QCM : Reconnaître les espèces et doser les solutions (27 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un échantillon est constitué d’une seule espèce chimique : comment le classe-t-on ?

Un corps pur composé
Un corps pur
Un corps pur simple
Un mélange homogène

Un corps pur

Explication

Un corps pur est constitué d’une seule espèce chimique. Un corps pur simple se définit par son type d’atomes, un mélange homogène contient plusieurs espèces non distinguables à l’œil nu, et un corps pur composé contient plusieurs types d’atomes.

2. Un échantillon ne contient qu’un type d’atomes, même si ses atomes sont présents sous forme de molécules : quelle catégorie lui correspond ?

Un corps pur simple
Un corps pur sans classification
Un mélange homogène
Un corps pur composé

Un corps pur simple

Explication

Un corps pur simple est constitué d’un seul type d’atomes, que ceux-ci soient isolés ou regroupés en molécules. Le corps pur composé comporte plusieurs types d’atomes, tandis qu’un mélange contient plusieurs espèces chimiques.

3. Dans un liquide, plusieurs espèces chimiques sont présentes, mais aucune n’est distinguable à l’œil nu : comment classer ce système ?

Un corps pur simple
Un corps pur composé
Un mélange homogène
Un mélange hétérogène

Un mélange homogène

Explication

Un mélange contient plusieurs espèces et il est homogène lorsque celles-ci ne sont pas distinguables à l’œil nu. Le mélange hétérogène correspond à des espèces visibles à l’œil nu ; un corps pur, composé ou simple, n’est pas un mélange.

4. Deux liquides inconnus présentent des températures de changement d’état différentes dans les mêmes conditions : que permet d’en déduire la propriété caractéristique de ces températures ?

Les températures caractérisent seulement les mélanges
La différence établit uniquement l’état physique des liquides
Les deux liquides sont nécessairement le même corps pur
Les températures peuvent aider à distinguer les corps purs

Les températures peuvent aider à distinguer les corps purs

Explication

La température de changement d’état est caractéristique d’un corps pur et peut donc contribuer à son identification. La masse volumique est une autre propriété caractéristique, tandis que l’état physique ou une température commune ne suffisent pas à conclure que deux corps sont identiques.

5. Un échantillon de masse 240 g240\,\text{g} occupe un volume de 80 cm380\,\text{cm}^3 : quelle est sa masse volumique ?

3 g cm−33\,\text{g}\,\text{cm}^{-3}
13 g cm−3\frac{1}{3}\,\text{g}\,\text{cm}^{-3}
160 g cm−3160\,\text{g}\,\text{cm}^{-3}
320 g cm−3320\,\text{g}\,\text{cm}^{-3}

$$3\,\text{g}\,\text{cm}^{-3}$$

Explication

La masse volumique est le rapport de la masse de l’échantillon à son volume : ρ=mV=24080=3 g cm−3\rho=\frac{m}{V}=\frac{240}{80}=3\,\text{g}\,\text{cm}^{-3}. Le résultat 13\frac{1}{3} vient de l’inversion du rapport, et la concentration en masse porte sur la masse de soluté dans un volume de solution.

6. Un échantillon inconnu contient de l’eau liquide. Quelle transformation observe-t-on en le mettant au contact de sulfate de cuivre anhydre blanc ?

L’eau de chaux devient trouble
Le solide blanc devient bleu
Le solide bleu devient blanc
Un précipité blanc se forme

Le solide blanc devient bleu

Explication

En présence d’eau liquide, le sulfate de cuivre anhydre blanc devient bleu. Le trouble de l’eau de chaux signale le dioxyde de carbone, tandis qu’un précipité blanc est le test des ions chlorure.

7. On fait barboter un gaz inconnu dans de l’eau de chaux limpide, qui devient trouble. Quel gaz cette observation permet-elle d’identifier ?

De l’eau liquide
Du dioxyde de carbone
Des ions chlorure
Du sulfate de cuivre

Du dioxyde de carbone

Explication

L’eau de chaux se trouble en présence de dioxyde de carbone. Le sulfate de cuivre anhydre détecte l’eau liquide par un changement de couleur, et le nitrate d’argent révèle les ions chlorure par un précipité blanc.

8. Une solution inconnue donne un précipité blanc lorsqu’on y ajoute une solution de nitrate d’argent. Quels ions ce résultat révèle-t-il ?

De l’eau liquide
Du dioxyde de carbone
Des ions nitrate
Des ions chlorure

Des ions chlorure

Explication

La solution de nitrate d’argent forme un précipité blanc en présence d’ions chlorure. Le dioxyde de carbone trouble l’eau de chaux, tandis que l’eau liquide fait bleuir le sulfate de cuivre anhydre.

9. Lors d’une chromatographie sur couche mince d’un mélange, quel principe permet de séparer ses espèces chimiques ?

Leurs affinités différentes pour la phase fixe et l’éluant
Leurs couleurs différentes sur la ligne de dépôt
Leurs masses différentes dans le récipient
Leurs réactions différentes avec le support solide

Leurs affinités différentes pour la phase fixe et l’éluant

Explication

La chromatographie sur couche mince sépare les espèces selon leurs affinités différentes pour la phase fixe et l’éluant, qui constitue la phase mobile. La couleur des taches ou leur masse n’est pas le principe décrit pour cette séparation.

10. Sur un chromatogramme, une tache d’un mélange et celle d’une espèce pure se trouvent à la même hauteur. Quelle conclusion tire-t-on ?

La tache du mélange correspond à la phase mobile
La tache pure correspond à la ligne de base
Les deux taches correspondent à des espèces différentes
Les deux taches correspondent à la même espèce chimique

Les deux taches correspondent à la même espèce chimique

Explication

Deux taches situées à la même hauteur sur un chromatogramme sont considérées comme la même espèce chimique. La largeur des taches et la position du front du solvant ne remplacent pas cette comparaison de hauteur.

11. Dans une chromatographie, une tache a parcouru 3 cm depuis la ligne de base et le front du solvant a parcouru 5 cm. Quel est le rapport frontal de cette tache ?

Rf=0,6Rf = 0{,}6
Rf=3Rf = 3
Rf=1,67Rf = 1{,}67
Rf=8Rf = 8

$$Rf = 0{,}6$$

Explication

Le rapport frontal est Rf=hHRf = \frac{h}{H} : ici, Rf=35=0,6Rf = \frac{3}{5} = 0{,}6. Le résultat 1,671{,}67 inverse le rapport, tandis que 33 omet la division et 88 additionne les hauteurs.

12. Que précise la composition quantitative d’un mélange ?

La nature des changements d’état de chaque espèce chimique
La méthode permettant de séparer les espèces chimiques
Les proportions en masse ou en volume de chaque espèce chimique
La masse totale du mélange sans préciser ses constituants

Les proportions en masse ou en volume de chaque espèce chimique

Explication

La composition quantitative indique les proportions de chaque espèce, exprimées en masse ou en volume. La nature des espèces et leur séparation relèvent d’autres informations, tandis que la masse totale seule ne décrit pas ces proportions.

13. Pour préparer un mélange gazeux de 10 L ayant la composition volumique approximative de l’air, quels volumes de dioxygène et de diazote faut-il prévoir ?

5 L de dioxygène et 5 L de diazote
8 L de dioxygène et 2 L de diazote
20 L de dioxygène et 80 L de diazote
2 L de dioxygène et 8 L de diazote

2 L de dioxygène et 8 L de diazote

Explication

L’air contient environ 20 % de dioxygène et 80 % de diazote en volume ; sur 10 L, cela correspond à 2 L et 8 L. Inverser les proportions échange les gaz, tandis que 20 L et 80 L applique les pourcentages comme des volumes sans les rapporter au total.

14. Un solide se dissout dans un liquide et le mélange obtenu est homogène. Comment caractériser ce mélange ?

Un mélange hétérogène constitué de deux phases visibles
Un corps pur formé par la transformation chimique du solide
Une solution constituée d’un soluté dissous dans un solvant
Un solvant auquel le solide n’a pas été incorporé

Une solution constituée d’un soluté dissous dans un solvant

Explication

Une solution est un mélange homogène dans lequel un soluté, qui peut être solide, est dissous dans un solvant. Un mélange hétérogène présente plusieurs phases visibles, et la dissolution ne signifie pas à elle seule qu’une réaction chimique a eu lieu.

15. Dans une préparation homogène, l’eau représente la plus grande part et le sucre dissous la plus petite. Comment nommer le rôle de l’eau et la nature de cette solution ?

L’eau est le soluté et la solution est aqueuse
Le sucre est le solvant et la solution est aqueuse
L’eau est le solvant et la solution n’est pas aqueuse
L’eau est le solvant et la solution est aqueuse

L’eau est le solvant et la solution est aqueuse

Explication

Le solvant est l’espèce majoritaire et, lorsque c’est l’eau, la solution est dite aqueuse. Dire que l’eau est le soluté inverse les rôles, et une solution dont le solvant est l’eau est bien aqueuse.

16. Une solution contient 12 g de soluté dans un volume final de 3 L. Quelle est sa concentration en masse ?

36 g·L⁻¹
0,25 g·L⁻¹
15 g·L⁻¹
4 g·L⁻¹

4 g·L⁻¹

Explication

La concentration en masse est la masse de soluté divisée par le volume de solution : 12 g ÷ 3 L = 4 g·L⁻¹. La masse volumique porte sur la masse totale de la solution, tandis que les autres résultats proviennent d’une multiplication ou d’une inversion du rapport.

17. Pour préparer une solution aqueuse, une élève mélange du sucre capable de se dissoudre dans l’eau. Quel procédé réalise-t-elle ?

Une dilution
Une filtration
Une évaporation
Une dissolution

Une dissolution

Explication

La dissolution consiste à mélanger un soluté avec un solvant dans lequel il peut se dissoudre. La dilution ajoute du solvant à une solution mère, tandis que la filtration et l’évaporation ne décrivent pas ce mélange.

18. On dissout 12 g12\,\text{g} de sel pour obtenir 0,40 L0{,}40\,\text{L} de solution. Quelle est la concentration en masse de la solution ?

12,4 g⋅L−112{,}4\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1}
4,8 g⋅L−14{,}8\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1}
0,033 g⋅L−10{,}033\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1}
30 g⋅L−130\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1}

$$30\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1}$$

Explication

La concentration en masse se calcule en divisant la masse de soluté par le volume de solution : 12/0,40=30 g⋅L−112 / 0{,}40 = 30\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1}. Diviser le volume par la masse inverse le rapport, utiliser la masse totale confond concentration et masse volumique, et multiplier les valeurs n’applique pas la relation.

19. Une technicienne prélève une solution concentrée, puis lui ajoute de l’eau pour obtenir une solution moins concentrée. Comment nomme-t-on respectivement la solution de départ et celle obtenue ?

Le soluté, puis la solution fille
Le solvant, puis la solution mère
La solution mère, puis la solution fille
La solution fille, puis la solution mère

La solution mère, puis la solution fille

Explication

La solution de départ est la solution mère et la solution obtenue après dilution est la solution fille. Inverser ces noms confond leur rôle ; le solvant et le soluté sont des constituants, pas les noms des deux solutions.

20. Une solution mère a une concentration en masse de 18 g⋅L−118\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1} et la solution fille une concentration de 3 g⋅L−13\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1}. Quel est le facteur de dilution ?

66
33
16\frac{1}{6}
1515

$$6$$

Explication

Le facteur de dilution vaut f=Cm1/Cm2f = Cm_1/Cm_2, donc 18/3=618/3 = 6 et il est supérieur à 1. Le rapport inversé donne 1/61/6, la différence donne 15 et la concentration fille n’est pas le facteur.

21. Pour obtenir une solution fille, un élève prélève un volume précis de solution mère. Quelle opération doit-il ensuite effectuer pour réaliser une dilution ?

Ajouter davantage de solution mère
Ajouter de l’eau au prélèvement
Ajouter du soluté au prélèvement
Retirer du soluté du prélèvement

Ajouter de l’eau au prélèvement

Explication

Une dilution consiste à prélever un volume précis de solution mère puis à lui ajouter de l’eau pour obtenir la solution fille. Ajouter du soluté relève de la dissolution, tandis qu’ajouter de la solution mère ou retirer du soluté ne décrit pas la procédure.

22. Un élève prélève 25 mL25\,\text{mL} d’une solution mère à 8 g⋅L−18\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1} et prépare une solution fille de volume 100 mL100\,\text{mL}. Quelle est la concentration de la solution fille ?

32 g⋅L−132\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1}
0,5 g⋅L−10{,}5\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1}
2 g⋅L−12\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1}
8 g⋅L−18\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1}

$$2\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1}$$

Explication

La conservation de la masse de soluté donne Cm2=Cm1V1/V2Cm_2 = Cm_1V_1/V_2 ; ainsi 8×25/100=2 g⋅L−18\times25/100 = 2\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1}. Inverser les volumes donne 32, ne pas tenir compte de la dilution conserve à tort 8, et 0,5 ne résulte pas de la relation.

23. Que permet de déterminer un dosage par étalonnage à partir d’une grandeur physique dépendant de la concentration ?

La masse de l’espèce chimique dissoute
La nature de l’espèce chimique présente en solution
Le volume de la solution indépendamment de sa concentration
La concentration en masse d’une espèce en solution

La concentration en masse d’une espèce en solution

Explication

Le dosage par étalonnage utilise une grandeur physique qui dépend de la concentration pour déterminer la concentration en masse. La masse de soluté et le volume ne sont pas la quantité recherchée, tandis que l’identification de l’espèce est une autre tâche.

24. Une technicienne doit doser une solution inconnue par étalonnage. Quel enchaînement d’opérations doit-elle suivre ?

Préparer les étalons, déterminer directement la concentration inconnue, puis mesurer leur grandeur XX
Mesurer les étalons, tracer X=f(Cm)X=f(C_m), puis reporter la mesure inconnue sur la courbe
Mesurer la solution inconnue, en déduire sa concentration, puis tracer la courbe des étalons
Tracer X=f(Cm)X=f(C_m), mesurer la solution inconnue, puis préparer et mesurer les étalons

Mesurer les étalons, tracer $$X=f(C_m)$$, puis reporter la mesure inconnue sur la courbe

Explication

La démarche consiste à mesurer une gamme d’étalons, tracer la courbe d’étalonnage, puis reporter la valeur de la solution inconnue pour lire sa concentration. Commencer par l’inconnue inverse l’ordre expérimental, et déduire sa concentration sans la courbe omet l’étalonnage.

25. Pour établir un dosage fondé sur la masse volumique d’une solution, quelle grandeur faut-il mesurer ?

La coloration de la solution
La concentration en masse de la solution
La masse volumique ρ\rho de la solution
L’absorbance de la solution

La masse volumique $$\rho$$ de la solution

Explication

Dans ce dosage, la grandeur mesurée est la masse volumique ρ\rho de la solution. La coloration et l’absorbance relèvent de méthodes colorimétriques, tandis que la concentration est la valeur que l’étalonnage sert à déterminer.

26. Lors d’essais successifs où l’on augmente la quantité de soluté, la masse volumique mesurée finit par ne plus changer. Quelle conclusion en tirer ?

La concentration maximale n’est pas encore atteinte
La concentration maximale est atteinte
La solution devient moins concentrée
La mesure doit être remplacée par celle de la coloration

La concentration maximale est atteinte

Explication

La concentration maximale est atteinte lorsque la grandeur mesurée, telle que la masse volumique, cesse de varier. Une diminution de la concentration ou une variation rapide ne définit pas ce seuil, et le plateau n’implique pas à lui seul une mesure défectueuse.

27. Une solution contenant l’espèce recherchée est incolore. Quelle démarche peut permettre un dosage par échelle de teinte ?

Diluer la solution jusqu’à ce que l’espèce devienne colorée
Ajouter parfois un réactif spécifique qui colore la solution
Mesurer sa masse volumique pour créer une échelle de teinte
Comparer directement la solution incolore aux étalons colorés

Ajouter parfois un réactif spécifique qui colore la solution

Explication

Une échelle de teinte nécessite une espèce colorée en solution ; si elle est incolore, un réactif spécifique peut parfois la colorer. Comparer une solution incolore à des étalons colorés ne fournit pas de teinte exploitable, et la masse volumique correspond à une autre méthode de dosage.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 54 flashcards sur Reconnaître les espèces et doser les solutions.

De combien d’espèces chimiques un corps pur est-il constitué ?

D’une seule espèce chimique.

De combien de types d’atomes un corps pur simple est-il constitué ?

D’un seul type d’atomes.

Combien d’espèces chimiques un mélange contient-il ?

Plusieurs espèces chimiques.

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