QCM : Dosages par titrage et mesures (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour déterminer la concentration d’une espèce dissoute, quel principe caractérise un titrage ?

Faire réagir une espèce de concentration inconnue avec l’espèce à doser
Diluer l’espèce à doser jusqu’à ce que sa couleur disparaisse
Mesurer directement le volume de l’espèce à doser sans réaction chimique
Faire réagir l’espèce à doser avec une espèce titrante de concentration connue

Faire réagir l’espèce à doser avec une espèce titrante de concentration connue

Explication

Un titrage dose une espèce en solution en la faisant réagir avec une espèce titrante de concentration connue. La mesure directe du volume ne constitue pas ce principe, l’inversion des rôles attribue mal la concentration connue, et une dilution n’est pas la réaction support.

2. Lors d’un titrage, les quantités introduites du titrant et de l’espèce titrée respectent les coefficients de l’équation et les deux réactifs sont entièrement consommés. Quel état du système cela décrit-il ?

Un mélange stœchiométrique, avec une espèce titrée restante
Un état après l’équivalence, avec un excès de titrant
Un état avant l’équivalence, avec de l’espèce titrée restante
L’équivalence, avec des réactifs en proportions stœchiométriques

L’équivalence, avec des réactifs en proportions stœchiométriques

Explication

À l’équivalence, les réactifs ont été introduits dans des proportions stœchiométriques et sont entièrement consommés. Un excès de titrant caractérise l’après-équivalence, tandis qu’une espèce titrée restante correspond à un état antérieur ou non stœchiométrique; la stœchiométrie ne signifie pas forcément des quantités égales.

3. Un titrage met en présence du diiode et des ions thiosulfate. Quelle équation respecte les coefficients stœchiométriques de la réaction ?

I2+2 S2O32−→S4O62−+2 I−\mathrm{I_2 + 2\,S_2O_3^{2-} \rightarrow S_4O_6^{2-} + 2\,I^-}
I2+2 S4O62−→S2O32−+2 I−\mathrm{I_2 + 2\,S_4O_6^{2-} \rightarrow S_2O_3^{2-} + 2\,I^-}
S4O62−+2 I−→I2+2 S2O32−\mathrm{S_4O_6^{2-} + 2\,I^- \rightarrow I_2 + 2\,S_2O_3^{2-}}
I2+S2O32−→S4O62−+2 I−\mathrm{I_2 + S_2O_3^{2-} \rightarrow S_4O_6^{2-} + 2\,I^-}

$$\mathrm{I_2 + 2\,S_2O_3^{2-} \rightarrow S_4O_6^{2-} + 2\,I^-}$$

Explication

La réaction consomme une molécule de diiode et deux ions thiosulfate pour former un ion tétrathionate et deux ions iodure. L’équation sans coefficient deux omet le rapport stœchiométrique, celle qui échange les espèces attribue mal les réactifs, et la réaction inversée décrit le sens opposé.

4. Lors d’un suivi du titrage du diiode par le thiosulfate, quel profil des quantités finales correspond à un ajout effectué après l’équivalence ?

Le diiode diminue et le thiosulfate reste nul
Le diiode reste nul et le thiosulfate reste nul
Le diiode augmente et le thiosulfate augmente
Le diiode reste nul et le thiosulfate augmente

Le diiode reste nul et le thiosulfate augmente

Explication

Après l’équivalence, tout le diiode a été consommé; le thiosulfate ajouté en excès s’accumule donc et sa quantité finale augmente. Une diminution du diiode et un thiosulfate nul caractérisent l’avant-équivalence, tandis qu’une quantité positive de diiode après son épuisement ou un thiosulfate toujours nul ne traduit pas l’état postérieur à l’équivalence.

5. Dans un titrage fondé sur la réaction aA+bB→cC+dDaA+bB\rightarrow cC+dD, quelle relation entre les quantités initiales de réactifs caractérise l’équivalence ?

Les quantités initiales multipliées par leurs coefficients stœchiométriques sont égales.
Les quantités initiales divisées par leurs coefficients stœchiométriques sont égales.
La quantité initiale de chaque réactif est égale au coefficient stœchiométrique correspondant.
Les quantités initiales des deux réactifs sont égales, quels que soient leurs coefficients.

Les quantités initiales divisées par leurs coefficients stœchiométriques sont égales.

Explication

À l’équivalence, les réactifs sont introduits dans les proportions stœchiométriques, ce qui s’écrit ni(A)a=ni(B)b\frac{n_i(A)}{a}=\frac{n_i(B)}{b}. Égaler directement les quantités initiales ne convient que dans certains cas particuliers, par exemple lorsque les coefficients sont identiques.

6. Lors du titrage conductimétrique de l’acide éthanoïque par la soude, pourquoi la conductivité augmente-t-elle plus rapidement après l’équivalence ?

Les ions HO⁻ en excès ont une conductivité molaire ionique supérieure à celle des ions CH₃COO⁻.
La concentration en acide éthanoïque augmente après l’équivalence et renforce la conductivité.
Les ions Na⁺ disparaissent après l’équivalence, ce qui accélère l’augmentation de la conductivité.
Les ions CH₃COO⁻ en excès ont une conductivité molaire ionique supérieure à celle des ions HO⁻.

Les ions HO⁻ en excès ont une conductivité molaire ionique supérieure à celle des ions CH₃COO⁻.

Explication

Après l’équivalence, des ions HO⁻ s’accumulent dans la solution, et leur conductivité molaire ionique dépasse celle des ions CH₃COO⁻. Les ions Na⁺ ne disparaissent pas : leur concentration augmente aussi au cours de l’ajout de soude.

7. Quelle est la fonction d’un titrage pH-métrique au cours de l’ajout de solution titrante ?

Suivre l’évolution de la conductivité et la représenter en fonction du volume versé
Déterminer directement la masse volumique de la solution en fonction du volume versé
Suivre l’évolution du pH et le représenter en fonction du volume versé
Mesurer la quantité de titrant restant en fonction du temps de réaction

Suivre l’évolution du pH et le représenter en fonction du volume versé

Explication

Le titrage pH-métrique consiste à mesurer le pH de la solution après les ajouts de titrant, puis à tracer le pH selon le volume versé. Le suivi de la conductivité correspond plutôt à un titrage conductimétrique.

8. En quoi la densité d’une solution diffère-t-elle de son titre massique ?

La densité compare deux masses volumiques, tandis que le titre massique rapporte la masse de soluté à celle de la solution.
La densité compare la masse volumique de l’eau à celle de la solution, tandis que le titre massique rapporte la masse de solution à celle du soluté.
La densité rapporte la masse de soluté à celle de la solution, tandis que le titre massique compare deux masses volumiques.
La densité compare la masse de la solution à son volume, tandis que le titre massique rapporte le volume de soluté à celui de la solution.

La densité compare deux masses volumiques, tandis que le titre massique rapporte la masse de soluté à celle de la solution.

Explication

La densité est le rapport de la masse volumique de la solution à celle de l’eau, alors que le titre massique est le rapport de la masse de soluté à la masse de solution. La masse de soluté divisée par celle de la solution décrit le titre massique, et non la densité.

9. Pourquoi l’incertitude type sur une masse volumique dépend-elle des incertitudes relatives sur la masse et le volume mesurés ?

Parce que l’incertitude sur la masse volumique est déterminée par la seule précision de la balance utilisée.
Parce que l’incertitude sur la masse volumique dépend principalement de la valeur de la masse volumique de l’eau.
Parce que la masse volumique est calculée à partir de ces deux mesures, dont les incertitudes contribuent à son incertitude.
Parce que l’incertitude sur la masse volumique correspond à la somme des incertitudes absolues sur la masse et le volume.

Parce que la masse volumique est calculée à partir de ces deux mesures, dont les incertitudes contribuent à son incertitude.

Explication

La masse volumique se calcule à partir de la masse et du volume, et sa formule d’incertitude combine leurs incertitudes relatives. L’incertitude de la balance seule ne suffit pas, car l’incertitude sur le volume mesuré contribue également au résultat.

10. Lors d’un titrage, comment reconnaître pratiquement que le volume équivalent a été atteint au cours des ajouts de solution titrante ?

La réaction produit une espèce chimique qui reste en solution.
Toute l’espèce titrée a été consommée par la réaction.
La solution titrante a commencé à être versée dans le mélange.
La quantité de titrant ajoutée dépasse celle nécessaire à la réaction.

Toute l’espèce titrée a été consommée par la réaction.

Explication

À l’équivalence, l’espèce titrée vient d’être entièrement consommée, ce qui correspond au volume équivalent ajouté. Un excès de titrant caractérise plutôt un ajout après l’équivalence.

11. Lors du suivi d’un titrage du diiode par les ions thiosulfate, quelle évolution caractérise les quantités finales de réactifs avant l’équivalence ?

La quantité de diiode reste constante tandis que celle de thiosulfate augmente.
La quantité de thiosulfate diminue tandis que celle de diiode reste nulle.
Les quantités de diiode et de thiosulfate diminuent simultanément.
La quantité de diiode diminue tandis que celle de thiosulfate reste nulle.

La quantité de diiode diminue tandis que celle de thiosulfate reste nulle.

Explication

Avant l’équivalence, le diiode est progressivement consommé et les ions thiosulfate ajoutés sont le réactif limitant, donc leur quantité finale reste nulle. Après l’équivalence, c’est le thiosulfate qui apparaît en excès tandis que le diiode reste nul.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Dosages par titrage et mesures.

Qu’est-ce qu’un titrage ?

Le dosage d’une espèce chimique par réaction avec une espèce titrante de concentration connue.

Quelle équation décrit le titrage du diiode par les ions thiosulfate ?

I2+2 S2O32−→S4O62−+2 I−\mathrm{I_2 + 2\,S_2O_3^{2-} \rightarrow S_4O_6^{2-} + 2\,I^-}

Quelle est la quantité initiale de diiode dans l’exemple de dosage ?

5,0×10−5 mol5{,}0 \times 10^{-5}\ \mathrm{mol}

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