QCM : La mole et les concentrations (14 questions)

Question 1

1. Quelle grandeur sert à dénombrer les entités chimiques, comme les atomes, les molécules et les ions, et dans quelle unité s’exprime-t-elle ?

La masse molaire, exprimée en mol

La quantité de matière, exprimée en g

La quantité de matière, exprimée en mol

Le nombre d’entités, exprimé en mol

Explication

La quantité de matière dénombre les entités chimiques et s’exprime en moles. Le nombre d’entités est sans unité, tandis que le gramme et la masse molaire ne désignent pas cette grandeur.

Answer

La quantité de matière, exprimée en mol

Question 2

2. Un échantillon contient $3{,}01 \times 10^{23}$ entités chimiques. En utilisant $N_A = 6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ , quelle quantité de matière contient-il ?

2{,}00\ \mathrm{mol}

3{,}01\ \mathrm{mol}

5{,}00\ \mathrm{mol}

0{,}50\ \mathrm{mol}

Explication

On applique $n = \frac{N}{N_A}$ : $\frac{3{,}01 \times 10^{23}}{6{,}02 \times 10^{23}} = 0{,}50\ \mathrm{mol}$ . Le rapport inverse donne une valeur incorrecte, et les autres résultats ne respectent pas la division des coefficients et l’annulation des puissances de dix.

Answer

$$0{,}50\ \mathrm{mol}$$

Question 3

3. Quelle valeur correspond à la constante d’Avogadro ?

6{,}02 \times 10^{23}

entités

6{,}02 \times 10^{22}\ \mathrm{mol}^{-1}

6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}

6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}

Explication

La constante d’Avogadro vaut $6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ . L’exposant doit être 23 et l’unité est l’inverse de la mole ; une valeur exprimée en entités ne donne pas l’unité de cette constante.

Answer

$$6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$$

Question 4

4. Que représente la masse molaire atomique d’un élément et dans quelle unité s’exprime-t-elle ?

La masse d’une mole de ses atomes, en g·mol⁻¹

La masse d’une mole de ses atomes, en g

La quantité de matière de ses atomes, en g·mol⁻¹

La masse d’un de ses atomes, en g·mol⁻¹

Explication

La masse molaire atomique est la masse d’une mole d’atomes d’un élément et s’exprime en g·mol⁻¹. La masse d’un seul atome n’est pas la définition, et une masse seule s’exprime en grammes.

Answer

La masse d’une mole de ses atomes, en g·mol⁻¹

Question 5

5. Une molécule hypothétique est composée de deux atomes de X et d’un atome de Y. Si leurs masses molaires atomiques sont respectivement $10\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ et $16\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ , quelle est la masse molaire de cette molécule ?

26\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}

4\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}

52\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}

36\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}

Explication

La masse molaire moléculaire est la somme des contributions de tous les atomes : $2 \times 10 + 16 = 36\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Le résultat 26 oublie le second atome X, 52 double la somme entière et 4 correspond à une soustraction inappropriée.

Answer

$$36\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$$

Question 6

6. Un ion monoatomique se forme à partir d’un atome de magnésium en perdant deux électrons. Quelle approximation convient pour sa masse molaire ?

La masse molaire atomique du magnésium

La somme des masses molaires des éléments d’un composé contenant du magnésium

La masse molaire atomique du magnésium diminuée de deux fois la masse d’un électron

Deux fois la masse molaire atomique du magnésium

Explication

La masse des électrons est négligeable devant celle de l’atome ; la masse molaire de l’ion monoatomique est donc considérée égale à celle de l’atome correspondant. La charge ne conduit ni à soustraire une contribution notable des électrons ni à multiplier la masse molaire.

Answer

La masse molaire atomique du magnésium

Question 7

7. Un échantillon de 18,0 g d’une espèce chimique a une masse molaire de 60,0 g·mol⁻¹. Quelle est sa quantité de matière ?

3,33 mol

0,300 mol

42,0 mol

1 080 mol

Explication

On applique $n = \frac{m}{M}$ : $\frac{18,0}{60,0} = 0,300$ mol. La multiplication donne 1 080, l’inversion donne 3,33, et la soustraction des valeurs donne 42,0.

Answer

Il vaut 24,0 L·mol⁻¹ pour chacun des deux gaz.

Answer

Le quotient de la quantité de matière de soluté par le volume de solution.

Answer

0,30 mol·L⁻¹

Answer

0,200 mol·L⁻¹

Question 8

8. Un gaz occupe un volume de 3,6 L dans des conditions où son volume molaire vaut 24,0 L·mol⁻¹. Quelle quantité de matière contient-il ?

20,4 mol

0,15 mol

86,4 mol

6,67 mol

Explication

Pour un gaz, $n = \frac{V}{V_m}$ , donc $\frac{3,6}{24,0} = 0,15$ mol. La multiplication conduit à 86,4, l’inversion à 6,67 et la soustraction à 20,4.

Question 9

9. Deux gaz différents sont placés à 20 °C et 1 013 hPa. Quelle propriété du volume molaire s’applique dans ces conditions ?

Il est égal au volume total du récipient.

Il dépend de la nature de chaque gaz.

Il vaut 24,0 L·mol⁻¹ pour chacun des deux gaz.

Il vaut 24,0 L·mol⁻¹ à toute température et pression.

Explication

À 20 °C et 1 013 hPa, le volume molaire vaut 24,0 L·mol⁻¹ et il est identique pour tous les gaz à température et pression fixées. Un volume propre à chaque gaz confond nature et conditions, tandis que le volume total et l’extension à d’autres conditions ne sont pas la définition donnée.

Question 10

10. Que représente la concentration en quantité de matière d’un soluté dans une solution ?

La quantité de matière de soluté présente dans toute la solution.

Le quotient de la quantité de matière de soluté par le volume de solution.

Le quotient de la masse de soluté par le volume de solution.

Le quotient du volume de solution par la quantité de matière de soluté.

Explication

La concentration en quantité de matière mesure la quantité de matière de soluté par volume de solution et s’exprime en mol·L⁻¹. La masse par volume relève de la concentration en masse, le quotient inversé échange numérateur et dénominateur, et la quantité totale ne tient pas compte du volume.

Question 11

11. Une solution contient 0,24 mol de soluté dans un volume de 0,80 L. Quelle est sa concentration en quantité de matière ?

0,56 mol·L⁻¹

0,30 mol·L⁻¹

3,33 mol·L⁻¹

0,192 mol·L⁻¹

Explication

On utilise $C = \frac{n}{V_{solution}}$ : $\frac{0,24}{0,80} = 0,30$ mol·L⁻¹. La multiplication donne 0,192, le quotient inversé 3,33 et la soustraction 0,56.

Question 12

12. Une solution présente une concentration en masse de 12,0 g·L⁻¹ pour un soluté de masse molaire 60,0 g·mol⁻¹. Quelle est sa concentration en quantité de matière ?

0,200 mol·L⁻¹

5,00 mol·L⁻¹

720 mol·L⁻¹

48,0 mol·L⁻¹

Explication

La relation est $C = \frac{t}{M}$ : $\frac{12,0}{60,0} = 0,200$ mol·L⁻¹. La multiplication donne 720, le quotient inversé 5,00 et la soustraction 48,0.

Question 13

13. Pour préparer par dissolution 250 mL d’une solution de concentration $0{,}40\ \text{mol·L}^{-1}$ à partir d’un solide de masse molaire $50\ \text{g·mol}^{-1}$ , quelle masse de solide faut-il prélever ?

5,0 g

0,010 g

20 g

5 000 g

Explication

La masse à dissoudre est $m=C\times V_{\text{solution}}\times M$ , avec $V_{\text{solution}}=0{,}250\ \text{L}$ , donc $m=0{,}40\times0{,}250\times50=5{,}0\ \text{g}$ . Le résultat de 5 000 g vient de l’oubli de conversion des millilitres, 20 g omet le volume et 0,010 g divise par la masse molaire.

Question 14

14. Sur une fiche de préparation, quelle notation désigne la concentration en quantité de matière d’une espèce A en solution ?

M_A

t_A

C_A

n_A

Explication

La concentration en quantité de matière se note $C$ , $C_A$ ou $[A]$ . La notation $t_A$ désigne la concentration en masse, tandis que $M_A$ et $n_A$ renvoient respectivement à la masse molaire et à la quantité de matière.

QCM : La mole et les concentrations (14 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle grandeur sert à dénombrer les entités chimiques, comme les atomes, les molécules et les ions, et dans quelle unité s’exprime-t-elle ?

2. Un échantillon contient $3{,}01 \times 10^{23}$ entités chimiques. En utilisant $N_A = 6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ , quelle quantité de matière contient-il ?

3. Quelle valeur correspond à la constante d’Avogadro ?

4. Que représente la masse molaire atomique d’un élément et dans quelle unité s’exprime-t-elle ?

5. Une molécule hypothétique est composée de deux atomes de X et d’un atome de Y. Si leurs masses molaires atomiques sont respectivement $10\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ et $16\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ , quelle est la masse molaire de cette molécule ?

6. Un ion monoatomique se forme à partir d’un atome de magnésium en perdant deux électrons. Quelle approximation convient pour sa masse molaire ?

7. Un échantillon de 18,0 g d’une espèce chimique a une masse molaire de 60,0 g·mol⁻¹. Quelle est sa quantité de matière ?

8. Un gaz occupe un volume de 3,6 L dans des conditions où son volume molaire vaut 24,0 L·mol⁻¹. Quelle quantité de matière contient-il ?

9. Deux gaz différents sont placés à 20 °C et 1 013 hPa. Quelle propriété du volume molaire s’applique dans ces conditions ?

10. Que représente la concentration en quantité de matière d’un soluté dans une solution ?

11. Une solution contient 0,24 mol de soluté dans un volume de 0,80 L. Quelle est sa concentration en quantité de matière ?

12. Une solution présente une concentration en masse de 12,0 g·L⁻¹ pour un soluté de masse molaire 60,0 g·mol⁻¹. Quelle est sa concentration en quantité de matière ?

13. Pour préparer par dissolution 250 mL d’une solution de concentration $0{,}40\ \text{mol·L}^{-1}$ à partir d’un solide de masse molaire $50\ \text{g·mol}^{-1}$ , quelle masse de solide faut-il prélever ?

14. Sur une fiche de préparation, quelle notation désigne la concentration en quantité de matière d’une espèce A en solution ?

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QCM : La mole et les concentrations (14 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle grandeur sert à dénombrer les entités chimiques, comme les atomes, les molécules et les ions, et dans quelle unité s’exprime-t-elle ?

2. Un échantillon contient 3,01×10233{,}01 \times 10^{23}3,01×1023 entités chimiques. En utilisant NA=6,02×1023 mol−1N_A = 6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}NA​=6,02×1023 mol−1, quelle quantité de matière contient-il ?

3. Quelle valeur correspond à la constante d’Avogadro ?

4. Que représente la masse molaire atomique d’un élément et dans quelle unité s’exprime-t-elle ?

6. Un ion monoatomique se forme à partir d’un atome de magnésium en perdant deux électrons. Quelle approximation convient pour sa masse molaire ?

7. Un échantillon de 18,0 g d’une espèce chimique a une masse molaire de 60,0 g·mol⁻¹. Quelle est sa quantité de matière ?

8. Un gaz occupe un volume de 3,6 L dans des conditions où son volume molaire vaut 24,0 L·mol⁻¹. Quelle quantité de matière contient-il ?

9. Deux gaz différents sont placés à 20 °C et 1 013 hPa. Quelle propriété du volume molaire s’applique dans ces conditions ?

10. Que représente la concentration en quantité de matière d’un soluté dans une solution ?

11. Une solution contient 0,24 mol de soluté dans un volume de 0,80 L. Quelle est sa concentration en quantité de matière ?

12. Une solution présente une concentration en masse de 12,0 g·L⁻¹ pour un soluté de masse molaire 60,0 g·mol⁻¹. Quelle est sa concentration en quantité de matière ?

13. Pour préparer par dissolution 250 mL d’une solution de concentration 0,40 mol⋅L−10{,}40\ \text{mol·L}^{-1}0,40 mol⋅L−1 à partir d’un solide de masse molaire 50 g⋅mol−150\ \text{g·mol}^{-1}50 g⋅mol−1, quelle masse de solide faut-il prélever ?

14. Sur une fiche de préparation, quelle notation désigne la concentration en quantité de matière d’une espèce A en solution ?

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2. Un échantillon contient $3{,}01 \times 10^{23}$ entités chimiques. En utilisant $N_A = 6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ , quelle quantité de matière contient-il ?

13. Pour préparer par dissolution 250 mL d’une solution de concentration $0{,}40\ \text{mol·L}^{-1}$ à partir d’un solide de masse molaire $50\ \text{g·mol}^{-1}$ , quelle masse de solide faut-il prélever ?