QCM : Analyse chimique par titrage (12 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle relation permet de calculer la masse volumique d’une solution à partir de sa masse et de son volume ?

Le rapport de la masse de la solution à celle de l’eau
Le rapport de la masse du soluté au volume de la solution
Le rapport de la masse de la solution à son volume
Le rapport du volume de la solution à sa masse

Le rapport de la masse de la solution à son volume

Explication

La masse volumique est définie comme la masse de la solution divisée par son volume. Le rapport entre la masse du soluté et le volume correspond plutôt à la concentration en masse.

2. Une solution contient 12 g de soluté dans un volume de 0,40 L. Quelle grandeur s’obtient en divisant ces valeurs ?

La concentration en masse, exprimée en g·L⁻¹
La masse volumique, exprimée en g·L⁻¹
Le titre massique, exprimé en pourcentage
La concentration molaire, exprimée en mol·L⁻¹

La concentration en masse, exprimée en g·L⁻¹

Explication

La concentration en masse se calcule en divisant la masse de soluté par le volume de solution, soit ici 30 g·L⁻¹. Le titre massique nécessite la masse totale de la solution et s’exprime en pourcentage.

3. Que représente le titre massique d’une solution ?

La masse de soluté dissous dans 100 g de solution, exprimée en pourcentage
La masse de solution contenue dans un litre, exprimée en g·L⁻¹
La masse de soluté dissous dans un litre, exprimée en g·L⁻¹
La quantité de matière de soluté par litre, exprimée en mol·L⁻¹

La masse de soluté dissous dans 100 g de solution, exprimée en pourcentage

Explication

Le titre massique indique la masse de soluté rapportée à 100 g de solution et s’exprime en pourcentage. Une quantité de soluté rapportée au volume relève d’une concentration, et non du titre massique.

4. Pourquoi un titrage est-il qualifié de technique destructive ?

Parce qu’il mesure une propriété sans transformer l’espèce à doser
Parce qu’il modifie la concentration de l’espèce titrante avant son ajout
Parce qu’il sépare l’espèce à doser sans la faire réagir
Parce qu’il consomme l’espèce à doser au cours de transformations chimiques

Parce qu’il consomme l’espèce à doser au cours de transformations chimiques

Explication

Un titrage détermine une concentration en consommant l’espèce à doser par une ou plusieurs transformations chimiques. Une mesure qui conserve cette espèce n’est donc pas destructive au sens du titrage.

5. Dans un titrage, une solution de concentration connue est versée dans une solution dont la concentration est recherchée. Comment nomme-t-on les deux espèces ?

L’espèce versée est titrée et l’espèce recherchée est titrante
L’espèce versée est titrante et l’espèce recherchée est titrée
Les deux espèces sont titrantes, car elles participent à la réaction
Les deux espèces sont titrées, car leurs concentrations interviennent

L’espèce versée est titrante et l’espèce recherchée est titrée

Explication

L’espèce titrante a une concentration connue et est versée pour doser l’espèce titrée, dont la concentration est inconnue. La confusion fréquente consiste à inverser ces deux rôles.

6. Que caractérise l’équivalence au cours d’un titrage ?

Les réactifs sont introduits dans les proportions stœchiométriques et totalement consommés
La réaction débute et le réactif limitant reste inchangé pendant le titrage
Le titrant est en excès tandis que l’espèce titrée reste entièrement présente
Les réactifs sont présents en proportions égales, quelle que soit l’équation

Les réactifs sont introduits dans les proportions stœchiométriques et totalement consommés

Explication

À l’équivalence, les réactifs ont été introduits selon les proportions stœchiométriques et sont totalement consommés ; le réactif limitant change. Des quantités égales ne conviennent pas nécessairement, car les coefficients de l’équation peuvent différer.

7. Pour la réaction aA+bB→cC+dDaA+bB\rightarrow cC+dD, une solution de A de concentration CAC_A et de volume VAV_A est titrée par B de concentration CBC_B. Quelle relation s’applique à l’équivalence, où le volume versé de B est VEV_E ?

CAVAa=CBVEb\frac{C_A V_A}{a}=\frac{C_B V_E}{b}
CAVAa=CBVEb\frac{C_A}{V_A a}=\frac{C_B}{V_E b}
CAVAb=CBVEa\frac{C_A V_A}{b}=\frac{C_B V_E}{a}
CAVA=CBVEC_A V_A=C_B V_E, quels que soient les coefficients

$$\frac{C_A V_A}{a}=\frac{C_B V_E}{b}$$

Explication

À l’équivalence, les concentrations et volumes vérifient CAVAa=CBVEb\frac{C_A V_A}{a}=\frac{C_B V_E}{b}, avec les coefficients stœchiométriques associés à chaque réactif. L’égalité simple des produits concentration-volume omet l’effet des coefficients lorsque ceux-ci diffèrent.

8. Lors du titrage pH-métrique d’une réaction acido-basique, quelle grandeur mesure-t-on à différents volumes de titrant ajoutés ?

La masse volumique de la solution à l’aide d’un densimètre
Le pH de la solution à l’aide d’un pH-mètre
La conductivité de la solution à l’aide d’un conductimètre
La température de la solution à l’aide d’un thermomètre

Le pH de la solution à l’aide d’un pH-mètre

Explication

Le suivi pH-métrique consiste à mesurer le pH pour différents volumes de titrant versés. La conductivité est mesurée par un conductimètre, et non par un pH-mètre.

9. À quelle condition un indicateur coloré peut-il repérer l’équivalence d’un dosage acido-basique ?

Sa zone de virage contient le pH initial de la solution titrée
Sa zone de virage correspond à la plage de pH parcourue avant l’équivalence
Sa zone de virage est centrée sur le pH du titrant avant son ajout
Sa zone de virage contient le pH atteint à l’équivalence

Sa zone de virage contient le pH atteint à l’équivalence

Explication

L’indicateur convient si sa zone de virage contient le pH à l’équivalence, ce qui permet de repérer ce point par le changement de couleur. Le pH initial de la solution ne suffit pas à établir cette correspondance.

10. Après avoir relevé le pH pour différents volumes de titrant ajoutés, quelle démarche permet d’exploiter un suivi pH-métrique ?

Tracer la température en fonction du volume, repérer l’équivalence par le maximum, puis déduire la quantité de solvant
Tracer pH=f(VB)pH=f(V_B), repérer l’équivalence par les tangentes ou la dérivée, puis déduire la concentration recherchée
Tracer la concentration en fonction du temps, repérer l’équivalence par la couleur, puis déduire le volume initial
Tracer VB=f(pH)V_B=f(pH), repérer l’équivalence par la pente initiale, puis déduire la masse du titrant

Tracer $$pH=f(V_B)$$, repérer l’équivalence par les tangentes ou la dérivée, puis déduire la concentration recherchée

Explication

L’exploitation comprend l’écriture de la réaction support, le tracé de pH=f(VB)pH=f(V_B), le repérage de l’équivalence par la méthode des tangentes ou la courbe dérivée, puis la détermination du volume équivalent et de la concentration recherchée. Repérer une équivalence par un changement de couleur relève d’un suivi par indicateur coloré, et non de cette démarche pH-métrique.

11. Lors d’un titrage mettant en jeu des ions, quelle grandeur mesure-t-on avec un conductimètre pour différents volumes de titrant versés ?

La conductivité de la solution
Le pH de la solution
La température de la solution
La concentration du titrant

La conductivité de la solution

Explication

Le suivi conductimétrique consiste à mesurer la conductivité de la solution au fur et à mesure des ajouts de titrant. Le pH est mesuré avec un pH-mètre, et non avec un conductimètre.

12. Pour suivre conductimétriquement un titrage ionique, que faut-il relever après chaque ajout de titrant ?

Le pH de la solution
La conductivité de la solution
La pression ambiante
La masse du récipient

La conductivité de la solution

Explication

On relève la conductivité pour différents volumes de titrant versés afin de suivre le titrage. Le pH peut être suivi avec un pH-mètre, mais ce n’est pas la grandeur mesurée par le conductimètre.

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Comment calcule-t-on la masse volumique d’une solution ?

ρsolution=msolutionVsolution\rho_{\text{solution}}=\frac{m_{\text{solution}}}{V_{\text{solution}}}.

Comment calcule-t-on la concentration en masse d’une solution ?

Cm=msoluteˊVsolutionC_m=\frac{m_{\text{soluté}}}{V_{\text{solution}}}.

En quelle unité s’exprime la concentration en masse ?

En g·L⁻¹.

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