QCM : Solutions aqueuses — 17 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle suite d’opérations décrit correctement la préparation d’une solution par dissolution ?

Prélever une solution mère, la transférer dans une fiole jaugée puis ajuster au trait
Mesurer un volume d’eau, y ajouter le soluté puis transférer la solution dans un bécher
Peser le soluté, ajuster immédiatement le volume puis terminer la dissolution
Peser le soluté, le dissoudre dans une fiole jaugée, ajuster au trait puis homogénéiser

Peser le soluté, le dissoudre dans une fiole jaugée, ajuster au trait puis homogénéiser

Explication

La dissolution part d’un soluté solide pesé, qui est dissous avant l’ajustement du volume dans une fiole jaugée. Le prélèvement d’une solution mère correspond à une dilution, et non à une dissolution.

2. Une solution contient m=6 gm = 6\,\text{g} de soluté dans V=2 LV = 2\,\text{L} de solution. Quelle est sa concentration en masse ?

Cm=3 g⋅L−1C_m = 3\,\text{g·L}^{-1}
Cm=8 g⋅L−1C_m = 8\,\text{g·L}^{-1}
Cm=12 g⋅L−1C_m = 12\,\text{g·L}^{-1}
Cm=4 g⋅L−1C_m = 4\,\text{g·L}^{-1}

$$C_m = 3\,\text{g·L}^{-1}$$

Explication

La concentration en masse se calcule avec Cm=mVC_m = \frac{m}{V}, donc Cm=62=3 g⋅L−1C_m = \frac{6}{2} = 3\,\text{g·L}^{-1}. Multiplier la masse par le volume donnerait une grandeur qui ne correspond pas à cette concentration.

3. Que représente la concentration en masse d’un soluté ?

La quantité de solvant nécessaire pour dissoudre un gramme de soluté
La masse de soluté dissous dans un litre de solution
Le volume de soluté dissous dans un gramme de solution
La masse totale de solution contenue dans un litre de solvant

La masse de soluté dissous dans un litre de solution

Explication

La concentration en masse indique la masse de soluté dissous par litre de solution et s’exprime habituellement en g·L⁻¹. Elle ne correspond donc ni à un volume de soluté ni à la masse totale de la solution.

4. Que signifie diluer une solution mère ?

Ajouter du solvant afin d’obtenir une solution fille moins concentrée
Retirer du solvant afin d’obtenir une solution fille plus concentrée
Ajouter du soluté afin d’obtenir une solution fille plus concentrée
Transformer un soluté solide en solution de concentration choisie

Ajouter du solvant afin d’obtenir une solution fille moins concentrée

Explication

Diluer consiste à ajouter du solvant à une solution mère, ce qui produit une solution fille moins concentrée. Ajouter du soluté ou retirer du solvant aurait tendance à augmenter la concentration.

5. Comment réalise-t-on un dosage par étalonnage d’une solution colorée ?

On pèse la solution colorée, puis on ajoute de l’eau jusqu’à obtenir une teinte de référence
On prépare des solutions de concentrations connues puis on compare leur teinte à celle de la solution inconnue
On mesure la masse du soluté coloré, puis on calcule directement sa concentration sans comparaison
On prépare plusieurs solutions de concentrations inconnues puis on compare leurs volumes dans une fiole

On prépare des solutions de concentrations connues puis on compare leur teinte à celle de la solution inconnue

Explication

Une gamme d’étalonnage rassemble des solutions de concentrations connues, auxquelles on compare visuellement la solution inconnue. La solution analysée possède une concentration à déterminer, contrairement aux solutions de la gamme.

6. Que devient la masse de soluté lorsqu’on ajoute de l’eau distillée lors d’une dilution ?

Elle augmente avec la quantité d’eau, tandis que le volume reste constant
Elle reste constante parce que le volume et la concentration restent inchangés
Elle diminue parce qu’une partie du soluté est transformée en solvant
Elle reste constante, tandis que le volume augmente et que la concentration diminue

Elle reste constante, tandis que le volume augmente et que la concentration diminue

Explication

Une dilution ajoute du solvant sans retirer ni ajouter de soluté : la masse de soluté est donc conservée. L’augmentation du volume entraîne une diminution de la concentration.

7. Quel matériel permet de fixer précisément le volume final lors d’une préparation par dissolution ?

Un bécher gradué, avec le haut du liquide placé au niveau d’une graduation
Une fiole jaugée, avec le bas du ménisque placé au niveau du trait
Une éprouvette graduée, avec le liquide versé jusqu’à la graduation choisie
Une pipette jaugée, avec le soluté solide introduit jusqu’au volume indiqué

Une fiole jaugée, avec le bas du ménisque placé au niveau du trait

Explication

La fiole jaugée est conçue pour mesurer précisément le volume final lorsque le bas du ménisque coïncide avec le trait de jauge. Les graduations d’un bécher sont moins précises pour cette mesure.

8. Quel est l’objectif principal d’un dosage par étalonnage ?

Augmenter la concentration d’une solution en retirant une partie de son solvant
Mesurer le volume final d’une solution avec une verrerie adaptée
Préparer une solution dont la concentration a été fixée avant les manipulations
Déterminer la concentration inconnue d’une solution à partir de mesures d’une grandeur physique

Déterminer la concentration inconnue d’une solution à partir de mesures d’une grandeur physique

Explication

Le dosage par étalonnage relie une grandeur physique mesurée à une concentration afin de déterminer une concentration inconnue. La préparation d’une solution de concentration choisie relève d’une dissolution ou d’une dilution.

9. Une solution inconnue est plus claire que la solution à 2 g⋅L−12\ \mathrm{g\cdot L^{-1}} et plus foncée que celle à 1 g⋅L−11\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}. Dans quel intervalle se situe sa concentration ?

Elle est égale à 2 g⋅L−12\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}
Entre 0 g⋅L−10\ \mathrm{g\cdot L^{-1}} et 1 g⋅L−11\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}
Entre 1 g⋅L−11\ \mathrm{g\cdot L^{-1}} et 2 g⋅L−12\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}
Entre 2 g⋅L−12\ \mathrm{g\cdot L^{-1}} et 3 g⋅L−13\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

Entre $$1\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$$ et $$2\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$$

Explication

Pour une espèce colorée, une teinte plus intense correspond à une concentration plus élevée : la concentration recherchée est donc comprise entre celles des deux solutions comparées. Elle se situe ainsi entre 1 g⋅L−11\ \mathrm{g\cdot L^{-1}} et 2 g⋅L−12\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}, sans être nécessairement égale à l’une des valeurs.

10. Quelle masse de soluté faut-il prélever pour préparer V=0,50 LV = 0{,}50\,\text{L} d’une solution de concentration Cm=4 g⋅L−1C_m = 4\,\text{g·L}^{-1} ?

m=4,5 gm = 4{,}5\,\text{g}
m=8 gm = 8\,\text{g}
m=2 gm = 2\,\text{g}
m=0,125 gm = 0{,}125\,\text{g}

$$m = 2\,\text{g}$$

Explication

La masse se calcule par m=Cm×Vm = C_m \times V, soit m=4×0,50=2 gm = 4 \times 0{,}50 = 2\,\text{g}. Diviser la concentration par le volume ne permet pas d’obtenir la masse de soluté recherchée.

11. Que désigne la solubilité d’un soluté dans un solvant donné ?

La durée nécessaire pour obtenir une dissolution complète du soluté
La concentration limite au-delà de laquelle le soluté ne se dissout plus
La masse de solvant utilisée avant l’ajout du soluté
La quantité de soluté effectivement présente dans une solution quelconque

La concentration limite au-delà de laquelle le soluté ne se dissout plus

Explication

La solubilité correspond à la concentration limite de dissolution dans un solvant donné. Elle ne décrit pas directement la quantité effectivement présente dans une solution qui peut être non saturée.

12. Quelle procédure correspond à une dilution réalisée avec une solution mère ?

Prélever le volume final avec une fiole jaugée, le verser dans un bécher puis ajouter la solution mère
Verser la solution mère dans un bécher gradué, ajouter de l’eau et lire directement la concentration obtenue
Peser une masse de soluté, la dissoudre dans une fiole jaugée, compléter au trait et homogénéiser
Prélever un volume calculé avec une pipette jaugée, le transférer dans une fiole jaugée, compléter au trait et homogénéiser

Prélever un volume calculé avec une pipette jaugée, le transférer dans une fiole jaugée, compléter au trait et homogénéiser

Explication

Lors d’une dilution, la pipette jaugée sert à prélever la solution mère et la fiole jaugée sert à établir le volume final. La pesée d’un soluté solide décrit une dissolution, tandis qu’un bécher ne permet pas d’ajuster le volume avec la même précision.

13. Quelle relation permet de calculer une grandeur lors d’une dilution entre une solution mère et une solution fille ?

Cm0−V0=Cm1−V1C_{m0} - V_0 = C_{m1} - V_1
Cm0×V0=Cm1×V1C_{m0} \times V_0 = C_{m1} \times V_1
Cm0×V1=Cm1×V0C_{m0} \times V_1 = C_{m1} \times V_0
Cm0+V0=Cm1+V1C_{m0} + V_0 = C_{m1} + V_1

$$C_{m0} \times V_0 = C_{m1} \times V_1$$

Explication

La conservation de la masse de soluté s’exprime par l’égalité Cm0×V0=Cm1×V1C_{m0} \times V_0 = C_{m1} \times V_1, où les indices 0 et 1 désignent respectivement la solution mère et la solution fille. Les autres relations ne traduisent pas cette conservation.

14. Dans une solution de sucre dans l’eau, comment distingue-t-on le solvant du soluté ?

Le sucre est le solvant majoritaire et l’eau est le soluté dissous
L’eau et le sucre sont deux solutés présents en proportions égales
L’eau est le solvant majoritaire et le sucre est le soluté dissous
Le sucre est le solvant, car il est l’espèce qui se dissout

L’eau est le solvant majoritaire et le sucre est le soluté dissous

Explication

Le solvant est l’espèce chimique majoritaire, tandis que le soluté est l’espèce dissoute. Dans cet exemple, l’eau constitue le milieu majoritaire et le sucre s’y dissout.

15. Quelle condition permet de qualifier une solution d’aqueuse ?

Elle contient deux espèces chimiques différentes
Son solvant est l’eau
Elle présente une concentration élevée
Elle contient un soluté solide

Son solvant est l’eau

Explication

Une solution aqueuse est définie par la présence de l’eau comme solvant. La nature physique du soluté ou la valeur de la concentration ne suffit pas à établir cette qualification.

16. Quelle description caractérise correctement une solution ?

Un mélange contenant plusieurs solvants sans espèce dissoute
Une substance pure composée d’un seul constituant chimique
Un mélange homogène formé d’un solvant et d’un ou plusieurs solutés
Un mélange hétérogène formé de plusieurs substances visibles

Un mélange homogène formé d’un solvant et d’un ou plusieurs solutés

Explication

Une solution est homogène et comprend un solvant ainsi qu’un ou plusieurs solutés. Un mélange hétérogène présente des constituants ou des phases distinguables, ce qui ne correspond pas à une solution.

17. Comment reconnaît-on qu’une solution est saturée ?

Le solvant a entièrement disparu après l’ajout du soluté
Du soluté reste visible au fond après que la dissolution a atteint sa limite
La solution devient nécessairement opaque dès le premier ajout
La concentration diminue progressivement lorsque du soluté est ajouté

Du soluté reste visible au fond après que la dissolution a atteint sa limite

Explication

Une solution est saturée lorsque le soluté ne peut plus se dissoudre et qu’une partie reste visible au fond du récipient. Une solution non saturée peut encore dissoudre du soluté ajouté.

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Qu'est-ce qu'une solution en chimie ?

Un mélange homogène de solvant et de solutés.

Quelle est la différence entre solvant et soluté ?

Le solvant est majoritaire, le soluté est dissous dans le solvant.

Qu'est-ce qu'une solution aqueuse ?

Une solution dont le solvant est l'eau.

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