QCM : Bases de la chimie expérimentale — 19 questions

Question 1

1. À partir de quel chiffre compte-t-on les chiffres significatifs d’un nombre ?

À partir du premier chiffre différent de zéro

À partir du premier chiffre situé après la virgule

À partir du chiffre ayant la plus grande valeur

À partir du dernier chiffre écrit dans le nombre

Explication

Les chiffres significatifs commencent au premier chiffre non nul et indiquent les chiffres retenus dans la mesure. Les zéros placés avant ce chiffre servent à positionner la virgule et ne sont pas significatifs.

Answer

À partir du premier chiffre différent de zéro

Question 2

2. Une valeur mesurée vaut $x_i=10,4$ et la valeur de référence vaut $x=10,0$ . Quelle est l’erreur absolue ?

10,4

0,04

4\,\%

0,4

Explication

L’erreur absolue est la différence en valeur absolue entre la mesure et la référence, soit $E=|10,4-10,0|=0,4$ . Le pourcentage correspondrait à une erreur relative, et non à une erreur absolue.

Answer

C’est une entité neutre dont la masse est surtout concentrée dans un noyau sphérique

Answer

$$A$$ est le nombre de nucléons et $$Z$$ est le nombre de protons

Answer

$$-1,6\times10^{-19}\,C$$

Answer

Des isotopes ont le même $$Z$$ mais des $$A$$ différents, tandis qu’un ion a gagné ou perdu des électrons

Answer

$$1,204\times10^{24}$$ entités

Answer

$$0,50\,mol$$

Answer

$$0,50\,mol$$

Answer

$$n=\frac{PV}{RT}$$

Answer

Un mélange homogène formé d’un soluté et d’un solvant liquide

Answer

Il constitue le soluté de la solution

Answer

L’eau, car elle constitue le milieu majoritaire de dissolution

Answer

$$0{,}40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$$

Answer

La masse totale des réactifs doit égaler celle des produits

Answer

Un transfert d’électrons entre des espèces chimiques

Answer

$$2\ \mathrm{bar}$$

Question 3

3. Une mesure vaut $x_i=98$ pour une valeur de référence $x=100$ . Quelle est l’erreur relative en pourcentage ?

0,02\,\%

98\,\%

50\,\%

2\,\%

Explication

La formule donne $t_r=\frac{|98-100|}{100}\times100=2\,\%$ . Le résultat doit être rapporté à la valeur de référence avant la conversion en pourcentage.

Question 4

4. Cinq mesures valent $2,0$ , $2,2$ , $1,8$ , $2,1$ et $1,9$ . Quelle est leur valeur moyenne ?

1,6

10,0

2,0

2,2

Explication

La moyenne se calcule en additionnant les mesures puis en divisant par leur nombre : $\bar{x}=\frac{2,0+2,2+1,8+2,1+1,9}{5}=2,0$ . La somme des mesures n’est pas la moyenne tant qu’elle n’est pas divisée par cinq.

Question 5

5. Quelle caractéristique décrit correctement un atome ?

C’est une entité neutre dont la masse est concentrée dans les électrons

C’est une entité neutre dont la masse est surtout concentrée dans un noyau sphérique

C’est une entité négative constituée d’un noyau sans particules massives

C’est une entité positive dont la masse est répartie dans un nuage électronique

Explication

Un atome est électriquement neutre et sa masse est principalement concentrée dans son noyau sphérique. Les électrons contribuent peu à la masse totale et ne constituent pas le noyau.

Question 6

6. Dans la notation $^{27}_{13}\mathrm{Al}$ , que représentent les nombres $A=27$ et $Z=13$ ?

A

est le nombre d’électrons et

Z

est le nombre de neutrons

A

est le nombre de nucléons et

Z

est le nombre de protons

A

est le nombre de neutrons et

Z

est le nombre d’électrons

A

est le nombre de protons et

Z

est le nombre de nucléons

Explication

Dans $^{A}_{Z}X$ , $A$ compte les nucléons, c’est-à-dire les protons et les neutrons, tandis que $Z$ compte les protons. Confondre ces deux nombres inverse leurs rôles physiques.

Question 7

7. Quelle charge électrique porte un électron ?

-1,0073\,C

+5,5\times10^{-4}\,C

+1,6\times10^{-19}\,C

-1,6\times10^{-19}\,C

Explication

L’électron porte une charge négative de $-1,6\times10^{-19}\,C$ . La valeur positive de même module caractérise la charge du proton, et les autres valeurs ne correspondent pas à une charge électronique.

Question 8

8. Quelle transformation permet de distinguer un isotope d’un ion monoatomique ?

Des isotopes ont des

Z

différents, tandis qu’un ion possède toujours le même nombre d’électrons

Des isotopes ont le même

Z

mais des

A

différents, tandis qu’un ion a gagné ou perdu des électrons

Des isotopes ont des

A

identiques, tandis qu’un ion change son nombre de protons

Des isotopes changent de charge, tandis qu’un ion change nécessairement son nombre de nucléons

Explication

Les isotopes conservent le même nombre de protons, donc le même $Z$ , mais possèdent des nombres de masse $A$ différents. Un ion résulte d’un gain ou d’une perte d’électrons, sans modification nécessaire du noyau.

Question 9

9. Combien d’entités contient une quantité de matière de $2,0\,mol$ ?

2,0\times10^{23}

entités

6,02\times10^{23}\,mol^{-1}

entités

1,204\times10^{24}

entités

3,01\times10^{23}

entités

Explication

La relation $N=nN_A$ donne $N=2,0\times6,02\times10^{23}=1,204\times10^{24}$ entités. La constante d’Avogadro exprime un nombre par mole ; elle doit être multipliée par la quantité de matière.

Question 10

10. Quelle quantité de matière correspond à une masse de $18\,g$ d’une espèce dont la masse molaire vaut $36\,g\cdot mol^{-1}$ ?

648\,mol

0,50\,mol

2,0\,mol

54\,mol

Explication

Avec $n=\frac{m}{M}$ , on obtient $n=\frac{18}{36}=0,50\,mol$ . La multiplication de la masse par la masse molaire ne respecte pas la relation ni les unités attendues.

Question 11

11. Un gaz occupe $12,0\,L$ et son volume molaire vaut $24,0\,L\cdot mol^{-1}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

36,0\,mol

0,50\,mol

2,0\,mol

288\,mol

Explication

Pour un gaz, $n=\frac{V}{V_m}=\frac{12,0}{24,0}=0,50\,mol$ . Le volume molaire doit diviser le volume, car il représente le volume occupé par une mole dans les conditions considérées.

Question 12

12. Quelle équation permet de déterminer la quantité de matière d’un gaz parfait connaissant sa pression, son volume et sa température absolue ?

n=\frac{PV}{R+T}

n=\frac{PV}{RT}

n=\frac{P+V}{RT}

n=\frac{RT}{PV}

Explication

L’équation d’état d’un gaz parfait est $PV=nRT$ ; en isolant $n$ , on obtient $n=\frac{PV}{RT}$ . La température doit être exprimée en kelvins, la pression en pascals et le volume en mètres cubes avec la constante donnée.

Question 13

13. Quelle description caractérise correctement une solution ?

Un constituant majoritaire chargé de dissoudre une autre espèce

Un mélange hétérogène séparant visiblement le soluté du solvant

Un corps pur liquide contenant plusieurs espèces dissoutes

Un mélange homogène formé d’un soluté et d’un solvant liquide

Explication

Une solution est un mélange homogène composé d’un soluté et d’un solvant liquide. Le constituant majoritaire qui dissout l’autre espèce correspond au solvant, et non à la solution entière.

Question 14

14. Dans une boisson gazeuse sucrée, le sucre dissous joue quel rôle ?

Il correspond au mélange homogène obtenu après dissolution

Il forme le milieu liquide dans lequel les espèces se dispersent

Il constitue le soluté de la solution

Il constitue le solvant majoritaire de la solution

Explication

Le sucre est le corps dissous dans la boisson : il joue donc le rôle de soluté. Le liquide majoritaire constitue le solvant, tandis que leur ensemble homogène forme la solution.

Question 15

15. Dans une solution aqueuse contenant peu de sel, quelle espèce est le solvant ?

L’eau, car elle constitue le milieu majoritaire de dissolution

La solution, car elle rassemble les deux constituants

Le sel, car il est présent sous forme d’espèces dissoutes

Les ions, car ils entourent les molécules d’eau

Explication

Le solvant est le constituant majoritaire dans lequel le soluté est dissous ; ici, il s’agit de l’eau. Le sel et les ions issus de sa dissolution jouent le rôle de soluté, pas celui de solvant.

Question 16

16. Une solution contient $n=0{,}20\ \mathrm{mol}$ de soluté dans $V=0{,}50\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

2{,}50\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

0{,}70\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

0{,}10\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

0{,}40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

Explication

La concentration molaire se calcule avec $C=\frac{n}{V}$ , soit $\frac{0{,}20}{0{,}50}=0{,}40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ . La multiplication de la quantité de matière par le volume ne correspond pas à la définition de cette concentration.

Question 17

17. Quelle règle doit être respectée lors de l’équilibrage d’une réaction chimique ?

La pression de chaque produit doit égaler celle des réactifs

Le volume total des réactifs doit égaler celui des produits

La concentration de chaque réactif doit rester identique

La masse totale des réactifs doit égaler celle des produits

Explication

La loi de conservation de la masse, attribuée à Antoine Lavoisier, impose une masse totale identique avant et après la réaction. Les volumes, concentrations et pressions peuvent varier au cours de la transformation.

Question 18

18. Quel transfert caractérise une réaction d’oxydoréduction plutôt qu’une réaction acide-base ?

Une formation de molécules de solvant autour des ions

Une apparition d’un composé solide dans le milieu réactionnel

Un transfert d’électrons entre des espèces chimiques

Un transfert de protons

\mathrm{H^+}

entre des espèces chimiques

Explication

Une réaction d’oxydoréduction repose sur un transfert d’électrons entre espèces chimiques. Le transfert de protons $\mathrm{H^+}$ définit une réaction acide-base, tandis que les deux autres phénomènes correspondent à des processus distincts.

Question 19

19. Un mélange gazeux contient $n_1=2\ \mathrm{mol}$ et $n_2=3\ \mathrm{mol}$ sous une pression totale de $5\ \mathrm{bar}$ . Quelle est la pression partielle du constituant 1 ?

5\ \mathrm{bar}

0{,}4\ \mathrm{bar}

3\ \mathrm{bar}

2\ \mathrm{bar}

Explication

La pression partielle vérifie $P_1=\frac{n_1}{n_1+n_2}P_{tot}$ , donc $P_1=\frac{2}{5}\times5=2\ \mathrm{bar}$ . La valeur de $3\ \mathrm{bar}$ correspond à la pression partielle du second constituant.

QCM : Bases de la chimie expérimentale — 19 questions

Questions et réponses du QCM

1. À partir de quel chiffre compte-t-on les chiffres significatifs d’un nombre ?

2. Une valeur mesurée vaut $x_i=10,4$ et la valeur de référence vaut $x=10,0$ . Quelle est l’erreur absolue ?

3. Une mesure vaut $x_i=98$ pour une valeur de référence $x=100$ . Quelle est l’erreur relative en pourcentage ?

4. Cinq mesures valent $2,0$ , $2,2$ , $1,8$ , $2,1$ et $1,9$ . Quelle est leur valeur moyenne ?

5. Quelle caractéristique décrit correctement un atome ?

6. Dans la notation $^{27}_{13}\mathrm{Al}$ , que représentent les nombres $A=27$ et $Z=13$ ?

7. Quelle charge électrique porte un électron ?

8. Quelle transformation permet de distinguer un isotope d’un ion monoatomique ?

9. Combien d’entités contient une quantité de matière de $2,0\,mol$ ?

10. Quelle quantité de matière correspond à une masse de $18\,g$ d’une espèce dont la masse molaire vaut $36\,g\cdot mol^{-1}$ ?

11. Un gaz occupe $12,0\,L$ et son volume molaire vaut $24,0\,L\cdot mol^{-1}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

12. Quelle équation permet de déterminer la quantité de matière d’un gaz parfait connaissant sa pression, son volume et sa température absolue ?

13. Quelle description caractérise correctement une solution ?

14. Dans une boisson gazeuse sucrée, le sucre dissous joue quel rôle ?

15. Dans une solution aqueuse contenant peu de sel, quelle espèce est le solvant ?

16. Une solution contient $n=0{,}20\ \mathrm{mol}$ de soluté dans $V=0{,}50\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

17. Quelle règle doit être respectée lors de l’équilibrage d’une réaction chimique ?

18. Quel transfert caractérise une réaction d’oxydoréduction plutôt qu’une réaction acide-base ?

19. Un mélange gazeux contient $n_1=2\ \mathrm{mol}$ et $n_2=3\ \mathrm{mol}$ sous une pression totale de $5\ \mathrm{bar}$ . Quelle est la pression partielle du constituant 1 ?

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QCM : Bases de la chimie expérimentale — 19 questions

Questions et réponses du QCM

1. À partir de quel chiffre compte-t-on les chiffres significatifs d’un nombre ?

2. Une valeur mesurée vaut xi=10,4x_i=10,4xi​=10,4 et la valeur de référence vaut x=10,0x=10,0x=10,0. Quelle est l’erreur absolue ?

3. Une mesure vaut xi=98x_i=98xi​=98 pour une valeur de référence x=100x=100x=100. Quelle est l’erreur relative en pourcentage ?

4. Cinq mesures valent 2,02,02,0, 2,22,22,2, 1,81,81,8, 2,12,12,1 et 1,91,91,9. Quelle est leur valeur moyenne ?

5. Quelle caractéristique décrit correctement un atome ?

6. Dans la notation 1327Al^{27}_{13}\mathrm{Al}1327​Al, que représentent les nombres A=27A=27A=27 et Z=13Z=13Z=13 ?

7. Quelle charge électrique porte un électron ?

8. Quelle transformation permet de distinguer un isotope d’un ion monoatomique ?

9. Combien d’entités contient une quantité de matière de 2,0 mol2,0\,mol2,0mol ?

10. Quelle quantité de matière correspond à une masse de 18 g18\,g18g d’une espèce dont la masse molaire vaut 36 g⋅mol−136\,g\cdot mol^{-1}36g⋅mol−1 ?

11. Un gaz occupe 12,0 L12,0\,L12,0L et son volume molaire vaut 24,0 L⋅mol−124,0\,L\cdot mol^{-1}24,0L⋅mol−1. Quelle est sa quantité de matière ?

12. Quelle équation permet de déterminer la quantité de matière d’un gaz parfait connaissant sa pression, son volume et sa température absolue ?

13. Quelle description caractérise correctement une solution ?

14. Dans une boisson gazeuse sucrée, le sucre dissous joue quel rôle ?

15. Dans une solution aqueuse contenant peu de sel, quelle espèce est le solvant ?

16. Une solution contient n=0,20 moln=0{,}20\ \mathrm{mol}n=0,20 mol de soluté dans V=0,50 LV=0{,}50\ \mathrm{L}V=0,50 L. Quelle est sa concentration molaire ?

17. Quelle règle doit être respectée lors de l’équilibrage d’une réaction chimique ?

18. Quel transfert caractérise une réaction d’oxydoréduction plutôt qu’une réaction acide-base ?

19. Un mélange gazeux contient n1=2 moln_1=2\ \mathrm{mol}n1​=2 mol et n2=3 moln_2=3\ \mathrm{mol}n2​=3 mol sous une pression totale de 5 bar5\ \mathrm{bar}5 bar. Quelle est la pression partielle du constituant 1 ?

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2. Une valeur mesurée vaut $x_i=10,4$ et la valeur de référence vaut $x=10,0$ . Quelle est l’erreur absolue ?

3. Une mesure vaut $x_i=98$ pour une valeur de référence $x=100$ . Quelle est l’erreur relative en pourcentage ?

4. Cinq mesures valent $2,0$ , $2,2$ , $1,8$ , $2,1$ et $1,9$ . Quelle est leur valeur moyenne ?

6. Dans la notation $^{27}_{13}\mathrm{Al}$ , que représentent les nombres $A=27$ et $Z=13$ ?

9. Combien d’entités contient une quantité de matière de $2,0\,mol$ ?

10. Quelle quantité de matière correspond à une masse de $18\,g$ d’une espèce dont la masse molaire vaut $36\,g\cdot mol^{-1}$ ?

11. Un gaz occupe $12,0\,L$ et son volume molaire vaut $24,0\,L\cdot mol^{-1}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

16. Une solution contient $n=0{,}20\ \mathrm{mol}$ de soluté dans $V=0{,}50\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

19. Un mélange gazeux contient $n_1=2\ \mathrm{mol}$ et $n_2=3\ \mathrm{mol}$ sous une pression totale de $5\ \mathrm{bar}$ . Quelle est la pression partielle du constituant 1 ?