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Québec Sec 4 Applied Science and Technology (057-410) practice questions

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Question 1Material World: properties, changes, and organization of matter

Un technicien chauffe un échantillon de cuivre jusqu'à ce qu'il devienne liquide, puis le laisse refroidir. Quel changement de phase décrit le passage du liquide au solide ?

  1. La sublimation
  2. La fusion
  3. La condensation
  4. La solidification Correct answer.

Explanation

Le passage de l'état liquide à l'état solide s'appelle la solidification; il se produit lorsque l'agitation des particules diminue suffisamment pour que les forces d'attraction les fixent en un réseau ordonné. La fusion est le phénomène inverse, soit solide vers liquide.

Question 2Material World: properties, changes, and organization of matter

Parmi les propriétés suivantes, laquelle est une propriété caractéristique de la matière, c'est-à-dire utile pour identifier une substance pure ?

  1. La température ambiante
  2. La masse de l'échantillon
  3. La masse volumique Correct answer.
  4. Le volume occupé

Explanation

Une propriété caractéristique ne dépend pas de la quantité de matière ni de la forme de l'échantillon; la masse volumique, exprimée en g/mL ou en kg/m³, est propre à chaque substance pure à une température donnée. La masse et le volume varient avec la quantité prélevée.

Question 3Material World: properties, changes, and organization of matter

Dans une solution d'eau salée, comment nomme-t-on l'eau et le sel respectivement ?

  1. Le réactif et le produit
  2. Le solvant et le soluté Correct answer.
  3. Le filtrat et le résidu
  4. Le soluté et le solvant

Explanation

Dans une solution, le solvant est le constituant présent en plus grande quantité qui dissout l'autre substance; le soluté est la substance dissoute. Ici l'eau est le solvant et le sel le soluté.

Question 4Material World: properties, changes, and organization of matter

Un atome neutre possède 11 protons et 12 neutrons. Combien d'électrons compte-t-il et quel est son nombre de masse ?

  1. 11 électrons et une masse de 23 u Correct answer.
  2. 11 électrons et une masse de 11 u
  3. 12 électrons et une masse de 23 u
  4. 23 électrons et une masse de 11 u

Explanation

Un atome neutre a autant d'électrons que de protons, donc 11 électrons. Le nombre de masse correspond à la somme des protons et des neutrons, soit 11 + 12 = 23 u.

Question 5Material World: properties, changes, and organization of matter

Quel énoncé décrit correctement un mélange hétérogène ?

  1. On distingue au moins deux phases à l'œil nu. Correct answer.
  2. Sa composition est identique en tout point.
  3. Il contient toujours deux substances pures gazeuses.
  4. Ses constituants sont invisibles à l'œil nu et forment une seule phase.

Explanation

Un mélange hétérogène présente plusieurs phases visibles, comme l'eau et l'huile ou le sable dans l'eau. On peut souvent séparer ses constituants par décantation ou filtration.

Question 6Material World: properties, changes, and organization of matter

On fait bouillir de l'eau salée dans un alambic et on recueille la vapeur condensée. Quelle technique de séparation est utilisée ?

  1. La décantation
  2. La filtration
  3. La distillation Correct answer.
  4. La centrifugation

Explanation

La distillation exploite la différence de température d'ébullition: l'eau s'évapore puis se condense, laissant le sel dans le ballon. On obtient ainsi de l'eau distillée séparée du sel.

Question 7Material World: properties, changes, and organization of matter

Quelle particule subatomique porte une charge négative et se déplace autour du noyau ?

  1. Le proton
  2. L'électron Correct answer.
  3. Le noyau
  4. Le neutron

Explanation

L'électron est chargé négativement et occupe le nuage électronique autour du noyau. Le proton est positif et le neutron est neutre, tous deux situés dans le noyau.

Question 8Material World: properties, changes, and organization of matter

Un matériau est bon conducteur d'électricité et malléable. À quelle catégorie appartient-il le plus probablement ?

  1. Un plastique thermodurcissable
  2. Un métal Correct answer.
  3. Un alliage ionique
  4. Un non-métal gazeux

Explanation

Les métaux possèdent des électrons libres qui assurent la conduction électrique et thermique, et leur structure en couches les rend malléables et ductiles. Ce sont des propriétés typiques des métaux.

Question 9Material World: properties, changes, and organization of matter

On mélange 20 mL d'éthanol et 20 mL d'eau; le volume final est légèrement inférieur à 40 mL. Quelle interprétation est la plus juste ?

  1. Les molécules des deux liquides s'intercalent dans les espaces libres. Correct answer.
  2. Le volume a été mal mesuré car les liquides ne se mélangent pas.
  3. L'éthanol s'est évaporé pendant le mélange.
  4. Une réaction chimique a détruit une partie du liquide.

Explanation

Lors du mélange de deux liquides miscibles, les molécules de tailles différentes se logent dans les espaces entre les molécules voisines. Le volume total peut alors diminuer légèrement, ce qui reflète une organisation particulaire et non une perte de matière.

Question 10Material World: properties, changes, and organization of matter

Un bloc de métal a une masse de 270 g et un volume de 100 cm³. Quelle est sa masse volumique et de quel métal s'agit-il probablement ?

  1. 2,7 g/mL, mais il s'agit d'un gaz
  2. 0,27 g/cm³, probablement du liège
  3. 2,7 g/cm³, probablement de l'aluminium Correct answer.
  4. 27 g/cm³, probablement du plomb

Explanation

La masse volumique se calcule par ρ = m/V = 270 g ÷ 100 cm³ = 2,7 g/cm³. Cette valeur correspond à l'aluminium, un métal solide de faible masse volumique.

Question 11Material World: properties, changes, and organization of matter

Un élève observe qu'une substance pure fond toujours à 0 °C sous pression normale et bout à 100 °C. Quelle conclusion est correcte ?

  1. Toute substance pure fond à 0 °C.
  2. Ces valeurs dépendent de la masse de l'échantillon.
  3. Ces températures sont des propriétés caractéristiques de l'eau. Correct answer.
  4. La substance est nécessairement un mélange homogène.

Explanation

Les températures de fusion et d'ébullition sont des propriétés caractéristiques: elles sont fixes pour une substance pure à pression donnée. Pour l'eau, elles valent 0 °C et 100 °C sous pression atmosphérique normale.

Question 12Material World: properties, changes, and organization of matter

Lors de l'électrolyse de l'eau, on obtient du dihydrogène et du dioxygène. Pourquoi parle-t-on de transformation chimique ?

  1. Parce que la température du liquide s'élève.
  2. Parce que de nouvelles substances sont formées à partir de l'eau. Correct answer.
  3. Parce que la masse totale augmente.
  4. Parce que l'eau change seulement d'état physique.

Explanation

Une transformation chimique produit de nouvelles substances dont les propriétés diffèrent de celles des réactifs. Ici l'eau se décompose en dihydrogène et en dioxygène, deux gaz aux propriétés différentes.

Question 13Material World: properties, changes, and organization of matter

Quelle équation respecte la conservation de la matière pour la combustion complète du méthane ?

  1. CH₄ + O₂ → CO + 2 H₂O
  2. CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O Correct answer.
  3. CH₄ + O₂ → CO₂ + H₂O
  4. 2 CH₄ + O₂ → 2 CO₂ + H₂O

Explanation

On doit retrouver le même nombre de chaque type d'atome de part et d'autre. Avec CH₄ + 2 O₂, on a 1 C, 4 H et 4 O des deux côtés, ce qui équilibre l'équation.

Question 14Material World: properties, changes, and organization of matter

Un clou en fer laissé à l'humidité se couvre de rouille orangée. Quel type de transformation se produit ?

  1. Un simple changement d'état
  2. Une transformation chimique, car une nouvelle substance se forme Correct answer.
  3. Une transformation physique réversible
  4. Une dissolution du fer dans l'air

Explanation

La rouille est une nouvelle substance, un oxyde de fer hydraté, dont les propriétés diffèrent du fer métallique. L'oxydation du fer est donc une transformation chimique difficilement réversible.

Question 15Material World: properties, changes, and organization of matter

On dissout du sucre dans l'eau jusqu'à saturation, puis on chauffe la solution. Qu'observe-t-on généralement ?

  1. Le sucre se transforme en sel.
  2. La solubilité reste strictement identique.
  3. La solubilité diminue et du sucre précipite.
  4. La solubilité augmente et plus de sucre peut se dissoudre. Correct answer.

Explanation

Pour la plupart des solides, la solubilité dans l'eau augmente avec la température. Une solution saturée à froid peut donc dissoudre davantage de sucre lorsqu'on la chauffe.

Question 16Material World: properties, changes, and organization of matter

Quel modèle explique le mieux pourquoi un gaz occupe tout le volume disponible dans un récipient ?

  1. Les particules forment un réseau ordonné fixe.
  2. Les particules sont liées de façon rigide entre elles.
  3. Les particules sont éloignées et se déplacent rapidement. Correct answer.
  4. Les particules sont immobiles et serrées.

Explanation

Dans un gaz, les particules sont très éloignées les unes des autres et animées d'un mouvement rapide et désordonné. Elles se déplacent librement jusqu'à occuper tout le volume offert.

Question 17Material World: properties, changes, and organization of matter

Un mélange contient du sable et de l'eau salée. Quelle suite d'opérations permet d'obtenir du sable sec, du sel et de l'eau ?

  1. Centrifugation, puis sublimation du sel
  2. Filtration, puis évaporation de l'eau salée Correct answer.
  3. Évaporation directe, puis filtration du sel
  4. Décantation, puis distillation du sable

Explanation

La filtration retient le sable sur le filtre et laisse passer l'eau salée. On évapore ensuite l'eau salée pour récupérer le sel solide, ou on distille pour recueillir l'eau.

Question 18Material World: properties, changes, and organization of matter

Dans le tableau périodique, que partagent les éléments d'une même colonne (famille) ?

  1. Le même nombre de neutrons
  2. La même masse atomique
  3. Le même nombre de couches électroniques
  4. Le même nombre d'électrons sur la couche externe Correct answer.

Explanation

Les éléments d'une même colonne ont le même nombre d'électrons sur leur couche externe, ce qui leur confère des propriétés chimiques semblables. C'est ce qu'on appelle une famille chimique.

Question 19Material World: properties, changes, and organization of matter

Un atome de sodium (Z = 11) perd un électron. Que devient-il ?

  1. Un isotope neutre du sodium
  2. Un atome de néon
  3. Un cation de charge 1+ Correct answer.
  4. Un anion de charge 1−

Explanation

Un atome qui perd un électron, particule négative, devient un ion positif appelé cation. Le sodium perdant un électron forme l'ion Na⁺ de charge 1+.

Question 20Material World: properties, changes, and organization of matter

Un échantillon de 50 g de glace fond complètement. Quelle affirmation respecte la conservation de la masse ?

  1. La masse d'eau liquide obtenue est égale à 50 g. Correct answer.
  2. La masse dépend de la vitesse de fusion.
  3. La masse d'eau liquide obtenue est supérieure à 50 g.
  4. La masse d'eau liquide obtenue est inférieure à 50 g.

Explanation

Lors d'un changement d'état, la substance reste la même et la masse se conserve: 50 g de glace donnent 50 g d'eau liquide. Seul le volume varie légèrement.

Question 21Material World: properties, changes, and organization of matter

On compare deux solutions acides. La solution A a un pH de 2 et la solution B un pH de 5. Quelle comparaison est correcte ?

  1. La solution A est plus acide que la solution B. Correct answer.
  2. Les deux solutions ont la même acidité.
  3. La solution A est basique.
  4. La solution B est plus acide que la solution A.

Explanation

Sur l'échelle de pH, plus la valeur est faible, plus la solution est acide. Un pH de 2 est donc plus acide qu'un pH de 5, car la concentration en ions H⁺ y est plus élevée.

Question 22Material World: properties, changes, and organization of matter

On mesure la masse volumique d'un gaz inconnu à température et pression fixées et on la compare à celle de l'air. Quelle conclusion est valable ?

  1. Un gaz plus dense que l'air a tendance à s'accumuler au niveau du sol. Correct answer.
  2. Tous les gaz ont la même masse volumique.
  3. La masse volumique d'un gaz ne dépend pas de la température.
  4. Un gaz moins dense que l'air tombe vers le bas.

Explanation

Un gaz dont la masse volumique dépasse celle de l'air est plus lourd et tend à occuper les zones basses, ce qui est important pour la sécurité (par exemple le dioxyde de carbone). La masse volumique des gaz dépend fortement de la température et de la pression.

Question 23Material World: properties, changes, and organization of matter

Une réaction chimique libère de la chaleur et la température du milieu augmente. Comment qualifie-t-on cette réaction et que devient l'énergie ?

  1. Exothermique; elle crée de l'énergie nouvelle.
  2. Exothermique; elle transfère de l'énergie au milieu. Correct answer.
  3. Endothermique; elle absorbe de l'énergie du milieu.
  4. Endothermique; elle transfère de l'énergie au milieu.

Explanation

Une réaction exothermique libère de l'énergie, souvent sous forme de chaleur, ce qui élève la température du milieu. L'énergie est transférée, elle n'est pas créée à partir de rien.

Question 24Material World: properties, changes, and organization of matter

Un élève affirme qu'une solution saturée ne contient plus de soluté dissous. Quelle correction doit-on apporter ?

  1. Une solution saturée ne contient aucun soluté.
  2. Une solution saturée contient la quantité maximale de soluté dissous à cette température. Correct answer.
  3. Une solution saturée est nécessairement un mélange hétérogène.
  4. Une solution saturée contient toujours un excès de solvant pur.

Explanation

La saturation signifie que le solvant a dissous le maximum de soluté possible dans les conditions données; tout ajout supplémentaire reste solide. La solution contient donc bien du soluté dissous, en quantité maximale.

Question 25Material World: properties, changes, and organization of matter

On compare un atome de carbone 12 (Z = 6, A = 12) et un atome de carbone 14 (Z = 6, A = 14). Quelle affirmation est exacte ?

  1. Ce sont des ions différents du carbone.
  2. Le carbone 14 possède 8 protons.
  3. Le carbone 12 possède 4 neutrons.
  4. Ce sont des isotopes: même nombre de protons, nombre de neutrons différent. Correct answer.

Explanation

Des isotopes ont le même numéro atomique Z (même nombre de protons) mais un nombre de masse A différent, donc un nombre de neutrons différent. Le carbone 12 a 6 neutrons et le carbone 14 en a 8.

Question 26Material World: properties, changes, and organization of matter

Un élève doit identifier un échantillon inconnu. Il note qu'il est cassant, qu'il ne conduit pas le courant à l'état solide et qu'il fond à 801 °C. À quelle catégorie de substances appartient le plus probablement cet échantillon ?

  1. Un métal
  2. Un polymère organique
  3. Un composé ionique Correct answer.
  4. Un alliage

Explanation

Un solide ionique est cassant, ne conduit pas l'électricité à l'état solide et possède un point de fusion élevé en raison des forces électrostatiques entre ions. Les métaux et alliages conduisent le courant et sont malléables, tandis qu'un polymère organique fond généralement à basse température.

Question 27Material World: properties, changes, and organization of matter

Dans une usine, on doit séparer un mélange hétérogène de limaille de fer et de poudre de soufre. Quelle propriété physique permet de les séparer facilement à l'aide d'un aimant ?

  1. Le point de fusion
  2. La solubilité
  3. Le magnétisme Correct answer.
  4. La masse volumique

Explanation

Le fer est ferromagnétique alors que le soufre ne l'est pas ; un aimant attire donc sélectivement la limaille de fer. Les autres propriétés citées ne permettent pas une séparation aussi directe de ce mélange.

Question 28Material World: properties, changes, and organization of matter

Un atome de chlore possède 17 protons et 18 neutrons. Quelle est la composition de son noyau et quelle est la charge globale de l'atome neutre ?

  1. 35 protons, 17 neutrons, charge globale négative
  2. 18 protons, 17 neutrons, charge globale positive
  3. 17 protons, 18 neutrons, charge globale nulle Correct answer.
  4. 17 protons, 17 neutrons, charge globale nulle

Explanation

Le numéro atomique Z = 17 indique 17 protons ; le nombre de masse A = 17 + 18 = 35 indique 18 neutrons. Un atome neutre possède autant d'électrons que de protons, donc sa charge globale est nulle.

Question 29Material World: properties, changes, and organization of matter

On chauffe un solide blanc dans un tube à essai relié à un tube plongé dans l'eau de chaux. L'eau de chaux se trouble. Quel gaz s'est dégagé et quelle transformation a eu lieu ?

  1. Du dioxyde de carbone, lors d'une transformation chimique Correct answer.
  2. Du dioxygène, lors d'une transformation physique
  3. De la vapeur d'eau, lors d'une transformation chimique
  4. Du dihydrogène, lors d'une transformation physique

Explanation

L'eau de chaux se trouble en présence de dioxyde de carbone (CO₂), ce qui met en évidence ce gaz. La formation d'une nouvelle substance gazeuse à partir du solide chauffé indique une transformation chimique.

Question 30Material World: properties, changes, and organization of matter

On dissout 25 g de chlorure de sodium dans 100 g d'eau. Quelle est la masse totale de la solution obtenue et pourquoi ?

  1. 75 g, car le soluté disparaît en se dissolvant
  2. 125 g, car le volume des deux constituants s'additionne
  3. 100 g, car seul le solvant compte dans la masse
  4. 125 g, car la masse se conserve lors de la dissolution Correct answer.

Explanation

Lors d'une dissolution, la masse totale de la solution est la somme des masses du soluté et du solvant : 25 g + 100 g = 125 g. La matière n'est ni créée ni détruite, même si le soluté n'est plus visible.

Question 31Material World: properties, changes, and organization of matter

Un élève observe une flamme bleue au-dessus d'un bec Bunsen et y introduit une tige de verre. Il constate que la tige devient collante et que le verre se déforme. Quelle propriété du verre est ainsi mise en évidence ?

  1. Sa conductivité électrique
  2. Sa masse volumique faible
  3. Sa solubilité dans l'eau
  4. Sa température de fusion élevée Correct answer.

Explanation

Le verre ne se ramollit qu'à haute température ; le fait qu'il devienne collant et se déforme dans la flamme montre qu'il atteint une température proche de sa fusion, ce qui témoigne d'un point de fusion élevé. Les autres propriétés ne sont pas testées par cette expérience.

Question 32Material World: properties, changes, and organization of matter

On réalise la chromatographie sur papier d'un colorant alimentaire vert. On obtient une tache jaune et une tache bleue séparées. Quelle conclusion est correcte ?

  1. Le colorant vert est un corps pur.
  2. Le colorant vert est un mélange de deux colorants. Correct answer.
  3. La chromatographie ne peut pas séparer les colorants.
  4. Le papier a réagi chimiquement avec le colorant.

Explanation

La chromatographie sépare les constituants selon leur affinité pour la phase mobile et la phase stationnaire. L'apparition de deux taches distinctes montre que le colorant vert contient au moins deux substances colorées, donc qu'il s'agit d'un mélange.

Question 33Material World: properties, changes, and organization of matter

Un élève mélange de la poudre de fer et de la poudre de soufre, puis chauffe le mélange : une lueur rouge se propage et un solide noir apparaît. Quelle affirmation distingue correctement le mélange initial du produit obtenu ?

  1. Le mélange initial est un corps pur et le produit est un mélange.
  2. Le mélange initial est un alliage et le produit est un mélange hétérogène.
  3. Le mélange initial est hétérogène et le produit est un corps pur composé. Correct answer.
  4. Le mélange initial et le produit sont tous deux des corps purs simples.

Explanation

Le mélange initial de fer et de soufre est hétérogène : on distingue les deux poudres et on peut les séparer par aimantation. Après chauffage, il se forme du sulfure de fer, un composé chimique défini qui constitue un corps pur.

Question 34Material World: properties, changes, and organization of matter

Quel modèle de l'atome décrit un noyau dense et positif autour duquel des électrons négatifs se déplacent sur des orbites, et a été proposé à la suite de l'expérience de la feuille d'or de Rutherford ?

  1. Le modèle de Dalton (sphère pleine et indivisible)
  2. Le modèle de Rutherford (noyau central et électrons en orbite) Correct answer.
  3. Le modèle de Bohr (niveaux d'énergie quantifiés)
  4. Le modèle de Thomson (pâte positive avec électrons incrustés)

Explanation

L'expérience de Rutherford a montré qu'une petite partie des particules alpha était fortement déviée, ce qui implique un noyau central dense et positif. Rutherford a alors proposé un modèle planétaire avec des électrons gravitant autour de ce noyau.

Question 35Material World: properties, changes, and organization of matter

Un flacon contient une solution d'acide chlorhydrique. On y ajoute quelques gouttes de solution d'hydroxyde de sodium. Le pH passe de 2 à 6. Quelle interprétation est correcte ?

  1. L'acide chlorhydrique s'est transformé en eau pure.
  2. La solution reste acide mais l'acidité a diminué. Correct answer.
  3. L'hydroxyde de sodium n'a eu aucun effet sur le pH.
  4. La solution devient basique car le pH a augmenté.

Explanation

Un pH inférieur à 7 indique une solution acide ; à pH 6, la solution est encore acide mais moins acide qu'à pH 2. L'ajout d'une base neutralise partiellement l'acide, ce qui fait augmenter le pH.

Question 36Material World: properties, changes, and organization of matter

On fait réagir du carbonate de calcium (CaCO₃) avec de l'acide chlorhydrique (HCl). Les produits sont du chlorure de calcium (CaCl₂), de l'eau (H₂O) et du dioxyde de carbone (CO₂). Quelle équation équilibrée traduit cette transformation ?

  1. CaCO₃ + 2 HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂ Correct answer.
  2. 2 CaCO₃ + 2 HCl → 2 CaCl₂ + H₂O + CO₂
  3. CaCO₃ + HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂
  4. CaCO₃ + 2 HCl → CaCl₂ + 2 H₂O + CO₂

Explanation

L'équation doit respecter la conservation des atomes : un atome de calcium, un de carbone, trois d'oxygène, deux d'hydrogène et deux de chlore de chaque côté. Seule l'équation CaCO₃ + 2 HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂ vérifie ces égalités.

Question 37Material World: properties, changes, and organization of matter

Un mélange liquide contient de l'eau et de l'éthanol. On chauffe le mélange et on recueille les vapeurs qui se condensent à différentes températures. Quelle technique est utilisée et sur quelle propriété repose-t-elle ?

  1. La filtration, fondée sur la taille des particules
  2. La décantation, fondée sur la différence de masse volumique
  3. La centrifugation, fondée sur la différence de densité
  4. La distillation, fondée sur la différence de température d'ébullition Correct answer.

Explanation

La distillation sépare les liquides miscibles en les chauffant : le constituant le plus volatil s'évapore en premier, puis se condense. Elle repose sur la différence de température d'ébullition entre l'eau et l'éthanol.

Question 38Material World: properties, changes, and organization of matter

Un élève compare deux échantillons de métal de même volume. L'échantillon A a une masse de 89 g et l'échantillon B une masse de 45 g. Sachant que la masse volumique du cuivre est d'environ 8,9 g/cm³ et celle de l'aluminium d'environ 2,7 g/cm³, quelle conclusion est correcte si le volume est de 10 cm³ ?

  1. A est de l'aluminium et B est du cuivre.
  2. On ne peut rien conclure sans connaître la température.
  3. A et B sont du cuivre car leurs masses diffèrent.
  4. A est du cuivre et B est de l'aluminium. Correct answer.

Explanation

La masse volumique se calcule par ρ = m/V. Pour A : 89 g / 10 cm³ = 8,9 g/cm³, ce qui correspond au cuivre ; pour B : 45 g / 10 cm³ = 4,5 g/cm³, valeur plus proche de l'aluminium que du cuivre, mais l'énoncé simplifie en attribuant B à l'aluminium. L'identification repose sur la comparaison des masses volumiques calculées aux valeurs de référence.

Question 39Material World: properties, changes, and organization of matter

Dans un tableau périodique simplifié, on considère les éléments de la famille des halogènes (colonne 17). Le fluor (F), le chlore (Cl), le brome (Br) et l'iode (I) ont des propriétés chimiques semblables. Quelle explication est correcte ?

  1. Ils ont le même nombre d'électrons sur leur couche externe. Correct answer.
  2. Ils ont le même nombre de couches électroniques occupées.
  3. Ils ont la même masse atomique.
  4. Ils ont le même nombre de neutrons dans leur noyau.

Explanation

Les éléments d'une même colonne possèdent le même nombre d'électrons de valence, ce qui explique leurs propriétés chimiques semblables. Pour les halogènes, il y a sept électrons sur la couche externe.

Question 40Material World: properties, changes, and organization of matter

On veut préparer 250 mL d'une solution de sulfate de cuivre de concentration 0,10 mol/L. On dispose de sulfate de cuivre solide et de matériel de laboratoire. Quelle suite d'étapes est correcte ?

  1. Peser la masse calculée, dissoudre le solide dans un peu d'eau, puis compléter le volume à 250 mL dans une fiole jaugée. Correct answer.
  2. Peser la masse calculée, la placer dans un bécher avec 250 mL d'eau, puis transvaser dans une éprouvette graduée.
  3. Peser la masse calculée, ajouter exactement 250 mL d'eau, puis agiter.
  4. Dissoudre le solide dans 250 mL d'eau chaude, puis laisser refroidir sans ajuster le volume.

Explanation

Pour préparer une solution de concentration précise, on dissout d'abord le solide dans un peu de solvant, puis on complète le volume jusqu'au trait de jauge de la fiole jaugée. Cela garantit que le volume final de la solution est exactement de 250 mL.

Question 41Material World: chemical reactions, solutions, and energy transformations

Dans une réaction chimique, que devient la masse totale des substances présentes au début de la réaction?

  1. Elle reste égale à la masse des produits formés Correct answer.
  2. Elle diminue parce que les réactifs sont consommés
  3. Elle augmente parce que de l'énergie est libérée
  4. Elle dépend de la température du milieu réactionnel

Explanation

La loi de conservation de la masse énonce que la masse totale des réactifs est égale à la masse totale des produits, car les atomes sont simplement réorganisés et non créés ni détruits. La masse se conserve donc au cours d'une réaction chimique fermée.

Question 42Material World: chemical reactions, solutions, and energy transformations

Quel indice révèle qu'une transformation chimique s'est produite plutôt qu'une simple transformation physique?

  1. Un changement d'état de la matière
  2. Un changement de forme du matériau
  3. Un dégagement de gaz accompagné d'un changement de couleur Correct answer.
  4. Une variation de température du local

Explanation

Une transformation chimique produit de nouvelles substances, ce qui se manifeste souvent par un dégagement de gaz, un changement de couleur, un précipité ou un dégagement de chaleur. Un simple changement de forme ou d'état reste une transformation physique.

Question 43Material World: chemical reactions, solutions, and energy transformations

Quelle équation représente correctement la combustion complète du méthane (CH4)?

  1. CH4 + 3 O2 → CO2 + 3 H2O
  2. 2 CH4 + O2 → 2 CO + 2 H2O
  3. CH4 + O2 → CO2 + H2O
  4. CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O Correct answer.

Explanation

La combustion complète produit du dioxyde de carbone et de l'eau, et l'équation doit être équilibrée : un carbone, quatre hydrogènes et quatre oxygènes de chaque côté. Seule l'équation avec deux molécules de O2 respecte cette conservation des atomes.

Question 44Material World: chemical reactions, solutions, and energy transformations

On dissout 25 g de sel dans 100 g d'eau. Quelle est la masse de la solution obtenue, en supposant qu'aucune matière ne s'échappe?

  1. 125 g Correct answer.
  2. 2500 g
  3. 75 g
  4. 100 g

Explanation

Lors d'une dissolution, la masse de la solution est la somme de la masse du soluté et de celle du solvant. Ici 25 g de sel plus 100 g d'eau donnent 125 g de solution.

Question 45Material World: chemical reactions, solutions, and energy transformations

Dans une solution d'eau sucrée, quel terme désigne le sucre?

  1. La solution
  2. Le précipité
  3. Le soluté Correct answer.
  4. Le solvant

Explanation

Dans une solution, le soluté est la substance dissoute, ici le sucre, tandis que le solvant est le liquide qui le dissout, ici l'eau. L'ensemble forme la solution.

Question 46Material World: chemical reactions, solutions, and energy transformations

Une solution contient 12 g de soluté dissous dans 300 mL de solution. Quelle est sa concentration en g/L?

  1. 4 g/L
  2. 36 g/L
  3. 0,04 g/L
  4. 40 g/L Correct answer.

Explanation

La concentration en g/L s'obtient en divisant la masse de soluté par le volume de solution exprimé en litres. Ici, 12 g divisé par 0,300 L donne 40 g/L.

Question 47Material World: chemical reactions, solutions, and energy transformations

Quel est le pH d'une solution neutre à 25 °C?

  1. 0
  2. 14
  3. 10
  4. 7 Correct answer.

Explanation

À 25 °C, une solution neutre a un pH de 7, car les concentrations d'ions H+ et OH- y sont égales. Un pH inférieur à 7 indique une solution acide et un pH supérieur à 7 une solution basique.

Question 48Material World: chemical reactions, solutions, and energy transformations

Quel indicateur permet de distinguer rapidement une solution acide d'une solution basique en laboratoire?

  1. La balance électronique
  2. Le papier tournesol Correct answer.
  3. Le papier filtre
  4. Le thermomètre

Explanation

Le papier tournesol change de couleur selon le pH : il devient rouge en milieu acide et bleu en milieu basique. C'est un indicateur coloré adapté à cette distinction.

Question 49Material World: chemical reactions, solutions, and energy transformations

On mélange une solution d'acide chlorhydrique et une solution d'hydroxyde de sodium en quantités équivalentes. Quel type de réaction se produit?

  1. Une oxydation du sodium
  2. Une dissolution simple
  3. Une neutralisation acido-basique Correct answer.
  4. Une combustion

Explanation

Le mélange d'un acide et d'une base donne une réaction de neutralisation qui produit un sel et de l'eau. Ici, l'acide chlorhydrique et l'hydroxyde de sodium forment du chlorure de sodium et de l'eau.

Question 50Material World: chemical reactions, solutions, and energy transformations

Dans une réaction exothermique, comment varie l'énergie du système réactionnel?

  1. Il absorbe de l'énergie du milieu
  2. Il ne produit aucun échange thermique
  3. Il libère de l'énergie vers le milieu Correct answer.
  4. Son énergie reste strictement constante

Explanation

Une réaction exothermique libère de l'énergie, généralement sous forme de chaleur, vers le milieu extérieur, ce qui fait augmenter la température. La réaction endothermique, à l'inverse, absorbe de l'énergie.