QCM : Grandeurs physiques et solutions — 16 questions

Question 1

1. Que représente une mole en chimie ?

Un volume de

22{,}4\ \mathrm{L}

de gaz quelconque

Une quantité de

1\ \mathrm{mol}

d’électrons uniquement

Un ensemble de

6{,}02214076 \times 10^{23}

entités

Une masse de

1\ \mathrm{g}

d’une substance donnée

Explication

Une mole correspond à un ensemble de $6{,}02214076 \times 10^{23}$ entités, qui peuvent être des atomes, des ions ou des molécules. Une mole ne désigne donc ni une masse fixe ni un volume fixe, et elle ne concerne pas une seule catégorie d’entités.

Answer

Un ensemble de $$6{,}02214076 \times 10^{23}$$ entités

Question 2

2. Quelle valeur exprime la constante d’Avogadro ?

N_A = 6{,}02214076 \times 10^{22}\ \mathrm{mol^{-1}}

N_A = 6{,}02214076 \times 10^{-23}\ \mathrm{mol^{-1}}

N_A = 6{,}02214076 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}

N_A = 6{,}02214076 \times 10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}

Explication

La constante d’Avogadro indique le nombre d’entités contenues dans une mole et vaut $6{,}02214076 \times 10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$ . L’exposant, la puissance de dix et l’unité sont donc essentiels.

Answer

$$N_A = 6{,}02214076 \times 10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$$

Question 3

3. Quelle grandeur, notée $n$ et exprimée en mol, indique le nombre de moles présentes dans un échantillon ?

La constante d’Avogadro

La masse molaire du composé

La quantité de matière

La masse de l’échantillon

Explication

La quantité de matière correspond au nombre de moles contenues dans un échantillon et se note $n$ , avec l’unité mol. La masse s’exprime en grammes, tandis que la masse molaire s’exprime en grammes par mole.

Answer

La quantité de matière

Question 4

4. Un échantillon de masse $m = 10\ \mathrm{g}$ possède une masse molaire $M = 50\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

0{,}20\ \mathrm{mol}

500\ \mathrm{mol}

5{,}0\ \mathrm{mol}

40\ \mathrm{mol}

Explication

La relation $n = \frac{m}{M}$ donne ici $n = \frac{10}{50} = 0{,}20\ \mathrm{mol}$ . Multiplier la masse par la masse molaire conduirait à une grandeur et à une valeur incompatibles avec la formule.

Answer

$$0{,}20\ \mathrm{mol}$$

Question 5

5. Quelle relation permet de calculer la concentration en quantité de matière d’une solution ?

C = \frac{n}{V}

C = \frac{m}{V}

C = \frac{V}{n}

C = n \times V

Explication

La concentration en quantité de matière est le quotient de la quantité de matière du soluté par le volume de solution, soit $C = \frac{n}{V}$ . La relation $\frac{m}{V}$ correspond à la concentration en masse.

Answer

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

Question 6

6. Pour préparer $250\ \mathrm{mL}$ d’une solution de concentration $0{,}40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ , quelle quantité de matière de soluté faut-il dissoudre ?

0{,}100\ \mathrm{mol}

100\ \mathrm{mol}

1{,}60\ \mathrm{mol}

0{,}160\ \mathrm{mol}

Explication

Il faut convertir le volume en litres, puis appliquer $n = C \times V$ : $n = 0{,}40 \times 0{,}250 = 0{,}100\ \mathrm{mol}$ . Utiliser directement $250$ sans conversion donnerait une quantité mille fois trop grande.

Answer

$$0{,}100\ \mathrm{mol}$$

Question 7

7. Quelle expression donne la masse de soluté nécessaire pour préparer une solution de concentration $C$ et de volume $V$ , lorsque la masse molaire du soluté est $M$ ?

m = \frac{M}{C \times V}

m = \frac{C \times V}{M}

m = C \times V \times M

m = C + V + M

Explication

La masse nécessaire se déduit de $m = n \times M$ et de $n = C \times V$ , donc $m = C \times V \times M$ . Diviser par la masse molaire ne correspond pas au passage d’une quantité de matière à une masse.

Answer

$$m = C \times V \times M$$

Question 8

8. Une solution contient $3{,}0\ \mathrm{g}$ de soluté dans $0{,}50\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration en masse ?

6{,}0\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

0{,}17\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

3{,}5\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

1{,}5\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

Explication

La concentration en masse vérifie $C_m = \frac{m}{V}$ , donc $C_m = \frac{3{,}0}{0{,}50} = 6{,}0\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$ . Cette grandeur utilise la masse en grammes, contrairement à la concentration molaire qui utilise la quantité de matière en moles.

Answer

$$6{,}0\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$$

Question 9

9. Quel est le volume molaire d’un gaz à $20\ ^\circ\mathrm{C}$ et à $1013\ \mathrm{hPa}$ ?

20{,}0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}

24{,}0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}

1013\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}

22{,}4\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}

Explication

Dans ces conditions de température et de pression, le volume molaire vaut $24{,}0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ . La valeur $22{,}4\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ correspond à d’autres conditions de référence et ne convient pas ici.

Answer

$$24{,}0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$$

Question 10

10. À température et pression fixées, comment compare-t-on les volumes molaires de différents gaz ?

Ils dépendent de la masse molaire de chaque gaz

Ils varient selon le nombre d’atomes dans chaque molécule

Ils ont la même valeur pour tous les gaz

Ils sont proportionnels à la masse de chaque échantillon

Explication

À température et pression fixées, tous les gaz possèdent le même volume molaire. La nature chimique, la masse molaire ou la structure moléculaire du gaz ne modifie pas cette égalité dans ces conditions.

Answer

Ils ont la même valeur pour tous les gaz

Question 11

11. Un gaz occupe un volume de $12{,}0\ \mathrm{L}$ lorsque son volume molaire vaut $24{,}0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

12{,}0\ \mathrm{mol}

288\ \mathrm{mol}

2{,}00\ \mathrm{mol}

0{,}500\ \mathrm{mol}

Explication

La quantité de matière d’un gaz se calcule avec $n = \frac{V}{V_m}$ , donc $n = \frac{12{,}0}{24{,}0} = 0{,}500\ \mathrm{mol}$ . Multiplier le volume par le volume molaire inverse la relation donnée.

Answer

$$0{,}500\ \mathrm{mol}$$

Question 12

12. Lorsqu’une solution éclairée par une lumière blanche paraît rouge, quelle relation décrit correctement les radiations lumineuses en jeu ?

Toutes les radiations visibles sont transmises sans modification notable

Les radiations rouges sont principalement transmises et les radiations complémentaires sont absorbées

Toutes les radiations visibles sont absorbées avec une intensité comparable

Les radiations rouges sont principalement absorbées et les radiations complémentaires sont transmises

Explication

La couleur perçue correspond aux radiations transmises, tandis que les radiations complémentaires sont absorbées. L’absorption ne concerne donc pas toutes les radiations avec la même intensité.

Answer

Les radiations rouges sont principalement transmises et les radiations complémentaires sont absorbées

Question 13

13. Quelle propriété caractérise correctement l’absorbance d’une solution pour une longueur d’onde donnée ?

C’est une grandeur exprimée en secondes qui décrit la durée d’éclairement

C’est une grandeur exprimée en mètres qui indique la longueur d’onde étudiée

C’est une grandeur positive sans unité qui traduit la capacité d’absorption

C’est une grandeur négative sans unité qui mesure la lumière transmise

Explication

L’absorbance est une grandeur positive et sans unité qui caractérise la capacité d’une solution à absorber une radiation donnée. La longueur d’onde, contrairement à l’absorbance, possède une unité de longueur.

Answer

C’est une grandeur positive sans unité qui traduit la capacité d’absorption

Question 14

14. Une solution diluée est étudiée à une longueur d’onde fixée, avec un trajet lumineux de longueur $l$ et une concentration $C$ . Quelle expression donne son absorbance selon la loi de Beer-Lambert ?

A = \frac{C}{\varepsilon \times l}

A = \varepsilon \times \frac{l}{C}

A = \varepsilon + l + C

A = \varepsilon \times l \times C

Explication

La loi de Beer-Lambert relie l’absorbance au coefficient d’absorption molaire, au trajet lumineux et à la concentration par un produit. L’expression comportant une division par la concentration ne traduit pas cette proportionnalité.

Answer

$$A = \varepsilon \times l \times C$$

Question 15

15. Que cherche-t-on à déterminer lorsqu’on dose une espèce chimique ?

Sa concentration en quantité de matière

La longueur d’onde utilisée pour l’analyse

La durée d’exposition de la solution à la lumière

La couleur complémentaire des radiations absorbées

Explication

Doser une espèce chimique consiste à déterminer sa concentration $C$ . La mesure de l’absorbance constitue une étape expérimentale qui permet d’atteindre cette concentration, mais elle n’est pas le résultat recherché.

Answer

Sa concentration en quantité de matière

Question 16

16. Pourquoi la courbe d’étalonnage reliant l’absorbance à la concentration est-elle une droite dans les conditions du dosage ?

Parce que l’absorbance est proportionnelle à la concentration

Parce que le spectrophotomètre transforme toute mesure en relation linéaire

Parce que chaque solution étalon absorbe une longueur d’onde différente

Parce que la concentration reste identique pour toutes les solutions étalons

Explication

La courbe d’étalonnage est une droite car, dans les conditions fixées, l’absorbance $A$ est proportionnelle à la concentration $C$ . Les solutions étalons peuvent avoir des concentrations différentes, ce qui permet précisément d’établir cette relation.

Answer

Parce que l’absorbance est proportionnelle à la concentration

QCM : Grandeurs physiques et solutions — 16 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que représente une mole en chimie ?

2. Quelle valeur exprime la constante d’Avogadro ?

3. Quelle grandeur, notée $n$ et exprimée en mol, indique le nombre de moles présentes dans un échantillon ?

4. Un échantillon de masse $m = 10\ \mathrm{g}$ possède une masse molaire $M = 50\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

5. Quelle relation permet de calculer la concentration en quantité de matière d’une solution ?

6. Pour préparer $250\ \mathrm{mL}$ d’une solution de concentration $0{,}40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ , quelle quantité de matière de soluté faut-il dissoudre ?

7. Quelle expression donne la masse de soluté nécessaire pour préparer une solution de concentration $C$ et de volume $V$ , lorsque la masse molaire du soluté est $M$ ?

8. Une solution contient $3{,}0\ \mathrm{g}$ de soluté dans $0{,}50\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration en masse ?

9. Quel est le volume molaire d’un gaz à $20\ ^\circ\mathrm{C}$ et à $1013\ \mathrm{hPa}$ ?

10. À température et pression fixées, comment compare-t-on les volumes molaires de différents gaz ?

11. Un gaz occupe un volume de $12{,}0\ \mathrm{L}$ lorsque son volume molaire vaut $24{,}0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

12. Lorsqu’une solution éclairée par une lumière blanche paraît rouge, quelle relation décrit correctement les radiations lumineuses en jeu ?

13. Quelle propriété caractérise correctement l’absorbance d’une solution pour une longueur d’onde donnée ?

14. Une solution diluée est étudiée à une longueur d’onde fixée, avec un trajet lumineux de longueur $l$ et une concentration $C$ . Quelle expression donne son absorbance selon la loi de Beer-Lambert ?

15. Que cherche-t-on à déterminer lorsqu’on dose une espèce chimique ?

16. Pourquoi la courbe d’étalonnage reliant l’absorbance à la concentration est-elle une droite dans les conditions du dosage ?

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QCM : Grandeurs physiques et solutions — 16 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que représente une mole en chimie ?

2. Quelle valeur exprime la constante d’Avogadro ?

3. Quelle grandeur, notée nnn et exprimée en mol, indique le nombre de moles présentes dans un échantillon ?

4. Un échantillon de masse m=10 gm = 10\ \mathrm{g}m=10 g possède une masse molaire M=50 g⋅mol−1M = 50\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}M=50 g⋅mol−1. Quelle est sa quantité de matière ?

5. Quelle relation permet de calculer la concentration en quantité de matière d’une solution ?

6. Pour préparer 250 mL250\ \mathrm{mL}250 mL d’une solution de concentration 0,40 mol⋅L−10{,}40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}0,40 mol⋅L−1, quelle quantité de matière de soluté faut-il dissoudre ?

7. Quelle expression donne la masse de soluté nécessaire pour préparer une solution de concentration CCC et de volume VVV, lorsque la masse molaire du soluté est MMM ?

8. Une solution contient 3,0 g3{,}0\ \mathrm{g}3,0 g de soluté dans 0,50 L0{,}50\ \mathrm{L}0,50 L. Quelle est sa concentration en masse ?

9. Quel est le volume molaire d’un gaz à 20 ∘C20\ ^\circ\mathrm{C}20 ∘C et à 1013 hPa1013\ \mathrm{hPa}1013 hPa ?

10. À température et pression fixées, comment compare-t-on les volumes molaires de différents gaz ?

11. Un gaz occupe un volume de 12,0 L12{,}0\ \mathrm{L}12,0 L lorsque son volume molaire vaut 24,0 L⋅mol−124{,}0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}24,0 L⋅mol−1. Quelle quantité de matière contient-il ?

12. Lorsqu’une solution éclairée par une lumière blanche paraît rouge, quelle relation décrit correctement les radiations lumineuses en jeu ?

13. Quelle propriété caractérise correctement l’absorbance d’une solution pour une longueur d’onde donnée ?

14. Une solution diluée est étudiée à une longueur d’onde fixée, avec un trajet lumineux de longueur lll et une concentration CCC. Quelle expression donne son absorbance selon la loi de Beer-Lambert ?

15. Que cherche-t-on à déterminer lorsqu’on dose une espèce chimique ?

16. Pourquoi la courbe d’étalonnage reliant l’absorbance à la concentration est-elle une droite dans les conditions du dosage ?

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3. Quelle grandeur, notée $n$ et exprimée en mol, indique le nombre de moles présentes dans un échantillon ?

4. Un échantillon de masse $m = 10\ \mathrm{g}$ possède une masse molaire $M = 50\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

6. Pour préparer $250\ \mathrm{mL}$ d’une solution de concentration $0{,}40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ , quelle quantité de matière de soluté faut-il dissoudre ?

7. Quelle expression donne la masse de soluté nécessaire pour préparer une solution de concentration $C$ et de volume $V$ , lorsque la masse molaire du soluté est $M$ ?

8. Une solution contient $3{,}0\ \mathrm{g}$ de soluté dans $0{,}50\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration en masse ?

9. Quel est le volume molaire d’un gaz à $20\ ^\circ\mathrm{C}$ et à $1013\ \mathrm{hPa}$ ?

11. Un gaz occupe un volume de $12{,}0\ \mathrm{L}$ lorsque son volume molaire vaut $24{,}0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

14. Une solution diluée est étudiée à une longueur d’onde fixée, avec un trajet lumineux de longueur $l$ et une concentration $C$ . Quelle expression donne son absorbance selon la loi de Beer-Lambert ?