QCM : Ions et composés ioniques (14 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un échantillon contient des cations dont la charge totale est de +6+6. Quelle doit être la charge totale des anions pour que le composé ionique soit neutre ?

−3-3
+3+3
+6+6
−6-6

$$-6$$

Explication

Un composé ionique est neutre lorsque les charges de ses cations et de ses anions s’équilibrent : une charge totale de +6+6 doit être compensée par −6-6. Une charge positive ne compense pas les cations, et −3-3 ne neutralise qu’une partie de leur charge.

2. Du chlorure de calcium solide se dissout dans l’eau. Quelle représentation décrit les ions présents en solution ?

Ca2++2Cl−\mathrm{Ca^{2+} + 2Cl^-}
CaCl2\mathrm{CaCl_2}
Ca−+2Cl+\mathrm{Ca^- + 2Cl^+}
Ca2++Cl−\mathrm{Ca^{2+} + Cl^-}

$$\mathrm{Ca^{2+} + 2Cl^-}$$

Explication

En solution, le chlorure de calcium est représenté par un ion calcium Ca2+\mathrm{Ca^{2+}} et deux ions chlorure Cl−\mathrm{Cl^-}, dont les charges s’équilibrent. CaCl2\mathrm{CaCl_2} est la formule du solide, les charges inversées sont incorrectes et un seul ion chlorure ne compense pas le calcium.

3. Pour rechercher un ion dans une solution inconnue, quelle démarche expérimentale convient ?

Observer la solution seule puis déduire l’ion de sa couleur initiale
Chauffer la solution puis identifier l’ion à partir de l’évaporation
Ajouter quelques gouttes d’un réactif approprié puis observer le précipité et sa couleur
Ajouter un réactif approprié puis conclure sans observer le résultat

Ajouter quelques gouttes d’un réactif approprié puis observer le précipité et sa couleur

Explication

La recherche d’un ion consiste à ajouter quelques gouttes d’un réactif approprié, puis à observer si un précipité apparaît et quelle est sa couleur. La couleur initiale, l’absence d’observation après ajout et l’évaporation ne constituent pas cette démarche de reconnaissance.

4. Dans un test, l’ajout de nitrate d’argent à une solution forme un précipité blanc qui noircit à la lumière. Quel ion ce résultat met-il en évidence ?

L’ion argent
L’ion calcium
L’ion sulfate
L’ion chlorure

L’ion chlorure

Explication

Le nitrate d’argent met en évidence les ions chlorure en formant du chlorure d’argent, un précipité blanc qui noircit à la lumière. Le chlorure de baryum sert à détecter les sulfates, tandis que l’oxalate d’ammonium révèle les ions calcium.

5. Une solution donne un précipité blanc après ajout de chlorure de baryum. Quel ion ce réactif met-il en évidence ?

L’ion baryum
L’ion sulfate
L’ion chlorure
L’ion calcium

L’ion sulfate

Explication

Le chlorure de baryum met en évidence les ions sulfate en produisant un précipité blanc de sulfate de baryum. Le nitrate d’argent révèle les ions chlorure, l’oxalate d’ammonium révèle les ions calcium, et l’ion baryum appartient au réactif.

6. Quel réactif faut-il ajouter pour rechercher des ions calcium, reconnaissables à la formation d’un précipité blanc d’oxalate de calcium ?

L’oxalate d’ammonium
Le nitrate d’argent
Le chlorure de baryum
L’oxalate de calcium

L’oxalate d’ammonium

Explication

L’oxalate d’ammonium révèle les ions calcium en formant un précipité blanc d’oxalate de calcium. Le nitrate d’argent sert au test des chlorures, le chlorure de baryum à celui des sulfates, et l’oxalate de calcium est le précipité formé, non le réactif à ajouter.

7. Un échantillon contient des ions constitués chacun de plusieurs atomes liés entre eux. Comment classer ces ions selon leur composition ?

Des ions monoatomiques
Des anions
Des ions polyatomiques
Des cations

Des ions polyatomiques

Explication

Un ion polyatomique est formé de plusieurs atomes, contrairement à un ion monoatomique, qui n’en comprend qu’un. « Monoatomiques » confond plusieurs atomes avec un seul, tandis que « cations » et « anions » désignent des ions selon le signe de leur charge.

8. Un ion porte une charge électrique négative. Dans quelle catégorie de charge est-il classé ?

Un ion polyatomique
Un cation
Un anion
Un ion neutre

Un anion

Explication

Un anion porte une charge négative, alors qu’un cation porte une charge positive. « Cation » inverse le signe, « polyatomique » porte sur le nombre d’atomes et « neutre » indique l’absence de charge.

9. Une solution de sulfate de sodium contient 3×10203 \times 10^{20} ions sulfate. Combien d’ions sodium contient-elle ?

3×10203 \times 10^{20} ions sodium
1,5×10201{,}5 \times 10^{20} ions sodium
6×10206 \times 10^{20} ions sodium
9×10209 \times 10^{20} ions sodium

$$6 \times 10^{20}$$ ions sodium

Explication

Dans le sulfate de sodium, il y a deux ions sodium pour chaque ion sulfate : 3×1020×2=6×10203 \times 10^{20} \times 2 = 6 \times 10^{20} ions sodium. La valeur 3×10203 \times 10^{20} suppose un rapport un pour un, 1,5×10201{,}5 \times 10^{20} inverse le rapport et 9×10209 \times 10^{20} applique un facteur trois.

10. Une solution de chlorure d’aluminium contient 9×10209 \times 10^{20} ions chlorure. Combien d’ions aluminium contient-elle ?

27×102027 \times 10^{20} ions aluminium
9×10209 \times 10^{20} ions aluminium
3×10203 \times 10^{20} ions aluminium
6×10206 \times 10^{20} ions aluminium

$$3 \times 10^{20}$$ ions aluminium

Explication

Le chlorure d’aluminium contient trois ions chlorure pour un ion aluminium : 9×1020÷3=3×10209 \times 10^{20} \div 3 = 3 \times 10^{20} ions aluminium. 9×10209 \times 10^{20} correspond à un rapport un pour un, 27×102027 \times 10^{20} multiplie par trois et 6×10206 \times 10^{20} ne respecte pas le rapport établi.

11. Un atome neutre possède 17 charges positives dans son noyau. Combien d’électrons possède-t-il ?

16 électrons
34 électrons
18 électrons
17 électrons

17 électrons

Explication

Un atome neutre possède autant d’électrons que de charges positives dans son noyau, soit 17 ici. 18 correspondrait à ajouter un électron, tandis que 16 revient à en retirer un.

12. Un atome devient un ion monoatomique en perdant deux électrons. Que devient le nombre de charges positives de son noyau ?

Il devient égal au nombre d’électrons perdus.
Il augmente de deux.
Il reste inchangé.
Il diminue de deux.

Il reste inchangé.

Explication

La formation d’un ion monoatomique modifie le nombre d’électrons, mais pas le nombre de charges positives du noyau. L’idée d’une variation du noyau confond les électrons perdus avec les charges positives nucléaires.

13. Une technicienne dissout deux espèces chimiques dans l’eau et obtient un mélange homogène. Comment nomme-t-on ce mélange et quel rôle joue l’eau ?

Une substance pure, où l’eau est le soluté.
Un mélange hétérogène, où l’eau est le solvant.
Une solution aqueuse, où l’eau est le solvant.
Une solution aqueuse, où l’eau est un soluté.

Une solution aqueuse, où l’eau est le solvant.

Explication

Une solution aqueuse est un mélange homogène formé en dissolvant une ou plusieurs espèces, les solutés, dans l’eau, le solvant. Dire que l’eau est un soluté inverse les rôles, et un mélange hétérogène ne répond pas à la définition.

14. Du chlorure de sodium solide est dissous dans l’eau. Quelle écriture décrit les espèces présentes en solution ?

Na−+Cl+\mathrm{Na^- + Cl^+}
NaCl\mathrm{NaCl}
Na2++Cl2−\mathrm{Na^{2+} + Cl^{2-}}
Na++Cl−\mathrm{Na^+ + Cl^-}

$$\mathrm{Na^+ + Cl^-}$$

Explication

En solution, le chlorure de sodium est représenté par les ions Na+\mathrm{Na^+} et Cl−\mathrm{Cl^-}, tandis que NaCl\mathrm{NaCl} est sa formule à l’état solide. Les charges inversées ou doublées ne correspondent pas aux ions de cet exemple.

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Quelle charge totale possède un composé ionique, solide ou en solution ?

Une charge totale nulle.

Quelle est la formule solide du chlorure de calcium ?

CaCl2\mathrm{CaCl_2}

Quelles espèces représentent le chlorure de calcium en solution ?

Ca2++2Cl−\mathrm{Ca^{2+} + 2Cl^-}

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