QCM : Solutions et identification chimique (19 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour préparer 250 mL d’une solution à 12 g·L⁻¹ par dissolution, quelle masse de soluté faut-il peser ?

3 000 g
3,0 g
0,048 g
20,8 g

3,0 g

Explication

La relation est m=t×Vsolutionm=t\times V_{\text{solution}}, avec le volume en litres : 12×0,250=3,0 g12\times0{,}250=3{,}0\text{ g}. La réponse 0,048 g inverse les grandeurs, tandis que 20,8 g et 3 000 g résultent d’erreurs de conversion ou de calcul.

2. Quelle opération permet d’obtenir une solution par dissolution ?

Mélanger un solide et une espèce chimique
Ajouter de l’eau à une solution initiale
Séparer les constituants d’un mélange
Mélanger deux solutions déjà préparées

Mélanger un solide et une espèce chimique

Explication

La dissolution est l’obtention d’une solution par mélange d’un solide et d’une espèce chimique. Ajouter de l’eau à une solution décrit une dilution, tandis que les deux autres choix ne correspondent pas à cette définition.

3. Après l’ajout d’eau à une solution mère, comment se caractérise la solution fille obtenue ?

Elle contient davantage de soluté que la solution mère
Elle a la même concentration que la solution mère
Elle est plus concentrée que la solution mère
Elle est moins concentrée que la solution mère

Elle est moins concentrée que la solution mère

Explication

La dilution consiste à ajouter de l’eau et produit une solution fille moins concentrée que la solution mère. Dire que la fille est plus concentrée inverse leurs rôles ; l’ajout d’eau ne rend pas la solution plus concentrée et ne conserve pas sa concentration.

4. On prélève 15,0 mL d’une solution mère à 8,0 g·L⁻¹, puis on complète à 60,0 mL. Quelle est la concentration de la solution fille ?

2,0 g·L⁻¹
8,0 g·L⁻¹
32 g·L⁻¹
0,50 g·L⁻¹

2,0 g·L⁻¹

Explication

La masse de soluté se conserve pendant la dilution : tmVp=tfVft_mV_p=t_fV_f, donc tf=8,0×15,060,0=2,0 g⋅L−1t_f=8{,}0\times\frac{15{,}0}{60{,}0}=2{,}0\text{ g·L}^{-1}. La valeur 32 g·L⁻¹ vient du rapport inversé, 8,0 g·L⁻¹ néglige la dilution et 0,50 g·L⁻¹ confond les volumes.

5. Une solution est diluée de façon que son volume final soit de 150 mL après le prélèvement de 30 mL de solution mère. Quel est le facteur de dilution ?

0,20
150
120
5

5

Explication

Le facteur de dilution vérifie F=VfVpF=\frac{V_f}{V_p} ; ainsi F=15030=5F=\frac{150}{30}=5. La valeur 0,20 correspond au rapport inversé, 120 à la différence des volumes et 150 au volume final pris pour le facteur.

6. Lors d’une expérience menée à pression constante sur un échantillon, quelle grandeur caractéristique peut-on déterminer en observant son changement d’état ?

La masse volumique du corps pur
La température de changement d’état du corps pur
La variation de volume du corps pur
La densité du corps pur

La température de changement d’état du corps pur

Explication

À pression constante, l’observation du changement d’état permet de déterminer sa température pour un corps pur. La variation de volume, la masse volumique et la densité sont d’autres grandeurs, mais ne sont pas la grandeur visée par cette expérience.

7. Un échantillon de masse 180 g180\ \text{g} occupe un volume de 0,060 L0{,}060\ \text{L}. Quelle est sa masse volumique ?

10,8 g⋅L−110{,}8\ \text{g·L}^{-1}
3 000 g⋅L−13\,000\ \text{g·L}^{-1}
180 g⋅L−1180\ \text{g·L}^{-1}
0,00033 g⋅L−10{,}00033\ \text{g·L}^{-1}

$$3\,000\ \text{g·L}^{-1}$$

Explication

La masse volumique se calcule par ρ=mV\rho=\frac{m}{V} : 1800,060=3 000 g⋅L−1\frac{180}{0{,}060}=3\,000\ \text{g·L}^{-1}. Le résultat 0,000330{,}00033 inverse le rapport, 180180 ne divise pas par le volume et 10,810{,}8 correspond à leur produit.

8. Un liquide a une masse volumique de 800 g⋅L−1800\ \text{g·L}^{-1}. Quelle est sa densité par rapport à l’eau ?

1,251{,}25, en g·L⁻¹
1,251{,}25, sans unité
800800, en g·L⁻¹
0,800{,}80, sans unité

$$0{,}80$$, sans unité

Explication

La densité est le rapport sans unité d=ρρeaud=\frac{\rho}{\rho_{\text{eau}}}, donc 8001 000=0,80\frac{800}{1\,000}=0{,}80. 800 g⋅L−1800\ \text{g·L}^{-1} est la masse volumique, tandis que 1,251{,}25 résulte du rapport inversé; une densité n’a pas d’unité.

9. Pour vérifier si un gaz est du dioxyde de carbone, quel test faut-il réaliser et quel résultat observer ?

Le faire passer dans l’eau de chaux, qui se trouble
Le soumettre à une flamme et observer une détonation
Le mettre au contact d’une allumette incandescente, qui se rallume
Le faire passer dans l’eau de chaux, qui reste limpide

Le faire passer dans l’eau de chaux, qui se trouble

Explication

Le dioxyde de carbone trouble l’eau de chaux lorsqu’on fait passer le gaz dans celle-ci. Le rallumage caractérise le dioxygène, tandis que la détonation est associée au dihydrogène; une eau de chaux limpide ne correspond pas au résultat attendu.

10. Une allumette incandescente placée au contact d’un gaz se rallume. Quel gaz ce résultat permet-il d’identifier ?

Le dioxyde de carbone
Le dioxygène
La vapeur d’eau
Le dihydrogène

Le dioxygène

Explication

Une allumette incandescente se rallume au contact du dioxygène. Le dioxyde de carbone est identifié par le trouble de l’eau de chaux, et le dihydrogène est associé à une détonation.

11. Lorsqu’une substance se dissout dans un liquide pour former un mélange, comment appelle-t-on le mélange obtenu ?

Une solution
Un solvant
Un mélange séparé
Un soluté

Une solution

Explication

Une solution est le mélange formé lorsqu’un soluté se dissout dans un solvant. Le soluté et le solvant sont les constituants de la solution, tandis que la séparation n’est pas le résultat de la dissolution.

12. Dans une préparation, le liquide représente la plus grande part du mélange et une espèce dissoute en représente une petite part. Comment nommer ces deux constituants, dans cet ordre ?

La solution puis le soluté
Le solvant puis la solution
Le soluté puis le solvant
Le solvant puis le soluté

Le solvant puis le soluté

Explication

Le solvant est l’espèce majoritaire et le soluté l’espèce minoritaire, qui peut être ionique ou moléculaire. Inverser solvant et soluté revient à inverser leurs proportions, et la solution désigne le mélange complet.

13. On dissout 6 g6\,\text{g} de soluté pour obtenir 0,30 L0{,}30\,\text{L} de solution. Quelle est sa concentration en masse ?

20 g⋅L−120\,\text{g·L}^{-1}
0,05 g⋅L−10{,}05\,\text{g·L}^{-1}
2 g⋅L−12\,\text{g·L}^{-1}
1,8 g⋅L−11{,}8\,\text{g·L}^{-1}

$$20\,\text{g·L}^{-1}$$

Explication

La concentration en masse est t=msoluteˊVsolutiont=\frac{m_{\text{soluté}}}{V_{\text{solution}}} : 6÷0,30=20 g⋅L−16\div0{,}30=20\,\text{g·L}^{-1}. Le produit donne 1,8, le rapport inversé donne 0,05, et 2 ne résulte pas de la formule avec les données indiquées.

14. Un échantillon ne contient qu’une seule espèce chimique. Comment le classe-t-on ?

Comme une solution
Comme un mélange hétérogène
Comme un mélange homogène
Comme un corps pur

Comme un corps pur

Explication

Un corps pur est constitué d’une seule espèce chimique. Un mélange, homogène ou hétérogène, contient plusieurs espèces, et une solution est un type de mélange.

15. Un échantillon contient plusieurs espèces chimiques. Quelle catégorie lui correspond ?

Une espèce chimique unique
Un corps pur
Un solvant
Un mélange

Un mélange

Explication

Un mélange est constitué de plusieurs espèces chimiques. Un corps pur correspond à une seule espèce, tandis qu’un solvant est un constituant d’une solution et non le nom général de l’échantillon.

16. Dans un récipient, un liquide paraît uniforme et ses constituants ne peuvent pas être distingués à l’œil nu. Comment classer ce mélange ?

Comme un mélange hétérogène
Comme un mélange homogène
Comme un corps pur
Comme un solvant

Comme un mélange homogène

Explication

Un mélange homogène est un mélange dont les constituants ne sont pas différenciables à l’œil nu. Un mélange hétérogène présente des constituants visibles, et l’aspect uniforme ne suffit pas à faire d’un mélange un corps pur.

17. Les différentes phases d’une vinaigrette restent visibles à l’œil nu dans un récipient. Comment classer son contenu ?

Comme un mélange homogène
Comme un soluté
Comme un mélange hétérogène
Comme un corps pur

Comme un mélange hétérogène

Explication

Dans un mélange hétérogène, les constituants peuvent être différenciés à l’œil nu, comme les phases d’une vinaigrette. Un mélange homogène paraît uniforme, tandis qu’un corps pur est constitué d’une seule espèce chimique.

18. Une solution inconnue contient plusieurs colorants. Quelle méthode permet à la fois de séparer ces espèces et de les identifier ?

La mesure de la masse volumique
La chromatographie sur couche mince (CCM)
La mesure de la température de changement d’état
Un test chimique avec un réactif adapté

La chromatographie sur couche mince (CCM)

Explication

La CCM sépare les espèces chimiques d’un mélange et permet de les identifier. Un test chimique caractérise une espèce par une réaction, tandis que la masse volumique et la température de changement d’état sont d’autres grandeurs d’identification.

19. Sur une plaque de CCM, une même espèce est déposée une fois pure et une fois dans un mélange. Avec le même support et le même éluant, quel résultat faut-il prévoir pour cette espèce ?

Elle migre plus loin lorsqu’elle est présente dans le mélange.
Elle migre seulement depuis le dépôt de l’espèce pure.
Elle migre de la même façon dans les deux dépôts.
Elle migre moins loin lorsqu’elle est présente dans le mélange.

Elle migre de la même façon dans les deux dépôts.

Explication

Pour un éluant et un support donnés, une espèce migre de la même façon qu’elle soit pure ou présente dans un mélange. L’idée que la pureté modifie la migration confond la composition du dépôt avec le comportement caractéristique de l’espèce.

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Qu’obtient-on par dissolution d’un solide avec une espèce chimique ?

Une solution.

Quelle relation donne la masse de soluté à prélever lors d’une dissolution ?

m=t×Vsolutionm=t\times V_{\text{solution}}

Qu’est-ce qu’une dilution d’une solution aqueuse ?

L’ajout d’eau qui produit une solution fille moins concentrée que la solution mère.

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