QCM : Solutions et concentrations massiques (12 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans une boisson préparée en dissolvant une petite quantité de sucre dans beaucoup d’eau, quel rôle le sucre joue-t-il dans la solution ?

Le solvant, majoritaire dans la solution
Le soluté, constituant majoritaire
Le soluté, dissous et minoritaire
Le solvant, qui dissout le sucre

Le soluté, dissous et minoritaire

Explication

Le sucre est le soluté : il est dissous dans l’eau et présent en quantité minoritaire. Le constituant majoritaire est le solvant, tandis que la fonction de dissolution caractérise également le solvant.

2. Dans un mélange homogène, le constituant A représente la majeure partie du mélange et le constituant B y est dissous. Quel rôle joue le constituant A ?

Le solvant, constituant majoritaire
Le solvant, constituant dissous
Le soluté, espèce dissoute
Le soluté, constituant majoritaire

Le solvant, constituant majoritaire

Explication

Le solvant est le constituant majoritaire de la solution et c’est dans lui que le soluté est dissous. Le terme soluté désigne l’espèce dissoute, généralement minoritaire.

3. À quoi correspond la concentration en masse d’une solution ?

À la quantité de matière par volume de solution
Au volume de soluté par masse de solution
À la masse de soluté par volume de solution
À la masse de solvant par volume de solution

À la masse de soluté par volume de solution

Explication

La concentration en masse, ou titre massique, rapporte la masse de soluté au volume de solution. La masse de solvant et la quantité de matière ne sont pas les grandeurs utilisées dans cette définition.

4. Une solution contient 6 g6\,\text{g} de soluté dans 0,50 L0{,}50\,\text{L} de solution. Quelle est sa concentration en masse ?

6 g⋅L−16\,\text{g·L}^{-1}
0,083 g⋅L−10{,}083\,\text{g·L}^{-1}
12 g⋅L−112\,\text{g·L}^{-1}
3 g⋅L−13\,\text{g·L}^{-1}

$$12\,\text{g·L}^{-1}$$

Explication

On applique Cm=msoluteˊVsolutionC_m=\frac{m_{\text{soluté}}}{V_{\text{solution}}} : 60,50=12 g⋅L−1\frac{6}{0{,}50}=12\,\text{g·L}^{-1}. La valeur 0,0830{,}083 provient du rapport inversé, tandis que 33 correspond au produit des deux données.

5. Au laboratoire, une élève introduit une masse mesurée de sucre dans de l’eau pour obtenir une solution. Quel nom porte cette opération ?

Une estimation par teinte
Une dissolution
Une dilution
Un prélèvement

Une dissolution

Explication

Une dissolution consiste à dissoudre une masse déterminée de soluté dans un solvant. La dilution ajoute du solvant à une solution, le prélèvement transfère un volume et l’estimation par teinte compare des solutions colorées.

6. Pour préparer 0,250 L0{,}250\,\text{L} de solution par dissolution à la concentration massique de 12 g⋅L−112\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1}, quelle masse de soluté faut-il peser ?

0,0208 g0{,}0208\,\text{g}
48 g48\,\text{g}
3 000 g3\,000\,\text{g}
3,0 g3{,}0\,\text{g}

$$3{,}0\,\text{g}$$

Explication

La relation est m=CmVm=C_mV : 12×0,250=3,0 g12\times0{,}250=3{,}0\,\text{g}. 48 g48\,\text{g} vient d’une division, 0,0208 g0{,}0208\,\text{g} d’un rapport inversé et 3 000 g3\,000\,\text{g} d’une confusion avec les millilitres.

7. Une technicienne ajoute de l’eau à une solution aqueuse pour en réduire la concentration. Comment nomme-t-on cette opération ?

Un prélèvement
Une dilution
Une évaporation
Une dissolution

Une dilution

Explication

Diluer une solution aqueuse consiste à lui ajouter du solvant afin d’obtenir une solution moins concentrée. La dissolution incorpore un soluté au solvant, tandis que l’évaporation ou le simple prélèvement ne correspondent pas à cette opération.

8. Une élève prélève une partie d’une solution mère, puis ajoute de l’eau pour préparer une solution fille. Quelle comparaison décrit correctement les concentrations et les volumes ?

La fille est moins concentrée et son volume est inférieur à celui prélevé.
La fille est moins concentrée et son volume dépasse celui prélevé.
La fille garde la même concentration et son volume dépasse celui prélevé.
La fille est plus concentrée et son volume dépasse celui prélevé.

La fille est moins concentrée et son volume dépasse celui prélevé.

Explication

L’ajout de solvant rend la solution fille moins concentrée, et son volume final est supérieur au volume de solution mère prélevé. Une concentration accrue ou inchangée méconnaît l’effet de dilution, tandis qu’un volume inférieur contredit l’ajout de solvant.

9. Une solution mère de concentration 8,0 g⋅L−18{,}0\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1} est utilisée pour préparer 0,200 L0{,}200\,\text{L} de solution fille à 2,0 g⋅L−12{,}0\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1}. Quelle relation permet de vérifier la conservation de la masse de soluté ?

CmCf=VmVf\frac{C_m}{C_f}=V_mV_f
CmVm=CfVfC_mV_m=C_fV_f
Cm+Cf=Vm+VfC_m+C_f=V_m+V_f
CfVm=CmVfC_fV_m=C_mV_f

$$C_mV_m=C_fV_f$$

Explication

La masse de soluté est conservée : la concentration multipliée par le volume donne la même masse dans les deux solutions, soit CmVm=CfVfC_mV_m=C_fV_f. La relation avec concentrations croisées échange les rôles des solutions, l’addition ne décrit pas une masse conservée et le rapport proposé n’est pas la relation de dilution.

10. Pour obtenir 0,300 L0{,}300\,\text{L} de solution fille à 3,0 g⋅L−13{,}0\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1} à partir d’une solution mère à 15 g⋅L−115\,\text{g}\cdot\text{L}^{-1}, quel volume de solution mère faut-il prélever ?

1,50 L1{,}50\,\text{L}
0,300 L0{,}300\,\text{L}
0,060 L0{,}060\,\text{L}
0,0060 L0{,}0060\,\text{L}

$$0{,}060\,\text{L}$$

Explication

On applique Vm=CfVfCmV_m=\frac{C_fV_f}{C_m} : 3,0×0,30015=0,060 L\frac{3{,}0\times0{,}300}{15}=0{,}060\,\text{L}. 1,50 L1{,}50\,\text{L} omet la division par CmC_m, 0,0060 L0{,}0060\,\text{L} inverse les concentrations et 0,300 L0{,}300\,\text{L} reprend le volume final.

11. Une solution colorée inconnue présente une teinte située entre celles de deux solutions étalons de concentrations connues. Que permet de conclure l’échelle de teintes ?

La concentration en masse est rendue égale à celle du premier étalon.
La concentration en masse est mesurée exactement par l’intensité de la teinte.
La concentration en masse est déterminée sans comparaison avec des étalons.
La concentration en masse est estimée entre celles des deux étalons.

La concentration en masse est estimée entre celles des deux étalons.

Explication

La comparaison de teinte avec les solutions étalons permet d’estimer la concentration en masse par encadrement. Une teinte ne fournit pas ici une mesure exacte, et la comparaison avec les étalons est indispensable.

12. Pour constituer une échelle de teintes, une classe dispose d’une solution colorée concentrée et doit préparer plusieurs solutions de référence. Quelle démarche convient ?

Comparer les échantillons à la seule solution concentrée.
Dissoudre des quantités inconnues de soluté pour obtenir les étalons.
Diluer la solution pour obtenir des étalons de concentrations connues.
Ajouter du soluté aux étalons sans déterminer leur concentration.

Diluer la solution pour obtenir des étalons de concentrations connues.

Explication

Les solutions étalons de l’échelle doivent avoir des concentrations en masse connues et sont préparées par dilution. La dissolution de quantités inconnues ne fixe pas leur concentration, et un seul étalon ne constitue pas l’échelle demandée.

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Qu’est-ce qu’un soluté dans une solution ?

Une espèce chimique dissoute, présente en quantité minoritaire.

Quel constituant est majoritaire dans une solution ?

Le solvant.

Dans quel constituant un soluté est-il dissous ?

Dans le solvant.

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