QCM : Composition d’un système chimique — 18 questions

Question 1

1. Combien d’entités identiques contient une mole ?

Environ

6{,}02 \times 10^{−23}

entités

Environ

6{,}02 \times 10^{46}

entités

Environ

6{,}02 \times 10^{12}

entités

Environ

6{,}02 \times 10^{23}

entités

Explication

La mole correspond à environ $6{,}02 \times 10^{23}$ entités identiques, valeur appelée constante d’Avogadro. Les autres puissances de dix ne correspondent pas au nombre d’entités associé à une mole.

Answer

Environ $$6{,}02 \times 10^{23}$$ entités

Question 2

2. Un échantillon contient $3{,}01 \times 10^{23}$ entités. Quelle est sa quantité de matière ?

1{,}00\ \mathrm{mol}

0{,}50\ \mathrm{mol}

3{,}01\ \mathrm{mol}

2{,}00\ \mathrm{mol}

Explication

En appliquant $n = \frac{N}{N_A}$ , on obtient $n = \frac{3{,}01 \times 10^{23}}{6{,}02 \times 10^{23}} = 0{,}50\ \mathrm{mol}$ . Le nombre $N$ est sans unité, tandis que la quantité de matière s’exprime en mol.

Answer

$$0{,}50\ \mathrm{mol}$$

Question 3

3. Que représente la masse molaire atomique d’un élément chimique ?

La masse d’une mole d’atomes de cet élément

Le nombre d’atomes présents dans une mole de cet élément

La masse d’une mole de molécules de cet élément

La masse d’un seul atome exprimée en grammes

Explication

La masse molaire atomique est la masse d’une mole d’atomes et s’exprime en g·mol⁻¹. Une masse molaire moléculaire concerne une mole de molécules, qui constitue une entité différente.

Answer

La masse d’une mole d’atomes de cet élément

Question 4

4. Comment détermine-t-on la masse molaire moléculaire d’une espèce chimique ?

En divisant sa masse totale par le nombre de molécules observées

En multipliant la masse molaire de chaque atome par le nombre de molécules

En additionnant les masses molaires atomiques de tous ses atomes

En utilisant la masse molaire atomique de l’élément le plus abondant

Explication

La masse molaire moléculaire se calcule en additionnant les contributions de tous les atomes indiqués dans la formule chimique. La masse d’une molécule ou l’élément majoritaire ne suffit donc pas à déterminer cette grandeur.

Answer

En additionnant les masses molaires atomiques de tous ses atomes

Question 5

5. Un échantillon possède une masse de $36{,}0\ \mathrm{g}$ et une masse molaire de $18{,}0\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

0{,}50\ \mathrm{mol}

2{,}00\ \mathrm{mol}

18{,}0\ \mathrm{mol}

54{,}0\ \mathrm{mol}

Explication

Avec $n = \frac{m}{M}$ , on obtient $n = \frac{36{,}0}{18{,}0} = 2{,}00\ \mathrm{mol}$ . La valeur $18{,}0$ correspond ici à la masse molaire, pas à la quantité de matière.

Answer

$$2{,}00\ \mathrm{mol}$$

Question 6

6. Que représente le volume molaire $V_m$ d’un gaz ?

Le volume occupé par une masse donnée de gaz

La masse d’une mole de gaz exprimée en litres

La quantité de matière contenue dans un litre de gaz

Le volume occupé par une mole de gaz

Explication

Le volume molaire correspond au volume occupé par une mole de gaz et s’exprime en $\mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ . Le volume $V$ , contrairement à $V_m$ , peut concerner un échantillon contenant une quantité quelconque de matière.

Answer

Le volume occupé par une mole de gaz

Question 7

7. De quels paramètres dépend le volume molaire d’un gaz dans des conditions données ?

De la nature chimique et de la masse du gaz

De la quantité de matière et de la masse molaire

De la température et de la pression

De la masse du gaz et du volume de l’échantillon

Explication

Le volume molaire dépend de la température et de la pression imposées. La nature du gaz n’intervient pas dans les conditions considérées, contrairement à la masse molaire qui sert dans d’autres calculs.

Answer

De la température et de la pression

Question 8

8. Un échantillon de gaz occupe un volume $V=48{,}0\ \mathrm{L}$ , avec $V_m=24{,}0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

24{,}0\ \mathrm{mol}

2{,}00\ \mathrm{mol}

72{,}0\ \mathrm{mol}

0{,}500\ \mathrm{mol}

Explication

La quantité de matière se calcule avec $n=\frac{V}{V_m}$ , soit $n=\frac{48{,}0}{24{,}0}=2{,}00\ \mathrm{mol}$ . Multiplier le volume par le volume molaire donnerait une grandeur et une valeur incompatibles avec la relation.

Answer

$$2{,}00\ \mathrm{mol}$$

Question 9

9. Que mesure la concentration molaire $c$ d’une solution ?

La masse de soluté par litre de solution

La quantité de matière de soluté par litre de solution

La quantité de matière de solution par litre de soluté

Le volume de solvant par mole de soluté

Explication

La concentration molaire indique la quantité de matière de soluté contenue dans un litre de solution et s’exprime en $\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ . La masse de soluté par litre correspond à la concentration massique $C_m$ .

Answer

La quantité de matière de soluté par litre de solution

Question 10

10. Une solution contient $n=0{,}30\ \mathrm{mol}$ de soluté dans $V=0{,}150\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

0{,}45\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

20\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

2{,}0\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

0{,}50\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

Explication

La relation $c=\frac{n}{V}$ donne $c=\frac{0{,}30}{0{,}150}=2{,}0\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ . Le produit $n\times V$ ne correspond pas à la formule de la concentration molaire.

Answer

$$2{,}0\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$$

Question 11

11. Quelle unité convient à une concentration massique $C_m$ ?

\mathrm{g\cdot mol^{-1}}

\mathrm{g\cdot L^{-1}}

\mathrm{L\cdot mol^{-1}}

\mathrm{mol\cdot L^{-1}}

Explication

La concentration massique mesure une masse de soluté par litre de solution, donc s’exprime en $\mathrm{g\cdot L^{-1}}$ . L’unité $\mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ correspond à la concentration molaire.

Answer

$$\mathrm{g\cdot L^{-1}}$$

Question 12

12. Une solution de volume $V=0{,}250\ \mathrm{L}$ a une concentration massique $C_m=12\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$ . Quelle masse de soluté contient-elle ?

48\ \mathrm{g}

0{,}48\ \mathrm{g}

3{,}0\ \mathrm{g}

12{,}25\ \mathrm{g}

Explication

On utilise $m=C_m\times V$ , d’où $m=12\times0{,}250=3{,}0\ \mathrm{g}$ . Diviser $C_m$ par le volume conduirait à une relation contraire à la définition de la concentration massique.

Answer

$$3{,}0\ \mathrm{g}$$

Question 13

13. Que devient la quantité de matière de soluté lors d’une dilution ?

Elle diminue parce que la concentration de la solution baisse

Elle augmente lorsque de l’eau est ajoutée à la solution

Elle reste égale dans la solution mère prélevée et la solution fille

Elle devient proportionnelle au volume final de solution

Explication

Lors d’une dilution, le soluté prélevé est conservé : sa quantité de matière reste donc la même dans la solution fille. L’ajout de solvant modifie le volume et la concentration, mais ne crée ni ne retire de soluté.

Answer

Elle reste égale dans la solution mère prélevée et la solution fille

Question 14

14. Une solution mère de concentration $c_{mère}=2{,}0\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ est utilisée pour préparer $V_{fille}=100\ \mathrm{mL}$ à $c_{fille}=0{,}50\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ . Quel volume de solution mère faut-il prélever ?

400\ \mathrm{mL}

25\ \mathrm{mL}

100\ \mathrm{mL}

50\ \mathrm{mL}

Explication

La conservation du soluté donne $c_{mère}V_{mère}=c_{fille}V_{fille}$ , donc $V_{mère}=\frac{0{,}50\times100}{2{,}0}=25\ \mathrm{mL}$ . Prélever $50\ \mathrm{mL}$ correspondrait à une concentration finale deux fois trop élevée.

Answer

$$25\ \mathrm{mL}$$

Question 15

15. Que compare l’absorbance d’une solution colorée ?

La longueur d’onde incidente à la température de la solution

L’intensité de la lumière absorbée à celle de la lumière réfléchie

La concentration du soluté à l’épaisseur de la cuve

L’intensité de la lumière incidente à celle de la lumière transmise

Explication

L’absorbance est une grandeur sans unité qui compare l’intensité lumineuse incidente à l’intensité transmise par la solution. La couleur observée ne correspond pas directement à la lumière absorbée, mais aux lumières transmises.

Answer

L’intensité de la lumière incidente à celle de la lumière transmise

Question 16

16. Sur une courbe spectrale, que signifie la longueur d’onde $\lambda_{\max}$ ?

Elle indique la concentration minimale, avec une couleur indépendante du spectre

Elle représente la température maximale, avec une couleur déterminée par la cuve

Elle correspond à l’absorbance maximale, avec une couleur complémentaire de celle de la solution

Elle correspond à la transmission maximale, avec une couleur identique à celle de la solution

Explication

La longueur d’onde $\lambda_{\max}$ est celle pour laquelle l’absorbance atteint sa valeur maximale, et la couleur associée est complémentaire de celle de la solution. Une transmission maximale ne définit donc pas cette longueur d’onde.

Answer

Elle correspond à l’absorbance maximale, avec une couleur complémentaire de celle de la solution

Question 17

17. Une solution est étudiée à une longueur d’onde fixée. Si sa concentration est multipliée par 3 et si les conditions expérimentales restent inchangées, comment évolue son absorbance selon la loi de Beer-Lambert ?

Elle est multipliée par 3

Elle reste identique puisque

k

dépend de la solution

Elle augmente d’une quantité constante indépendante de la concentration

Elle est divisée par 3

Explication

À longueur d’onde et conditions expérimentales constantes, la relation $A = k \times c$ montre que l’absorbance est proportionnelle à la concentration. Le coefficient $k$ reste alors constant, mais il ne rend pas l’absorbance indépendante de $c$ .

Answer

Elle est multipliée par 3

Question 18

18. Quelle démarche permet de déterminer la concentration d’une solution colorée inconnue par étalonnage ?

Tracer une droite avec la solution inconnue puis comparer sa pente à celle du solvant

Mesurer sa température puis calculer la concentration à partir de l’épaisseur de la cuve

Observer sa couleur puis choisir une concentration dans un tableau de teintes préparé à l’avance

Mesurer son absorbance à

\lambda_{\max}

puis la reporter sur une droite obtenue avec des solutions étalons

Explication

Le dosage par étalonnage nécessite une gamme de concentrations connues, la mesure de leurs absorbances et le tracé de la droite $A = f(c)$ . L’absorbance de la solution inconnue est ensuite reportée sur cette droite pour lire sa concentration.

Answer

Mesurer son absorbance à $$\lambda_{\max}$$ puis la reporter sur une droite obtenue avec des solutions étalons

QCM : Composition d’un système chimique — 18 questions

Questions et réponses du QCM

1. Combien d’entités identiques contient une mole ?

2. Un échantillon contient $3{,}01 \times 10^{23}$ entités. Quelle est sa quantité de matière ?

3. Que représente la masse molaire atomique d’un élément chimique ?

4. Comment détermine-t-on la masse molaire moléculaire d’une espèce chimique ?

5. Un échantillon possède une masse de $36{,}0\ \mathrm{g}$ et une masse molaire de $18{,}0\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

6. Que représente le volume molaire $V_m$ d’un gaz ?

7. De quels paramètres dépend le volume molaire d’un gaz dans des conditions données ?

8. Un échantillon de gaz occupe un volume $V=48{,}0\ \mathrm{L}$ , avec $V_m=24{,}0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

9. Que mesure la concentration molaire $c$ d’une solution ?

10. Une solution contient $n=0{,}30\ \mathrm{mol}$ de soluté dans $V=0{,}150\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

11. Quelle unité convient à une concentration massique $C_m$ ?

12. Une solution de volume $V=0{,}250\ \mathrm{L}$ a une concentration massique $C_m=12\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$ . Quelle masse de soluté contient-elle ?

13. Que devient la quantité de matière de soluté lors d’une dilution ?

14. Une solution mère de concentration $c_{mère}=2{,}0\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ est utilisée pour préparer $V_{fille}=100\ \mathrm{mL}$ à $c_{fille}=0{,}50\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ . Quel volume de solution mère faut-il prélever ?

15. Que compare l’absorbance d’une solution colorée ?

16. Sur une courbe spectrale, que signifie la longueur d’onde $\lambda_{\max}$ ?

17. Une solution est étudiée à une longueur d’onde fixée. Si sa concentration est multipliée par 3 et si les conditions expérimentales restent inchangées, comment évolue son absorbance selon la loi de Beer-Lambert ?

18. Quelle démarche permet de déterminer la concentration d’une solution colorée inconnue par étalonnage ?

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QCM : Composition d’un système chimique — 18 questions

Questions et réponses du QCM

1. Combien d’entités identiques contient une mole ?

2. Un échantillon contient 3,01×10233{,}01 \times 10^{23}3,01×1023 entités. Quelle est sa quantité de matière ?

3. Que représente la masse molaire atomique d’un élément chimique ?

4. Comment détermine-t-on la masse molaire moléculaire d’une espèce chimique ?

5. Un échantillon possède une masse de 36,0 g36{,}0\ \mathrm{g}36,0 g et une masse molaire de 18,0 g⋅mol−118{,}0\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}18,0 g⋅mol−1. Quelle est sa quantité de matière ?

6. Que représente le volume molaire VmV_mVm​ d’un gaz ?

7. De quels paramètres dépend le volume molaire d’un gaz dans des conditions données ?

8. Un échantillon de gaz occupe un volume V=48,0 LV=48{,}0\ \mathrm{L}V=48,0 L, avec Vm=24,0 L⋅mol−1V_m=24{,}0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}Vm​=24,0 L⋅mol−1. Quelle quantité de matière contient-il ?

9. Que mesure la concentration molaire ccc d’une solution ?

10. Une solution contient n=0,30 moln=0{,}30\ \mathrm{mol}n=0,30 mol de soluté dans V=0,150 LV=0{,}150\ \mathrm{L}V=0,150 L. Quelle est sa concentration molaire ?

11. Quelle unité convient à une concentration massique CmC_mCm​ ?

12. Une solution de volume V=0,250 LV=0{,}250\ \mathrm{L}V=0,250 L a une concentration massique Cm=12 g⋅L−1C_m=12\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}Cm​=12 g⋅L−1. Quelle masse de soluté contient-elle ?

13. Que devient la quantité de matière de soluté lors d’une dilution ?

15. Que compare l’absorbance d’une solution colorée ?

16. Sur une courbe spectrale, que signifie la longueur d’onde λmax⁡\lambda_{\max}λmax​ ?

17. Une solution est étudiée à une longueur d’onde fixée. Si sa concentration est multipliée par 3 et si les conditions expérimentales restent inchangées, comment évolue son absorbance selon la loi de Beer-Lambert ?

18. Quelle démarche permet de déterminer la concentration d’une solution colorée inconnue par étalonnage ?

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2. Un échantillon contient $3{,}01 \times 10^{23}$ entités. Quelle est sa quantité de matière ?

5. Un échantillon possède une masse de $36{,}0\ \mathrm{g}$ et une masse molaire de $18{,}0\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

6. Que représente le volume molaire $V_m$ d’un gaz ?

8. Un échantillon de gaz occupe un volume $V=48{,}0\ \mathrm{L}$ , avec $V_m=24{,}0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

9. Que mesure la concentration molaire $c$ d’une solution ?

10. Une solution contient $n=0{,}30\ \mathrm{mol}$ de soluté dans $V=0{,}150\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

11. Quelle unité convient à une concentration massique $C_m$ ?

12. Une solution de volume $V=0{,}250\ \mathrm{L}$ a une concentration massique $C_m=12\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$ . Quelle masse de soluté contient-elle ?

16. Sur une courbe spectrale, que signifie la longueur d’onde $\lambda_{\max}$ ?