QCM : Composition et dosage des solutions (28 questions)

Questions et réponses du QCM

1. À quoi correspond une mole d’une espèce chimique ?

À un ensemble de 6,02×10226{,}02 \times 10^{22} entités chimiques
À un volume de 6,02×10236{,}02 \times 10^{23} litres d’entités chimiques
À une masse de 6,026{,}02 grammes d’entités chimiques
À un ensemble de 6,02×10236{,}02 \times 10^{23} entités chimiques

À un ensemble de $$6{,}02 \times 10^{23}$$ entités chimiques

Explication

Une mole désigne un paquet contenant 6,02×10236{,}02 \times 10^{23} entités chimiques. La valeur 6,02×10226{,}02 \times 10^{22} ne correspond pas au nombre d’entités défini pour une mole.

2. Quelle grandeur représente la constante d’Avogadro NAN_A ?

Le nombre de moles dans un gramme, égal à 6,02×1023 g−16{,}02 \times 10^{23} \text{ g}^{-1}
La masse d’une mole, égale à 6,02×1023 g6{,}02 \times 10^{23} \text{ g}
Le nombre de grammes par mole, égal à 6,02×1023 mol6{,}02 \times 10^{23} \text{ mol}
Le nombre d’entités contenues dans une mole, égal à 6,02×1023 mol−16{,}02 \times 10^{23} \text{ mol}^{-1}

Le nombre d’entités contenues dans une mole, égal à $$6{,}02 \times 10^{23} \text{ mol}^{-1}$$

Explication

La constante d’Avogadro donne le nombre d’entités présentes dans une mole et s’exprime en mol−1\text{mol}^{-1}. La masse d’une mole est plutôt caractérisée par la masse molaire, pas par cette constante.

3. Que désigne la quantité de matière nn d’une espèce chimique ?

Le nombre d’entités contenues dans un échantillon, exprimé en mol
La masse d’une mole d’entités, exprimée en mol
La masse totale d’un échantillon, exprimée en mol
Le nombre de moles contenues dans un échantillon, exprimé en mol

Le nombre de moles contenues dans un échantillon, exprimé en mol

Explication

La quantité de matière correspond au nombre de moles présentes dans l’échantillon et son unité est la mole, de symbole mol. Le nombre d’entités est une grandeur distincte, généralement notée NN.

4. Un échantillon contient nn moles d’une espèce chimique ; quelle relation donne son nombre d’entités NN ?

N=nNAN=\frac{n}{N_A}
N=nNAN=nN_A
N=n+NAN=n+N_A
N=NAnN=\frac{N_A}{n}

$$N=nN_A$$

Explication

Le nombre d’entités est le produit de la quantité de matière par la constante d’Avogadro. Diviser nn par NAN_A ne donne pas le nombre d’entités.

5. Que représente la masse molaire MM d’une espèce chimique ?

La masse d’une mole de ses entités, exprimée en g⋅mol−1\text{g} \cdot \text{mol}^{-1}
Le nombre d’entités dans une mole, exprimé en g⋅mol−1\text{g} \cdot \text{mol}^{-1}
La quantité de matière contenue dans un gramme, exprimée en g⋅mol−1\text{g} \cdot \text{mol}^{-1}
La masse d’une entité, exprimée en g⋅mol−1\text{g} \cdot \text{mol}^{-1}

La masse d’une mole de ses entités, exprimée en $$\text{g} \cdot \text{mol}^{-1}$$

Explication

La masse molaire est la masse associée à une mole d’entités de l’espèce et son unité est g⋅mol−1\text{g} \cdot \text{mol}^{-1}. La masse d’une seule entité n’est pas la masse d’une mole.

6. Comment déterminer la masse molaire d’une molécule à partir de sa composition atomique ?

En prenant la masse molaire atomique de l’atome le plus abondant
En multipliant les masses molaires atomiques de tous les atomes qui la constituent
En additionnant les masses molaires atomiques de tous les atomes qui la constituent
En divisant la somme des masses molaires atomiques par le nombre d’atomes

En additionnant les masses molaires atomiques de tous les atomes qui la constituent

Explication

La masse molaire d’une molécule se calcule en additionnant les masses molaires atomiques de ses atomes constitutifs. Leur produit ne correspond pas à cette règle de composition.

7. Pour calculer le nombre d’entités NN à partir de la masse totale mm et de la masse d’une entité mespeˋcem_{\text{espèce}}, que faut-il faire ?

Multiplier mm par mespeˋcem_{\text{espèce}}, en exprimant les deux masses dans la même unité
Soustraire mespeˋcem_{\text{espèce}} de mm, en exprimant les deux masses dans la même unité
Diviser mespeˋcem_{\text{espèce}} par mm, en exprimant les deux masses dans la même unité
Diviser mm par mespeˋcem_{\text{espèce}}, en exprimant les deux masses dans la même unité

Diviser $$m$$ par $$m_{\text{espèce}}$$, en exprimant les deux masses dans la même unité

Explication

Le nombre d’entités est le quotient de la masse totale par la masse d’une entité, et les deux masses doivent être dans la même unité. Le quotient inverse ne compte pas combien d’entités composent l’échantillon.

8. Comment définit-on la masse volumique ρ\rho d’un corps de masse mm et de volume VV ?

La différence entre sa masse et son volume
Le rapport de son volume à sa masse
Le rapport de sa masse à son volume
Le produit de sa masse par son volume

Le rapport de sa masse à son volume

Explication

La masse volumique compare la masse du corps au volume qu’il occupe. Le rapport inverse, volume sur masse, ne correspond pas à cette définition.

9. Un échantillon pur a une masse volumique ρ\rho, un volume VV et une masse molaire MM ; quelle expression permet de calculer sa quantité de matière nn ?

n=MρVn=\frac{M}{\rho V}
n=ρVMn=\frac{\rho V}{M}
n=ρMVn=\frac{\rho M}{V}
n=VρMn=\frac{V}{\rho M}

$$n=\frac{\rho V}{M}$$

Explication

La masse de l’échantillon est ρV\rho V, et sa quantité de matière s’obtient en divisant cette masse par la masse molaire. L’expression ρMV\frac{\rho M}{V} multiplie par la masse molaire au lieu de diviser par elle.

10. Quelle relation permet de déterminer la masse volumique ρ\rho à partir de la masse mm et du volume VV d’un corps ?

ρ=m−V\rho=m-V
ρ=mV\rho=mV
ρ=Vm\rho=\frac{V}{m}
ρ=mV\rho=\frac{m}{V}

$$\rho=\frac{m}{V}$$

Explication

La masse volumique est le quotient de la masse par le volume. Le quotient inverse calcule le volume par unité de masse, et non la masse volumique.

11. Que représente le volume molaire VmV_m d’un gaz, et dans quelle unité s’exprime-t-il ?

Le volume total du gaz, en L\mathrm{L}
La masse d’une mole de gaz, en g⋅mol−1\mathrm{g\cdot mol^{-1}}
Le volume occupé par une mole de gaz, en L⋅mol−1\mathrm{L\cdot mol^{-1}}
La quantité de gaz contenue dans un litre, en mol⋅L−1\mathrm{mol\cdot L^{-1}}

Le volume occupé par une mole de gaz, en $$\mathrm{L\cdot mol^{-1}}$$

Explication

Le volume molaire correspond au volume occupé par une mole de gaz et s’exprime en litres par mole. La quantité de matière par litre est une concentration, pas un volume molaire.

12. Deux gaz sont placés à la même température et à la même pression ; quelle comparaison de leurs volumes molaires est correcte ?

Ils ont des volumes molaires différents, car celui-ci dépend principalement de la nature de chaque gaz.
Ils ont des volumes molaires différents, car celui-ci dépend du volume total de chaque échantillon.
Ils ont le même volume molaire, car celui-ci dépend des conditions de température et de pression plutôt que de la nature du gaz.
Ils ont le même volume molaire, car celui-ci dépend de la masse molaire de chaque gaz.

Ils ont le même volume molaire, car celui-ci dépend des conditions de température et de pression plutôt que de la nature du gaz.

Explication

À température et pression identiques, le volume molaire ne dépend pas de la nature du gaz. La masse molaire caractérise le gaz, mais elle ne détermine pas son volume molaire dans ces conditions.

13. Un gaz occupe un volume VgazV_{\text{gaz}} et son volume molaire vaut VmV_m ; quelle relation donne sa quantité de matière ngazn_{\text{gaz}} ?

ngaz=VmVgazn_{\text{gaz}}=\frac{V_m}{V_{\text{gaz}}}
ngaz=Vgaz−Vmn_{\text{gaz}}=V_{\text{gaz}}-V_m
ngaz=VgazVmn_{\text{gaz}}=V_{\text{gaz}}V_m
ngaz=VgazVmn_{\text{gaz}}=\frac{V_{\text{gaz}}}{V_m}

$$n_{\text{gaz}}=\frac{V_{\text{gaz}}}{V_m}$$

Explication

La quantité de matière du gaz se calcule en divisant son volume par le volume occupé par une mole. Le quotient inverse exprimerait le rapport du volume molaire au volume de l’échantillon, pas sa quantité de matière.

14. Comment définit-on la concentration en masse CmC_m d’un soluté dans une solution ?

La quantité de matière de soluté par volume de solution, en mol⋅L−1\mathrm{mol\cdot L^{-1}}
La masse de soluté dissoute par volume de solution, généralement en g⋅L−1\mathrm{g\cdot L^{-1}}
Le volume de solution par masse de soluté, en L⋅g−1\mathrm{L\cdot g^{-1}}
La masse de solution par volume de soluté, généralement en g⋅L−1\mathrm{g\cdot L^{-1}}

La masse de soluté dissoute par volume de solution, généralement en $$\mathrm{g\cdot L^{-1}}$$

Explication

La concentration en masse rapporte la masse de soluté dissous au volume de la solution. La quantité de matière par volume correspond à la concentration molaire, et non à la concentration en masse.

15. Une étiquette indique une concentration de soluté en mol⋅L−1\mathrm{mol\cdot L^{-1}} ; quelle grandeur cette valeur décrit-elle ?

La masse de soluté dissoute par volume de solution
La masse de solution contenue par quantité de matière de soluté
La quantité de matière de soluté dissoute par volume de solution
La quantité de matière de solvant dissoute par masse de solution

La quantité de matière de soluté dissoute par volume de solution

Explication

L’unité mol⋅L−1\mathrm{mol\cdot L^{-1}} correspond à la quantité de matière de soluté rapportée au volume de solution. Une masse de soluté par volume s’exprime plutôt en g⋅L−1\mathrm{g\cdot L^{-1}}.

16. Une solution contient une quantité de matière de soluté nn dans un volume VV ; quelle relation donne sa concentration molaire CC ?

C=nVC=\frac{n}{V}
C=n−VC=n-V
C=VnC=\frac{V}{n}
C=nVC=nV

$$C=\frac{n}{V}$$

Explication

La concentration molaire est la quantité de matière dissoute divisée par le volume de solution. Le rapport inverse, volume sur quantité de matière, ne donne pas une concentration molaire.

17. Pour un soluté de masse molaire MM, quelle relation relie sa concentration en masse CmC_m à sa concentration molaire CC ?

Cm=MCC_m=\frac{M}{C}
Cm=CMC_m=\frac{C}{M}
Cm=CMC_m=CM
Cm=C+MC_m=C+M

$$C_m=CM$$

Explication

La concentration en masse s’obtient en multipliant la concentration molaire par la masse molaire du soluté. Diviser la concentration molaire par la masse molaire ne correspond pas à cette relation.

18. Quelle opération consiste à préparer une solution à partir d’un soluté solide ?

La décantation de deux liquides non miscibles
La dissolution du soluté dans un solvant
La filtration d’un mélange hétérogène
La dilution d’une solution initiale concentrée

La dissolution du soluté dans un solvant

Explication

La dissolution permet de préparer une solution en mettant un soluté, notamment solide, dans un solvant. La dilution part plutôt d’une solution déjà préparée et plus concentrée.

19. Combien d’étapes comporte la préparation d’une solution par dissolution d’un solide ?

Quatre étapes
Six étapes
Trois étapes
Cinq étapes

Cinq étapes

Explication

La préparation par dissolution d’un solide se déroule en cinq étapes. Le nombre d’étapes ne décrit pas la préparation par dilution, qui suit un autre protocole.

20. Pour obtenir une solution moins concentrée à partir d’une solution initiale plus concentrée, quelle opération réalise-t-on ?

Une évaporation d’une partie du solvant
Une dilution par ajout de solvant
Une filtration de la solution initiale
Une dissolution par ajout de soluté

Une dilution par ajout de solvant

Explication

La dilution consiste à ajouter du solvant à une solution initiale plus concentrée afin d’obtenir une solution moins concentrée. Ajouter du soluté correspondrait à augmenter la quantité de matière dissoute, et non à effectuer la dilution décrite.

21. Lors d’une dilution, quel lien relie les concentrations et les volumes prélevés et obtenus ?

CmeˋreVmeˋre=CfilleVfille\frac{C_{\text{mère}}}{V_{\text{mère}}}=\frac{C_{\text{fille}}}{V_{\text{fille}}}
CmeˋreVfille=CfilleVmeˋreC_{\text{mère}}V_{\text{fille}}=C_{\text{fille}}V_{\text{mère}}
CmeˋreVmeˋre=CfilleVfilleC_{\text{mère}}V_{\text{mère}}=C_{\text{fille}}V_{\text{fille}}
Cmeˋre+Vmeˋre=Cfille+VfilleC_{\text{mère}}+V_{\text{mère}}=C_{\text{fille}}+V_{\text{fille}}

$$C_{\text{mère}}V_{\text{mère}}=C_{\text{fille}}V_{\text{fille}}$$

Explication

La quantité de matière de soluté prélevée dans la solution mère est conservée dans la solution fille, d’où l’égalité des produits concentration-volume. L’égalité croisée des concentrations et volumes ne traduit pas cette conservation.

22. Que caractérise l’absorbance d’une espèce chimique colorée ?

Sa capacité à émettre une radiation de longueur d’onde donnée
Sa capacité à absorber une radiation de longueur d’onde donnée
La vitesse à laquelle elle se dissout dans un solvant
La quantité de lumière qu’elle transmet sans absorption

Sa capacité à absorber une radiation de longueur d’onde donnée

Explication

L’absorbance caractérise la capacité d’une espèce colorée à absorber une radiation donnée et elle est sans dimension. L’émission de lumière est une propriété différente de l’absorption.

23. Que représente un spectre d’absorption ?

L’absorbance d’une espèce en fonction de la longueur d’onde
La concentration d’une espèce en fonction du volume de solution
La quantité de soluté en fonction du temps de dissolution
La couleur observée en fonction de la température

L’absorbance d’une espèce en fonction de la longueur d’onde

Explication

Un spectre d’absorption montre comment l’absorbance varie avec la longueur d’onde. Une courbe de concentration en fonction du volume ne décrit pas ce spectre.

24. Une solution absorbe dans une partie du visible correspondant au rouge ; quelle couleur observe-t-on généralement ?

La couleur complémentaire du rouge
Le rouge correspondant aux radiations absorbées
Une couleur identique à celle du solvant pur
Une couleur déterminée par la longueur d’onde ultraviolette

La couleur complémentaire du rouge

Explication

Lorsque l’absorption se produit dans le visible, la couleur observée est complémentaire de celle des radiations absorbées. La couleur des radiations absorbées n’est donc pas directement la couleur perçue.

25. Dans la loi de Beer-Lambert, quelle expression relie l’absorbance, le coefficient d’absorption molaire, l’épaisseur traversée et la concentration ?

A=lεCA=\frac{l}{\varepsilon C}
A=εlCA=\varepsilon l C
A=ε+l+CA=\varepsilon+l+C
A=εClA=\frac{\varepsilon C}{l}

$$A=\varepsilon l C$$

Explication

La loi de Beer-Lambert s’écrit comme le produit du coefficient d’absorption molaire, de l’épaisseur traversée et de la concentration. Placer l’épaisseur au dénominateur ne correspond pas à cette relation.

26. À longueur d’onde fixée, comment varie l’absorbance lorsque la concentration de l’espèce absorbante augmente dans le domaine où la loi de Beer-Lambert s’applique ?

Elle reste constante quelle que soit la concentration
Elle diminue proportionnellement à la concentration
Elle augmente proportionnellement à la concentration
Elle augmente selon le carré de la concentration

Elle augmente proportionnellement à la concentration

Explication

À longueur d’onde donnée, l’absorbance est proportionnelle à la concentration de l’espèce absorbante. Une diminution de l’absorbance lorsque la concentration augmente inverse le sens de cette relation.

27. Comment le dosage par étalonnage permet-il de déterminer la concentration d’une espèce en solution ?

En mesurant la quantité de réactif consommée lors d’une transformation chimique de l’espèce.
En calculant le volume de solution à partir de sa température d’ébullition.
En comparant la masse du soluté à celle du solvant après évaporation de la solution.
En reliant une mesure physique à la concentration, sans transformation chimique de l’espèce.

En reliant une mesure physique à la concentration, sans transformation chimique de l’espèce.

Explication

Cette méthode exploite une grandeur physique mesurée pour déterminer la concentration sans faire réagir chimiquement l’espèce. Un dosage par réaction chimique repose, lui, sur la transformation de l’espèce avec un réactif.

28. Lors d’un dosage par absorbance, comment réalise-t-on le blanc avant les mesures ?

On mesure la cuve contenant une solution étalon, puis on règle le zéro sur son absorbance.
On mesure la cuve contenant la solution à doser, puis on soustrait sa concentration à l’absorbance.
On mesure la cuve vide, puis on règle le zéro à partir de l’absorbance de l’espèce étudiée.
On mesure la cuve contenant le solvant sans l’espèce étudiée, puis on règle le zéro de l’absorbance.

On mesure la cuve contenant le solvant sans l’espèce étudiée, puis on règle le zéro de l’absorbance.

Explication

Le blanc comprend la cuve et le solvant, mais pas l’espèce étudiée ; la valeur mesurée sert à régler le zéro de l’absorbance. Une solution étalon contient l’espèce à une concentration connue et sert à établir la courbe d’étalonnage, plutôt qu’à constituer le blanc.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 61 flashcards sur Composition et dosage des solutions.

Combien d’entités chimiques contient une mole ?

6,02×10236{,}02 \times 10^{23} entités.

Que représente la constante d’Avogadro NAN_A ?

Le nombre d’entités contenues dans une mole.

Quelle est la valeur de la constante d’Avogadro ?

6,02×1023 mol−16{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}.

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