QCM : Ions et tests de reconnaissance (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle caractéristique permet de définir un ion ?

C’est une particule dont la charge électrique est toujours positive.
C’est un atome qui possède autant de protons que d’électrons.
C’est un édifice qui n’est pas électriquement neutre.
C’est un édifice qui contient nécessairement plusieurs atomes.

C’est un édifice qui n’est pas électriquement neutre.

Explication

Un ion est un édifice qui n’est pas électriquement neutre. La présence de plusieurs atomes ne définit pas un ion, car un ion peut être formé d’un seul atome.

2. Quelle distinction entre un anion et un cation repose sur leur charge et leur nombre d’électrons ?

Un anion est positif et a perdu des électrons ; un cation est négatif et possède des électrons en supplément.
Un anion est négatif et possède des électrons en supplément ; un cation est positif et a perdu des électrons.
Un anion est positif et possède des électrons en supplément ; un cation est négatif et a perdu des électrons.
Un anion est négatif et a perdu des électrons ; un cation est positif et possède des électrons en supplément.

Un anion est négatif et possède des électrons en supplément ; un cation est positif et a perdu des électrons.

Explication

Un anion porte une charge négative en raison d’un ou plusieurs électrons en supplément, tandis qu’un cation positif a perdu des électrons. La confusion la plus plausible consiste à inverser les charges et les transferts d’électrons associés aux deux ions.

3. Comment distingue-t-on un ion monoatomique d’un ion polyatomique ?

Le premier est formé de plusieurs atomes, tandis que le second provient d’un seul atome.
Le premier est toujours neutre, tandis que le second porte une charge électrique.
Le premier possède une charge positive, tandis que le second possède une charge négative.
Le premier est formé à partir d’un atome, tandis que le second est formé à partir de plusieurs atomes.

Le premier est formé à partir d’un atome, tandis que le second est formé à partir de plusieurs atomes.

Explication

Un ion monoatomique provient d’un atome, alors qu’un ion polyatomique rassemble plusieurs atomes. La charge ne suffit pas à faire cette distinction : des ions de chacune de ces catégories peuvent être chargés.

4. Un atome de chlore gagne un électron et un atome de sodium en perd un : quels ions se forment ?

L’ion sodium Na+\mathrm{Na^+} et l’ion chlorure Cl−\mathrm{Cl^-}.
L’ion chlorure Cl+\mathrm{Cl^+} et l’ion sodium Na−\mathrm{Na^-}.
L’ion sodium Na−\mathrm{Na^-} et l’ion chlorure Cl+\mathrm{Cl^+}.
L’ion chlorure Cl−\mathrm{Cl^-} et l’ion sodium Na+\mathrm{Na^+}.

L’ion chlorure $$\mathrm{Cl^-}$$ et l’ion sodium $$\mathrm{Na^+}$$.

Explication

En gagnant un électron, le chlore devient l’ion chlorure négatif, et en perdant un électron, le sodium devient l’ion sodium positif. L’inversion des signes ne respecte pas le lien entre gain ou perte d’électrons et charge de l’ion.

5. Qu’est-ce qui rend une solution ionique électriquement neutre ?

Les ions dissous deviennent électriquement neutres dès qu’ils sont dispersés dans l’eau.
Les anions et les cations présents dans l’eau ont nécessairement des charges de même signe.
Les anions et les cations dispersés dans l’eau sont présents en nombres tels que leurs charges se compensent.
Les anions et les cations sont présents en nombres égaux, quelle que soit leur charge.

Les anions et les cations dispersés dans l’eau sont présents en nombres tels que leurs charges se compensent.

Explication

Une solution ionique est neutre lorsque les anions et les cations qu’elle contient assurent la compensation des charges. Leurs nombres ne sont pas nécessairement égaux, car la compensation dépend aussi de la charge de chaque ion.

6. Dans une solution de chlorure de fer(II) contenant des ions Fe2+\mathrm{Fe^{2+}} et Cl−\mathrm{Cl^-}, comment les nombres d’anions et de cations se comparent-ils ?

Les anions et les cations y sont en proportions variables.
Il y a deux fois plus d’anions que de cations.
Il y a deux fois plus de cations que d’anions.
Il y a autant d’anions que de cations.

Il y a deux fois plus d’anions que de cations.

Explication

Chaque cation Fe2+\mathrm{Fe^{2+}} porte deux charges positives, compensées par deux anions Cl−\mathrm{Cl^-}, d’où deux fois plus d’anions que de cations. Des nombres égaux, comme dans certaines autres solutions ioniques, ne compensent pas ici les charges.

7. Quel réactif permet de reconnaître des ions chlorure grâce à la formation d’un précipité blanc ?

La soude, qui forme un précipité blanc avec les ions chlorure
La soude, qui révèle les ions chlorure par un précipité rouille
Le nitrate d’argent, qui forme un précipité vert avec les ions chlorure
Le nitrate d’argent, qui forme du chlorure d’argent blanc

Le nitrate d’argent, qui forme du chlorure d’argent blanc

Explication

Les ions chlorure réagissent avec les ions argent du nitrate d’argent pour former un précipité blanc de chlorure d’argent. La soude sert plutôt à rechercher des cations métalliques, et non à identifier les ions chlorure de cette façon.

8. Pour rechercher des cations métalliques dans une solution, quel réactif ajoute-t-on et quels ions contient-il ?

Du nitrate d’argent, qui contient des ions Ag+\mathrm{Ag^+} et OH−\mathrm{OH^-}
Du nitrate d’argent, qui contient des ions Na+\mathrm{Na^+} et NO3−\mathrm{NO_3^-}
De la soude, qui contient des ions Na+\mathrm{Na^+} et OH−\mathrm{OH^-}
De la soude, qui contient des ions H+\mathrm{H^+} et Cl−\mathrm{Cl^-}

De la soude, qui contient des ions $$\mathrm{Na^+}$$ et $$\mathrm{OH^-}$$

Explication

La soude, ou solution d’hydroxyde de sodium, est utilisée pour rechercher des cations métalliques et contient des ions Na+\mathrm{Na^+} et OH−\mathrm{OH^-}. Le nitrate d’argent sert notamment à mettre en évidence les ions chlorure, et sa composition ne correspond pas à celle indiquée pour la soude.

9. Une solution donne un précipité rouille après ajout de soude : quel cation métallique peut-elle contenir ?

Des ions zinc Zn2+\mathrm{Zn^{2+}}
Des ions cuivre Cu2+\mathrm{Cu^{2+}}
Des ions fer(III) Fe3+\mathrm{Fe^{3+}}
Des ions fer(II) Fe2+\mathrm{Fe^{2+}}

Des ions fer(III) $$\mathrm{Fe^{3+}}$$

Explication

Avec la soude, les ions fer(III) produisent un précipité de couleur rouille. Les ions fer(II) donnent un précipité vert, tandis que le zinc et le cuivre donnent respectivement des précipités blanc et bleu.

10. Quel résultat caractérise le produit antimousse lors des tests au nitrate d’argent et à la soude ?

Un précipité blanc avec les deux réactifs
Un précipité blanc avec le nitrate d’argent et aucun précipité avec la soude
Un précipité vert avec le nitrate d’argent et aucun précipité avec la soude
Aucun précipité avec le nitrate d’argent et un précipité blanc avec la soude

Un précipité blanc avec le nitrate d’argent et aucun précipité avec la soude

Explication

Le produit antimousse forme un précipité blanc avec le nitrate d’argent et ne donne pas de précipité avec la soude. Un résultat positif avec la soude ne correspond donc pas au comportement observé pour ce produit.

11. Quels ions les tests permettent-ils d’identifier dans le produit antimousse ?

Des ions zinc, sans ions chlorure, fer(III), fer(II) ni cuivre
Des ions chlorure, sans ions fer(III), fer(II), zinc ni cuivre
Des ions fer(III), sans ions chlorure, fer(II), zinc ni cuivre
Des ions chlorure et cuivre, sans ions fer(III), fer(II) ni zinc

Des ions chlorure, sans ions fer(III), fer(II), zinc ni cuivre

Explication

Les tests indiquent que le produit antimousse contient des ions chlorure, mais pas les ions fer(III), fer(II), zinc ou cuivre recherchés. La présence d’ions cuivre, par exemple, contredirait cette conclusion.

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Qu’est-ce qu’un ion ?

Un édifice qui n’est pas électriquement neutre.

Qu’est-ce qui caractérise la charge et les électrons d’un anion ?

Il est négatif et possède un ou plusieurs électrons en supplément.

Qu’est-ce qui caractérise la charge et les électrons d’un cation ?

Il est positif et il lui manque un ou plusieurs électrons.

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