QCM : Analyse chimique et titrages (16 questions)

Question 1

1. Une solution a une masse de 18 g et occupe un volume de 0,30 L. Quelle expression permet de calculer sa masse volumique ?

\rho_{\text{solution}} = \frac{18\ \text{g}}{0{,}30\ \text{L}}

\rho_{\text{solution}} = \frac{0{,}30\ \text{L}}{18\ \text{g}}

\rho_{\text{solution}} = \frac{18\ \text{g}}{0{,}30\ \text{L}^2}

\rho_{\text{solution}} = 18\ \text{g} \times 0{,}30\ \text{L}

Explication

La masse volumique est le rapport de la masse de la solution à son volume, ici exprimé en g·L⁻¹. L’inversion du rapport donnerait le volume par unité de masse, et non la masse volumique.

Answer

$$\rho_{\text{solution}} = \frac{18\ \text{g}}{0{,}30\ \text{L}}$$

Question 2

2. Une solution a une masse volumique de $1{,}2\cdot10^3\ \text{g·L}^{-1}$ , tandis que celle de l’eau vaut $1{,}0\cdot10^3\ \text{g·L}^{-1}$ . Quelle est sa densité et quelle est sa caractéristique d’unité ?

Sa densité vaut 1,2 et elle est sans unité.

Sa densité vaut 1,2 et elle s’exprime en g·L⁻¹.

Sa densité vaut

1{,}2\cdot10^3

et elle est sans unité.

Sa densité vaut 0,83 et elle s’exprime en g·L⁻¹.

Explication

La densité est le rapport de la masse volumique de la solution à celle de l’eau, soit 1,2, et les unités se simplifient. La valeur $1{,}2\cdot10^3$ correspond à la masse volumique de la solution, pas à sa densité.

Answer

Sa densité vaut 1,2 et elle est sans unité.

Question 3

3. Quelle grandeur représente le titre massique d’une solution ?

Le rapport du volume de soluté dissous au volume de la solution.

Le rapport de la masse de soluté dissous à la masse de la solution.

Le rapport de la masse de solution au volume total de la solution.

Le rapport de la quantité de soluté à la masse de la solution.

Explication

Le titre massique, aussi appelé fraction massique, compare la masse de soluté dissous à la masse totale de la solution. Le rapport entre masse de solution et volume correspond à la masse volumique.

Answer

Le rapport de la masse de soluté dissous à la masse de la solution.

Question 4

4. Pour une solution de masse volumique $\rho_{\text{solution}}$ et de concentration en masse $C_{m,\text{soluté}}$ , quelle relation donne son titre massique ?

w = \frac{C_{m,\text{soluté}}}{\rho_{\text{solution}}} = \frac{C_{m,\text{soluté}}}{d_{\text{solution}}\rho_{\text{eau}}}

w = \frac{C_{m,\text{soluté}}}{\rho_{\text{eau}}} = \frac{C_{m,\text{soluté}}}{d_{\text{solution}}\rho_{\text{solution}}}

w = \frac{\rho_{\text{solution}}}{C_{m,\text{soluté}}} = \frac{d_{\text{solution}}\rho_{\text{eau}}}{C_{m,\text{soluté}}}

w = C_{m,\text{soluté}}\rho_{\text{solution}} = C_{m,\text{soluté}}d_{\text{solution}}\rho_{\text{eau}}

Explication

Le titre massique s’obtient en divisant la concentration en masse par la masse volumique de la solution, qui vaut aussi le produit de la densité et de la masse volumique de l’eau. L’expression inversée donne le rapport inverse et ne correspond pas au titre massique.

Answer

$$w = \frac{C_{m,\text{soluté}}}{\rho_{\text{solution}}} = \frac{C_{m,\text{soluté}}}{d_{\text{solution}}\rho_{\text{eau}}}$$

Question 5

5. Quel est l’objectif général d’un titrage ?

Déterminer une quantité de matière, une masse ou une concentration inconnue grâce à une réaction chimique support.

Séparer les constituants d’un mélange en les faisant migrer à travers un support.

Identifier un produit en comparant sa masse à celle d’un composé de référence.

Mesurer directement la vitesse d’une réaction en suivant la disparition d’un réactif connu.

Explication

Un titrage détermine une quantité de matière, une masse ou une concentration inconnue en s’appuyant sur une réaction chimique. La mesure de la vitesse réactionnelle constitue une autre démarche et ne définit pas l’objectif du titrage.

Answer

Déterminer une quantité de matière, une masse ou une concentration inconnue grâce à une réaction chimique support.

Question 6

6. Quelles propriétés la réaction support d’un titrage doit-elle réunir ?

Elle doit être totale, lente et multiple.

Elle doit être lente, totale et réversible.

Elle doit être rapide, partielle et sélective.

Elle doit être totale, rapide et unique.

Explication

La réaction support doit être quantitative, ce qui signifie qu’elle est totale, et elle doit aussi être rapide et unique. Une réaction lente ne satisfait pas l’exigence de rapidité, même si elle est totale.

Answer

Elle doit être totale, rapide et unique.

Question 7

7. Lors d’un titrage, quelle différence distingue la solution titrée de la solution titrante ?

La solution titrée est versée depuis la burette, et la solution titrante est prélevée avec une pipette.

La solution titrée contient le réactif de concentration inconnue, et la solution titrante contient un réactif de concentration connue.

La solution titrée contient le réactif de concentration connue, et la solution titrante contient celui de concentration inconnue.

La solution titrée contient le produit de la réaction, et la solution titrante contient un indicateur coloré.

Explication

La solution titrée contient le réactif dont on cherche la concentration, tandis que la solution titrante apporte un réactif de concentration connue. Inverser ces rôles confond la grandeur à déterminer avec la solution de concentration connue.

Answer

La solution titrée contient le réactif de concentration inconnue, et la solution titrante contient un réactif de concentration connue.

Question 8

8. Que désigne le volume à l’équivalence $V_E$ lors d’un titrage ?

Le volume de titrant ajouté lorsque titrant et titré sont dans les proportions stœchiométriques

Le volume total du mélange après consommation du réactif titré

Le volume de titrant ajouté lorsque la réaction commence à former des produits

Le volume initial de solution titrée nécessaire pour remplir la burette

Explication

À l’équivalence, la quantité de titrant ajoutée place les deux réactifs dans les proportions prévues par l’équation de la réaction. Le début de formation des produits ne définit pas ce volume, car ils peuvent se former avant l’équivalence.

Answer

Le volume de titrant ajouté lorsque titrant et titré sont dans les proportions stœchiométriques

Question 9

9. Que se passe-t-il pour les réactifs et le réactif limitant au point d’équivalence ?

Le titrant est totalement consommé tandis que le réactif titré reste en excès

Le réactif titré est totalement consommé tandis que le titrant reste en excès

Les deux réactifs restent présents et le réactif limitant ne change pas

Les deux réactifs sont totalement consommés et le réactif limitant change

Explication

À l’équivalence, les deux réactifs ont été consommés selon leurs proportions stœchiométriques, et le réactif limitant change de part et d’autre de ce point. Un excès de l’un des réactifs caractérise plutôt une situation après ou avant l’équivalence.

Answer

Les deux réactifs sont totalement consommés et le réactif limitant change

Question 10

10. Pour la réaction $aA+bB\rightarrow cC+dD$ , quelle relation exprime l’équivalence en fonction des concentrations et volumes initiaux ou ajoutés ?

\frac{C_A}{V_Aa}=\frac{C_B}{V_Eb}

C_AV_A=C_BV_E

, quels que soient les coefficients stœchiométriques

\frac{C_AV_A}{b}=\frac{C_BV_E}{a}

\frac{C_AV_A}{a}=\frac{C_BV_E}{b}

Explication

À l’équivalence, les quantités de matière rapportées à leurs coefficients stœchiométriques sont égales, ce qui donne cette relation. Égaler directement les quantités sans tenir compte des coefficients ne convient que dans des cas particuliers.

Answer

$$\frac{C_AV_A}{a}=\frac{C_BV_E}{b}$$

Question 11

11. Quelle grandeur un titrage conductimétrique suit-il au cours de l’ajout de titrant ?

La masse du précipité formé en fonction du volume ajouté

Le pH de la solution en fonction du volume ajouté

La conductivité ou la conductance de la solution en fonction du volume ajouté

La température de la solution en fonction du volume ajouté

Explication

Le titrage conductimétrique suit la conductivité ou la conductance de la solution titrée selon le volume de titrant versé. Le suivi du pH caractérise un titrage pH-métrique, et non un suivi conductimétrique.

Answer

La conductivité ou la conductance de la solution en fonction du volume ajouté

Question 12

12. Comment détermine-t-on le volume équivalent sur une courbe conductimétrique en utilisant deux droites ?

On prend l’abscisse du point d’intersection des droites ajustées avant et après l’équivalence

On prend l’ordonnée du point d’intersection des droites ajustées avant et après l’équivalence

On prend l’abscisse du maximum de la droite ajustée avant l’équivalence

On prend l’ordonnée au départ de la droite ajustée après l’équivalence

Explication

Le volume équivalent correspond à l’abscisse du point d’intersection des deux droites représentant les portions de courbe avant et après l’équivalence. Son ordonnée indique une valeur de conductivité ou de conductance, pas un volume.

Answer

On prend l’abscisse du point d’intersection des droites ajustées avant et après l’équivalence

Question 13

13. Quel dispositif caractérise le suivi d’un titrage pH-métrique ?

Une réaction acide-base et une sonde de température reliée à un thermomètre

Une réaction acide-base et des électrodes reliées à un pH-mètre étalonné

Une réaction d’oxydoréduction et des électrodes reliées à un conductimètre

Une réaction de précipitation et une cellule reliée à un spectrophotomètre

Explication

Un titrage pH-métrique repose sur une réaction acide-base et le suivi du pH au moyen d’électrodes reliées à un pH-mètre étalonné. Un conductimètre mesure la conductance ou la conductivité, et ne correspond pas au dispositif décrit.

Answer

Une réaction acide-base et des électrodes reliées à un pH-mètre étalonné

Question 14

14. Quel changement caractéristique observe-t-on sur la courbe du pH en fonction du volume de titrant à l’équivalence ?

Le pH revient à sa valeur initiale au volume équivalent

Un palier horizontal apparaît sur toute la zone de l’équivalence

La courbe atteint nécessairement un maximum au volume équivalent

Un saut de pH apparaît au voisinage du volume équivalent

Explication

La courbe pH-volume présente un saut au volume équivalent, ce qui permet de repérer cette zone. Un palier horizontal n’est pas la caractéristique indiquée pour l’équivalence d’un titrage pH-métrique.

Answer

Un saut de pH apparaît au voisinage du volume équivalent

Question 15

15. Quel est le rôle d’un indicateur de fin de réaction lors d’un titrage colorimétrique ?

Ajouté au début du titrage, il neutralise le réactif titré avant l’équivalence.

Ajouté en grande quantité, il stabilise le pH afin de retarder l’équivalence.

Ajouté après l’équivalence, il mesure directement la concentration du réactif titré.

Ajouté en petite quantité, il change de couleur pour permettre de repérer le volume équivalent.

Explication

L’indicateur est ajouté en petite quantité et son changement de couleur permet d’obtenir le volume équivalent. Un indicateur ne sert pas à stabiliser le pH pendant le titrage.

Answer

Ajouté en petite quantité, il change de couleur pour permettre de repérer le volume équivalent.

Question 16

16. Lors d’un titrage acide-base, quelle condition doit satisfaire la zone de virage de l’indicateur choisi ?

Elle doit se trouver après le saut de pH pour confirmer l’excès de titrant.

Elle doit être comprise dans le saut de pH observé au voisinage de l’équivalence.

Elle doit se situer avant le saut de pH pour signaler le début de la réaction.

Elle doit couvrir toute l’évolution du pH depuis le début du titrage.

Explication

Pour que le changement de couleur indique correctement l’équivalence, la zone de virage doit être comprise dans le saut de pH. Une zone située après ce saut signalerait un changement de couleur trop tardif.

Answer

Elle doit être comprise dans le saut de pH observé au voisinage de l’équivalence.

QCM : Analyse chimique et titrages (16 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une solution a une masse de 18 g et occupe un volume de 0,30 L. Quelle expression permet de calculer sa masse volumique ?

2. Une solution a une masse volumique de $1{,}2\cdot10^3\ \text{g·L}^{-1}$ , tandis que celle de l’eau vaut $1{,}0\cdot10^3\ \text{g·L}^{-1}$ . Quelle est sa densité et quelle est sa caractéristique d’unité ?

3. Quelle grandeur représente le titre massique d’une solution ?

4. Pour une solution de masse volumique $\rho_{\text{solution}}$ et de concentration en masse $C_{m,\text{soluté}}$ , quelle relation donne son titre massique ?

5. Quel est l’objectif général d’un titrage ?

6. Quelles propriétés la réaction support d’un titrage doit-elle réunir ?

7. Lors d’un titrage, quelle différence distingue la solution titrée de la solution titrante ?

8. Que désigne le volume à l’équivalence $V_E$ lors d’un titrage ?

9. Que se passe-t-il pour les réactifs et le réactif limitant au point d’équivalence ?

10. Pour la réaction $aA+bB\rightarrow cC+dD$ , quelle relation exprime l’équivalence en fonction des concentrations et volumes initiaux ou ajoutés ?

11. Quelle grandeur un titrage conductimétrique suit-il au cours de l’ajout de titrant ?

12. Comment détermine-t-on le volume équivalent sur une courbe conductimétrique en utilisant deux droites ?

13. Quel dispositif caractérise le suivi d’un titrage pH-métrique ?

14. Quel changement caractéristique observe-t-on sur la courbe du pH en fonction du volume de titrant à l’équivalence ?

15. Quel est le rôle d’un indicateur de fin de réaction lors d’un titrage colorimétrique ?

16. Lors d’un titrage acide-base, quelle condition doit satisfaire la zone de virage de l’indicateur choisi ?

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QCM : Analyse chimique et titrages (16 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une solution a une masse de 18 g et occupe un volume de 0,30 L. Quelle expression permet de calculer sa masse volumique ?

2. Une solution a une masse volumique de 1,2⋅103 g⋅L−11{,}2\cdot10^3\ \text{g·L}^{-1}1,2⋅103 g⋅L−1, tandis que celle de l’eau vaut 1,0⋅103 g⋅L−11{,}0\cdot10^3\ \text{g·L}^{-1}1,0⋅103 g⋅L−1. Quelle est sa densité et quelle est sa caractéristique d’unité ?

3. Quelle grandeur représente le titre massique d’une solution ?

4. Pour une solution de masse volumique ρsolution\rho_{\text{solution}}ρsolution​ et de concentration en masse Cm,soluteˊC_{m,\text{soluté}}Cm,soluteˊ​, quelle relation donne son titre massique ?

5. Quel est l’objectif général d’un titrage ?

6. Quelles propriétés la réaction support d’un titrage doit-elle réunir ?

7. Lors d’un titrage, quelle différence distingue la solution titrée de la solution titrante ?

8. Que désigne le volume à l’équivalence VEV_EVE​ lors d’un titrage ?

9. Que se passe-t-il pour les réactifs et le réactif limitant au point d’équivalence ?

10. Pour la réaction aA+bB→cC+dDaA+bB\rightarrow cC+dDaA+bB→cC+dD, quelle relation exprime l’équivalence en fonction des concentrations et volumes initiaux ou ajoutés ?

11. Quelle grandeur un titrage conductimétrique suit-il au cours de l’ajout de titrant ?

12. Comment détermine-t-on le volume équivalent sur une courbe conductimétrique en utilisant deux droites ?

13. Quel dispositif caractérise le suivi d’un titrage pH-métrique ?

14. Quel changement caractéristique observe-t-on sur la courbe du pH en fonction du volume de titrant à l’équivalence ?

15. Quel est le rôle d’un indicateur de fin de réaction lors d’un titrage colorimétrique ?

16. Lors d’un titrage acide-base, quelle condition doit satisfaire la zone de virage de l’indicateur choisi ?

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2. Une solution a une masse volumique de $1{,}2\cdot10^3\ \text{g·L}^{-1}$ , tandis que celle de l’eau vaut $1{,}0\cdot10^3\ \text{g·L}^{-1}$ . Quelle est sa densité et quelle est sa caractéristique d’unité ?

4. Pour une solution de masse volumique $\rho_{\text{solution}}$ et de concentration en masse $C_{m,\text{soluté}}$ , quelle relation donne son titre massique ?

8. Que désigne le volume à l’équivalence $V_E$ lors d’un titrage ?

10. Pour la réaction $aA+bB\rightarrow cC+dD$ , quelle relation exprime l’équivalence en fonction des concentrations et volumes initiaux ou ajoutés ?