QCM : Méthodes chimiques d’analyse (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lors d’un titrage, quelle information concernant le réactif A cherche-t-on à déterminer en le faisant réagir avec le réactif B ?

Sa quantité de matière, sa masse ou sa concentration
Son volume molaire, déterminé à l’équivalence
Sa concentration connue, utilisée comme référence pour le calcul
Sa masse molaire, déduite de la réaction avec B

Sa quantité de matière, sa masse ou sa concentration

Explication

Le titrage permet de déterminer une quantité de matière, une masse ou une concentration du réactif A en utilisant un réactif B de concentration connue. Confondre les concentrations inverse les rôles : c’est celle de B qui est connue au départ.

2. Au cours d’un titrage, à quel moment l’équivalence est-elle atteinte ?

Lorsqu'A et B ont été mélangés dans les proportions stœchiométriques
Lorsque le titrant commence à être ajouté au réactif titré
Lorsque le réactif titré a été entièrement versé dans le récipient
Lorsque les quantités initiales de A et de B sont égales

Lorsqu'A et B ont été mélangés dans les proportions stœchiométriques

Explication

L’équivalence correspond au mélange des réactifs titré et titrant dans les proportions stœchiométriques. Elle ne désigne pas l’état initial, qui précède l’ajout du titrant.

3. Pour préparer une solution titrante, on dissout une espèce E de quantité de matière n(E)n(E) et de masse molaire M(E)M(E) dans un volume VsolutionV_{\mathrm{solution}} ; quelles relations permettent de calculer sa concentration et sa masse ?

C(E)=n(E)VsolutionC(E)=\frac{n(E)}{V_{\mathrm{solution}}} et m(E)=n(E)M(E)m(E)=n(E)M(E)
C(E)=Vsolutionn(E)C(E)=\frac{V_{\mathrm{solution}}}{n(E)} et m(E)=n(E)M(E)m(E)=\frac{n(E)}{M(E)}
C(E)=M(E)VsolutionC(E)=\frac{M(E)}{V_{\mathrm{solution}}} et m(E)=n(E)Vsolutionm(E)=n(E)V_{\mathrm{solution}}
C(E)=n(E)VsolutionC(E)=n(E)V_{\mathrm{solution}} et m(E)=M(E)n(E)m(E)=\frac{M(E)}{n(E)}

$$C(E)=\frac{n(E)}{V_{\mathrm{solution}}}$$ et $$m(E)=n(E)M(E)$$

Explication

La concentration est la quantité de matière divisée par le volume de solution, et la masse est la quantité de matière multipliée par la masse molaire. Inverser le rapport de la concentration ne donne pas la définition de cette grandeur.

4. Dans une solution titrante, comment définit-on le titre massique de l’espèce E ?

Comme le rapport de la masse totale du liquide à celle de E
Comme le rapport de la quantité de matière de E au volume du liquide
Comme le rapport de la masse de E au volume total du liquide
Comme le rapport de la masse de E à la masse totale du liquide

Comme le rapport de la masse de E à la masse totale du liquide

Explication

Le titre massique compare la masse de l’espèce E à la masse totale du liquide. Le rapport à un volume correspond à une grandeur différente, et non à la définition du titre massique.

5. Que désigne le saut de pH observé sur la courbe d’un titrage suivi par pH-métrie ?

Une rupture de pente utilisée pour tracer deux segments de droite
Une variation brusque du pH qui permet de repérer l’équivalence
Une zone où le pH reste constant avant l’ajout du titrant
Une baisse progressive du pH causée par la dilution du mélange

Une variation brusque du pH qui permet de repérer l’équivalence

Explication

Le saut de pH est la variation marquée de la courbe qui permet de repérer l’équivalence lors d’un titrage pH-métrique. La rupture de pente et l’intersection de deux segments caractérisent plutôt le repérage conductimétrique.

6. Lors d’un suivi conductimétrique, quel instrument mesure la conductivité pendant le titrage ?

Un pH-mètre associé à une sonde de pH
Un spectrophotomètre associé à une cuve d’analyse
Un voltmètre associé à deux électrodes de mesure
Un conductimètre associé à une cellule de conductimétrie

Un conductimètre associé à une cellule de conductimétrie

Explication

Le conductimètre, relié à une cellule de conductimétrie, mesure la conductivité au cours du titrage. Un pH-mètre mesure le pH et correspond au suivi pH-métrique, pas à la mesure de conductivité.

7. Quel est le rôle d’un tableau d’avancement dans un titrage ?

Déterminer les quantités de matière des différentes espèces au cours de la réaction
Calculer la concentration de la solution titrante à partir de sa masse volumique
Repérer l’équivalence à partir de la rupture de pente d’une courbe
Mesurer la conductivité du mélange après chaque ajout de titrant

Déterminer les quantités de matière des différentes espèces au cours de la réaction

Explication

Le tableau d’avancement permet de suivre les quantités de matière des réactifs et des produits au fur et à mesure que la réaction progresse. La rupture de pente sert au repérage conductimétrique de l’équivalence, et non à déterminer la composition des espèces.

8. Quelles propriétés distinguent une réaction support de titrage d’une réaction qui ne convient pas à ce rôle ?

Elle doit être lente et réversible pour établir l’équilibre du mélange.
Elle doit être totale et rapide pour permettre un repérage fiable de l’équivalence.
Elle doit faire intervenir des ions et présenter une rupture de pente.
Elle doit produire un changement de couleur et consommer un indicateur.

Elle doit être totale et rapide pour permettre un repérage fiable de l’équivalence.

Explication

Une réaction de titrage doit être totale et rapide afin que les réactifs réagissent selon les proportions stœchiométriques au moment de l’équivalence. Une rupture de pente caractérise un repérage conductimétrique, mais n’est pas une condition générale de la réaction support.

9. Lorsqu’on prépare une solution commerciale pour en déduire sa masse volumique, quelle conséquence a une densité supérieure à 1, les deux masses volumiques étant comparées dans la même unité ?

La masse volumique de la solution dépend alors du titre massique.
La masse volumique de la solution est supérieure à celle de l’eau.
La masse volumique de la solution est égale à celle de l’eau.
La masse volumique de la solution est inférieure à celle de l’eau.

La masse volumique de la solution est supérieure à celle de l’eau.

Explication

La densité est le rapport de la masse volumique de la solution à celle de l’eau : si elle dépasse 1, la masse volumique de la solution est plus élevée. Le titre massique concerne la proportion de masse de l’espèce dans la masse totale, et ne détermine pas à lui seul cette comparaison.

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Que détermine un titrage à partir du réactif titré A ?

Sa quantité de matière, sa masse ou sa concentration.

Quelles conditions doit respecter la réaction support d’un titrage ?

Elle doit être totale et rapide.

Comment définit-on la densité d’un liquide à une température donnée ?

Le rapport de sa masse volumique à celle de l’eau.

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