QCM : Solutions et composition des boissons (19 questions)

Question 1

1. Deux solutions d’une même échelle de teintes contiennent le même colorant. La solution A paraît plus foncée que la solution B ; que peut-on conclure ?

La solution A possède une concentration en colorant plus faible que la solution B.

La solution A possède une concentration en colorant plus élevée que la solution B.

La solution A contient un colorant différent de celui de la solution B.

La solution A a un volume plus grand que celui de la solution B.

Explication

Dans une échelle de teintes, une couleur plus foncée correspond à une concentration en colorant plus élevée. Une teinte plus claire ne signifie pas une concentration supérieure, et la comparaison ne permet pas à elle seule de conclure sur le volume ou sur une différence de colorant.

Answer

La solution A possède une concentration en colorant plus élevée que la solution B.

Question 2

2. Une élève veut estimer la concentration d’un colorant dans un échantillon inconnu à l’aide d’une échelle de teintes. Quelle démarche convient ?

Diluer l’échantillon inconnu en plusieurs volumes, puis comparer ces volumes à ceux de la solution mère.

Diluer une solution mère pour obtenir des solutions filles de concentrations différentes, puis comparer leurs couleurs à celle de l’échantillon.

Préparer plusieurs solutions de même concentration, puis comparer leurs volumes à celui de l’échantillon.

Ajouter progressivement la solution mère à l’échantillon jusqu’à obtenir une couleur plus foncée.

Explication

L’échelle de teintes repose sur des solutions filles de concentrations différentes obtenues par dilution d’une solution mère, dont on compare les couleurs à celle de l’échantillon. Des solutions de même concentration ne fournissent pas une gamme de comparaison, et modifier l’échantillon ne constitue pas cette méthode.

Answer

Diluer une solution mère pour obtenir des solutions filles de concentrations différentes, puis comparer leurs couleurs à celle de l’échantillon.

Question 3

3. Un adulte en bonne santé pèse 60 kg. Quelle dose quotidienne de caféine correspond approximativement au repère de 3 mg par kilogramme de poids corporel indiqué par l’EFSA ?

Environ 180 mg

Environ 200 mg

Environ 20 mg

Environ 63 mg

Explication

Le repère pondéral donne $3 \times 60 = 180$ mg par jour. La valeur de 200 mg est la limite générale indiquée pour un adulte en bonne santé, tandis que 20 mg et 63 mg ne résultent pas du calcul demandé.

Answer

Environ 180 mg

Question 4

4. Pour préparer une solution fille par dilution dans une fiole jaugée, quelle suite d’opérations convient ?

Prélever à la pipette, transférer, homogénéiser puis compléter au trait

Prélever à la pipette, compléter au trait, transférer puis homogénéiser

Compléter la fiole, prélever à la pipette, transférer puis homogénéiser

Prélever à la pipette, transférer, compléter au trait puis homogénéiser

Explication

La solution mère est prélevée avec une pipette jaugée et transférée dans la fiole jaugée; on complète ensuite à l’eau distillée jusqu’au trait, puis on homogénéise. Compléter avant le transfert ou homogénéiser avant l’ajustement ne respecte pas cet ordre.

Answer

Prélever à la pipette, transférer, compléter au trait puis homogénéiser

Question 5

5. Quelle composition volumique et quel volume sont indiqués sur l’étiquette du flacon d’alcool pharmaceutique ?

75 % vol. et 250 mL

70 % vol. et 200 mL

70 % en masse et 250 mL

70 % vol. et 250 mL

Explication

L’étiquette mentionne 70 % vol. pour un flacon de 250 mL. Un volume d’éthanol pur, un autre pourcentage ou une proportion massique ne correspond pas à l’indication donnée.

Answer

70 % vol. et 250 mL

Question 6

6. Un préparateur vérifie la concentration d’une solution de glucose destinée à une perfusion. Quelle concentration doit-il viser ?

5,00 g·L⁻¹

50,0 g

100 g·L⁻¹

50,0 g·L⁻¹

Explication

La solution de glucose destinée à la perfusion doit avoir une concentration en masse de 50,0 g·L⁻¹. Une masse seule, telle que 50,0 g, n’exprime pas une concentration.

Answer

50,0 g·L⁻¹

Question 7

7. Dans un mélange homogène, quelle espèce joue le rôle de solvant ?

Une espèce gazeuse, quelle que soit sa proportion

L’espèce présente en plus grande proportion

Une espèce minoritaire dissoute dans le mélange

Une espèce qui augmente la concentration du mélange

Explication

Le solvant est l’espèce majoritaire de la solution, tandis que les espèces minoritaires sont les solutés. Une espèce dissoute ou minoritaire relève donc du rôle de soluté.

Answer

L’espèce présente en plus grande proportion

Question 8

8. Une boisson contient 45 mg de caféine dans 300 mL de solution. Quelle expression donne sa concentration en masse, en g·L⁻¹ ?

\frac{0{,}045\ \text{g}}{V_{\text{caféine}}}

\frac{0{,}300\ \text{L}}{0{,}045\ \text{g}}

\frac{0{,}045\ \text{g}}{0{,}300\ \text{L}}

\frac{45\ \text{g}}{0{,}300\ \text{L}}

Explication

La concentration en masse est le rapport de la masse du soluté au volume de la solution, avec des unités cohérentes : $C_m = m_{\text{soluté}}/V_{\text{solution}}$ . Inverser le rapport, prendre le volume du soluté ou oublier la conversion des milligrammes conduit aux autres expressions.

Answer

$$\frac{0{,}045\ \text{g}}{0{,}300\ \text{L}}$$

Question 9

9. Avant de mélanger de l’eau et de l’éthanol, que désigne la composition volumique du mélange obtenu ?

La masse volumique finale du mélange

Les volumes de chaque espèce mesurés après le mélange

Les proportions en volume de chaque espèce avant le mélange

Les proportions en masse de chaque espèce avant le mélange

Explication

La composition volumique exprime les proportions en volume des espèces constituantes avant leur mélange. Les masses, les volumes après mélange et la masse volumique décrivent d’autres grandeurs.

Answer

Les proportions en volume de chaque espèce avant le mélange

Question 10

10. Sur un chromatogramme, une tache a migré de 8 cm tandis que le front du solvant a migré de 20 cm. Quel rapport frontal faut-il calculer pour cette tache ?

R_f=\frac{8}{8+20}\approx0,29

R_f=\frac{8}{20}=0,40

R_f=20-8=12

R_f=\frac{20}{8}=2,5

Explication

Le rapport frontal est la hauteur de migration de la tache divisée par celle du front du solvant, soit $R_f=\frac{h}{H}=\frac{8}{20}=0,40$ . Inverser les hauteurs ou les soustraire n’applique pas la définition.

Answer

$$R_f=\frac{8}{20}=0,40$$

Question 11

11. On prélève 20,0 mL d’une solution mère de concentration massique 200 g·L⁻¹, puis on complète à 50,0 mL. Quelle est la concentration massique de la solution fille ?

500 g·L⁻¹

80,0 g·L⁻¹

120 g·L⁻¹

200 g·L⁻¹

Explication

La masse de soluté se conserve lors de la dilution : $C_{m,\text{fille}}=200\times\frac{20,0}{50,0}=80,0\text{ g·L}^{-1}$ . Inverser le rapport donne 500 g·L⁻¹; conserver 200 g·L⁻¹ ignore l’ajout d’eau, et la soustraction des volumes n’exprime pas la conservation du soluté.

Answer

80,0 g·L⁻¹

Question 12

12. Pour une solution de glucose, un préparateur connaît la masse de glucose dissoute et le volume final de solution. Quelle opération permet de calculer la concentration en masse en g·L⁻¹ ?

Diviser la masse de glucose en grammes par le volume de solution en litres

Multiplier la masse de glucose en grammes par le volume de solution en litres

Diviser le volume de solution en litres par la masse de glucose en grammes

Diviser la masse de glucose en grammes par le volume de glucose en litres

Explication

La concentration en masse se calcule par $C_m = m_{\text{soluté}}/V_{\text{solution}}$ , avec la masse en grammes et le volume en litres. Inverser le rapport, remplacer le volume final par celui du soluté ou multiplier les grandeurs ne donne pas cette concentration.

Answer

Diviser la masse de glucose en grammes par le volume de solution en litres

Question 13

13. Pour préparer une solution à partir d’un solide en poudre, quelle première opération faut-il réaliser avant de le dissoudre dans l’eau distillée ?

Mesurer un volume donné d’eau distillée

Prélever un volume donné de solution mère

Peser la solution après sa préparation

Mesurer une masse donnée de poudre

Explication

Une préparation par dissolution commence par la mesure d’une masse de poudre, qui est ensuite dissoute dans l’eau distillée. Prélever une solution mère relève de la dilution; mesurer l’eau ou peser la solution finale ne remplace pas l’étape initiale.

Answer

Mesurer une masse donnée de poudre

Question 14

14. Une fiole jaugée vide a une masse de 32,0 g; remplie de solution, elle a une masse de 82,0 g et son volume est de 50,0 mL. Quelle est la masse volumique de la solution ?

2,50 g·mL⁻¹

1,64 g·mL⁻¹

0,640 g·mL⁻¹

1,00 g·mL⁻¹

Explication

La masse de solution vaut $82,0-32,0=50,0\text{ g}$ ; divisée par $50,0\text{ mL}$ , elle donne $1,00\text{ g·mL}^{-1}$ . Utiliser la masse totale donne 1,64 g·mL⁻¹, tandis que diviser par la masse de la fiole vide ne correspond pas à la formule.

Answer

1,00 g·mL⁻¹

Question 15

15. Une élève dispose d’une solution mère et veut en obtenir une solution moins concentrée en ajoutant de l’eau distillée. Quelle opération réalise-t-elle ?

Une dilution par prélèvement de solution mère

Une évaporation d’une partie de la solution mère

Une filtration de la solution mère

Une dissolution par ajout d’eau à une poudre

Explication

La dilution consiste à prélever un volume de solution mère puis à ajouter de l’eau distillée. La dissolution part d’une poudre, tandis que la filtration sépare des constituants et l’évaporation retire du solvant.

Answer

Une dilution par prélèvement de solution mère

Question 16

16. Une personne boit entièrement 250 mL d’une boisson énergisante au tigre. Quelle masse de caféine absorbe-t-elle, sachant que cette boisson contient 20 mg pour 100 mL ?

50 mg

20 mg

80 mg

100 mg

Explication

Le volume de 250 mL représente 2,5 portions de 100 mL, donc la masse de caféine est $20 \times 2{,}5 = 50$ mg. La valeur de 80 mg correspond à la teneur du taureau pour 250 mL.

Answer

Un mélange homogène de cinq espèces chimiques pures

Answer

$$10\ \text{mL}$$

Answer

$$C_m=\frac{m_{\text{soluté}}}{V_{\text{solution}}}$$

Question 17

17. Un chromatogramme permet de séparer cinq taches provenant de l’échantillon 5 de l’huile essentielle. Quelle interprétation convient à cet échantillon ?

Un mélange hétérogène de cinq phases liquides

Un mélange homogène de cinq espèces chimiques pures

Une seule espèce chimique pure donnant cinq taches

Cinq substances de référence sans composants mélangés

Explication

L’échantillon 5 est interprété comme un mélange homogène constitué de cinq espèces chimiques pures. Plusieurs phases liquides, une seule espèce ou des références ne décrivent pas cette composition.

Question 18

18. Pour préparer $100\ \text{mL}$ d’une solution de NaCl à $0{,}5\ \text{g·L}^{-1}$ à partir d’une solution mère à $5{,}0\ \text{g·L}^{-1}$ , quel volume de solution mère faut-il prélever ?

1{,}0\ \text{mL}

10\ \text{mL}

90\ \text{mL}

50\ \text{mL}

Explication

La dilution conserve la quantité de soluté : $C_{m,\text{mère}}V_{\text{prélevé}}=C_{m,\text{fille}}V_{\text{final}}$ . Ainsi, $V_{\text{prélevé}}=\frac{0{,}5\times100}{5{,}0}=10\ \text{mL}$ ; $1{,}0\ \text{mL}$ vient d’un rapport inversé, tandis que $50\ \text{mL}$ et $90\ \text{mL}$ ne respectent pas la conservation du soluté.

Question 19

19. Un technicien dissout une masse de soluté dans un volume donné de solution. Quelle expression doit-il utiliser pour calculer la concentration en masse ?

C_m=\frac{V_{\text{solution}}}{m_{\text{soluté}}}

C_m=\frac{m_{\text{soluté}}}{V_{\text{solution}}}

C_m=\frac{m_{\text{solution}}}{V_{\text{solution}}}

C_m=\frac{m_{\text{soluté}}}{V_{\text{solvant}}}

Explication

La concentration en masse est la masse de soluté rapportée au volume total de solution. Inverser le rapport, prendre la masse totale de solution ou utiliser le volume du solvant ne correspond pas à cette définition.

QCM : Solutions et composition des boissons (19 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Deux solutions d’une même échelle de teintes contiennent le même colorant. La solution A paraît plus foncée que la solution B ; que peut-on conclure ?

2. Une élève veut estimer la concentration d’un colorant dans un échantillon inconnu à l’aide d’une échelle de teintes. Quelle démarche convient ?

3. Un adulte en bonne santé pèse 60 kg. Quelle dose quotidienne de caféine correspond approximativement au repère de 3 mg par kilogramme de poids corporel indiqué par l’EFSA ?

4. Pour préparer une solution fille par dilution dans une fiole jaugée, quelle suite d’opérations convient ?

5. Quelle composition volumique et quel volume sont indiqués sur l’étiquette du flacon d’alcool pharmaceutique ?

6. Un préparateur vérifie la concentration d’une solution de glucose destinée à une perfusion. Quelle concentration doit-il viser ?

7. Dans un mélange homogène, quelle espèce joue le rôle de solvant ?

8. Une boisson contient 45 mg de caféine dans 300 mL de solution. Quelle expression donne sa concentration en masse, en g·L⁻¹ ?

9. Avant de mélanger de l’eau et de l’éthanol, que désigne la composition volumique du mélange obtenu ?

10. Sur un chromatogramme, une tache a migré de 8 cm tandis que le front du solvant a migré de 20 cm. Quel rapport frontal faut-il calculer pour cette tache ?

11. On prélève 20,0 mL d’une solution mère de concentration massique 200 g·L⁻¹, puis on complète à 50,0 mL. Quelle est la concentration massique de la solution fille ?

12. Pour une solution de glucose, un préparateur connaît la masse de glucose dissoute et le volume final de solution. Quelle opération permet de calculer la concentration en masse en g·L⁻¹ ?

13. Pour préparer une solution à partir d’un solide en poudre, quelle première opération faut-il réaliser avant de le dissoudre dans l’eau distillée ?

14. Une fiole jaugée vide a une masse de 32,0 g; remplie de solution, elle a une masse de 82,0 g et son volume est de 50,0 mL. Quelle est la masse volumique de la solution ?

15. Une élève dispose d’une solution mère et veut en obtenir une solution moins concentrée en ajoutant de l’eau distillée. Quelle opération réalise-t-elle ?

16. Une personne boit entièrement 250 mL d’une boisson énergisante au tigre. Quelle masse de caféine absorbe-t-elle, sachant que cette boisson contient 20 mg pour 100 mL ?

17. Un chromatogramme permet de séparer cinq taches provenant de l’échantillon 5 de l’huile essentielle. Quelle interprétation convient à cet échantillon ?

18. Pour préparer $100\ \text{mL}$ d’une solution de NaCl à $0{,}5\ \text{g·L}^{-1}$ à partir d’une solution mère à $5{,}0\ \text{g·L}^{-1}$ , quel volume de solution mère faut-il prélever ?

19. Un technicien dissout une masse de soluté dans un volume donné de solution. Quelle expression doit-il utiliser pour calculer la concentration en masse ?

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Questions et réponses du QCM

1. Deux solutions d’une même échelle de teintes contiennent le même colorant. La solution A paraît plus foncée que la solution B ; que peut-on conclure ?

2. Une élève veut estimer la concentration d’un colorant dans un échantillon inconnu à l’aide d’une échelle de teintes. Quelle démarche convient ?

3. Un adulte en bonne santé pèse 60 kg. Quelle dose quotidienne de caféine correspond approximativement au repère de 3 mg par kilogramme de poids corporel indiqué par l’EFSA ?

4. Pour préparer une solution fille par dilution dans une fiole jaugée, quelle suite d’opérations convient ?

5. Quelle composition volumique et quel volume sont indiqués sur l’étiquette du flacon d’alcool pharmaceutique ?

6. Un préparateur vérifie la concentration d’une solution de glucose destinée à une perfusion. Quelle concentration doit-il viser ?

7. Dans un mélange homogène, quelle espèce joue le rôle de solvant ?

8. Une boisson contient 45 mg de caféine dans 300 mL de solution. Quelle expression donne sa concentration en masse, en g·L⁻¹ ?

9. Avant de mélanger de l’eau et de l’éthanol, que désigne la composition volumique du mélange obtenu ?

10. Sur un chromatogramme, une tache a migré de 8 cm tandis que le front du solvant a migré de 20 cm. Quel rapport frontal faut-il calculer pour cette tache ?

11. On prélève 20,0 mL d’une solution mère de concentration massique 200 g·L⁻¹, puis on complète à 50,0 mL. Quelle est la concentration massique de la solution fille ?

12. Pour une solution de glucose, un préparateur connaît la masse de glucose dissoute et le volume final de solution. Quelle opération permet de calculer la concentration en masse en g·L⁻¹ ?

13. Pour préparer une solution à partir d’un solide en poudre, quelle première opération faut-il réaliser avant de le dissoudre dans l’eau distillée ?

14. Une fiole jaugée vide a une masse de 32,0 g; remplie de solution, elle a une masse de 82,0 g et son volume est de 50,0 mL. Quelle est la masse volumique de la solution ?

15. Une élève dispose d’une solution mère et veut en obtenir une solution moins concentrée en ajoutant de l’eau distillée. Quelle opération réalise-t-elle ?

16. Une personne boit entièrement 250 mL d’une boisson énergisante au tigre. Quelle masse de caféine absorbe-t-elle, sachant que cette boisson contient 20 mg pour 100 mL ?

17. Un chromatogramme permet de séparer cinq taches provenant de l’échantillon 5 de l’huile essentielle. Quelle interprétation convient à cet échantillon ?

18. Pour préparer 100 mL100\ \text{mL}100 mL d’une solution de NaCl à 0,5 g⋅L−10{,}5\ \text{g·L}^{-1}0,5 g⋅L−1 à partir d’une solution mère à 5,0 g⋅L−15{,}0\ \text{g·L}^{-1}5,0 g⋅L−1, quel volume de solution mère faut-il prélever ?

19. Un technicien dissout une masse de soluté dans un volume donné de solution. Quelle expression doit-il utiliser pour calculer la concentration en masse ?

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18. Pour préparer $100\ \text{mL}$ d’une solution de NaCl à $0{,}5\ \text{g·L}^{-1}$ à partir d’une solution mère à $5{,}0\ \text{g·L}^{-1}$ , quel volume de solution mère faut-il prélever ?