QCM : Nomenclature des ions et acides — 14 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle description caractérise l’ion oxonium ?

Un anion portant sa charge négative sur un oxygène divalent
Un anion dont la charge négative est portée par un hydrogène
Un cation formé d’un métal et d’un oxygène monovalent
Un cation portant sa charge positive sur un oxygène trivalent

Un cation portant sa charge positive sur un oxygène trivalent

Explication

L’ion oxonium est un cation dont la charge positive est localisée sur un atome d’oxygène trivalent. L’ion hydroxyde constitue la confusion courante, car il s’agit d’un anion et non d’un cation.

2. Quelle notation représente l’ion hydronium, également appelé ion oxonium ?

H2O\mathrm{H_2O}
H3O+\mathrm{H_3O^+}
HO\mathrm{HO^-}
O2\mathrm{O^{2-}}

$$\mathrm{H_3O^+}$$

Explication

L’ion hydronium, ou ion oxonium, se note H3O+\mathrm{H_3O^+} et porte une charge positive. La formule HO\mathrm{HO^-} désigne l’ion hydroxyde, qui est chargé négativement.

3. Un chimiste doit identifier l’ion hydroxyde dans une solution : quelle formule doit-il retenir ?

O2\mathrm{O^{2-}}
HO\mathrm{HO^-}
H3O+\mathrm{H_3O^+}
OH2\mathrm{OH_2}

$$\mathrm{HO^-}$$

Explication

L’ion hydroxyde est noté HO\mathrm{HO^-}, avec une charge négative. La formule H3O+\mathrm{H_3O^+} correspond à l’ion oxonium et possède une charge opposée.

4. Quelle distinction permet de différencier un hydracide d’un oxacide ?

Un hydracide contient plusieurs oxygènes, tandis qu’un oxacide associe l’hydrogène à un métal.
Un hydracide associe l’hydrogène à un seul autre élément, tandis qu’un oxacide contient aussi de l’oxygène.
Un hydracide contient de l’oxygène sans hydrogène, tandis qu’un oxacide associe deux éléments.
Un hydracide est ionique, tandis qu’un oxacide est formé de carbone et d’hydrogène.

Un hydracide associe l’hydrogène à un seul autre élément, tandis qu’un oxacide contient aussi de l’oxygène.

Explication

Un hydracide est constitué d’hydrogène et d’un seul autre élément, alors qu’un oxacide contient en plus de l’oxygène. La présence ou l’absence d’oxygène est donc le critère de distinction pertinent.

5. Quel nom obtient-on généralement pour un acide associé à un ion dont le nom se termine par « -ate » ?

Un nom se terminant par « -ure »
Un nom se terminant par « -eux »
Un nom se terminant par « -hydrique »
Un nom se terminant par « -ique »

Un nom se terminant par « -ique »

Explication

Un ion en « -ate » donne un acide dont le nom se termine en « -ique », tandis qu’un ion en « -ite » donne un acide en « -eux ». La terminaison « -hydrique » est associée aux ions en « -ure ».

6. Quelle appellation correspond à l’espèce ionique ClO3\mathrm{ClO_3^-} ?

L’ion perchlorate
L’ion hypochlorite
L’ion chlorate
L’ion chlorite

L’ion chlorate

Explication

Dans la série des oxoanions du chlore, ClO3\mathrm{ClO_3^-} est l’ion chlorate. L’ion chlorite est ClO2\mathrm{ClO_2^-}, tandis que l’ion perchlorate est ClO4\mathrm{ClO_4^-}.

7. Quelle série associe correctement les espèces du chlore à leurs acides correspondants ?

Cl/HClO4\mathrm{Cl^- / HClO_4}, ClO/HClO3\mathrm{ClO^- / HClO_3}, ClO2/HClO2\mathrm{ClO_2^- / HClO_2}, ClO3/HClO\mathrm{ClO_3^- / HClO}, ClO4/HCl\mathrm{ClO_4^- / HCl}
Cl/HCl\mathrm{Cl^- / HCl}, ClO/HClO2\mathrm{ClO^- / HClO_2}, ClO2/HClO\mathrm{ClO_2^- / HClO}, ClO3/HClO4\mathrm{ClO_3^- / HClO_4}, ClO4/HClO3\mathrm{ClO_4^- / HClO_3}
Cl/HClO\mathrm{Cl^- / HClO}, ClO/HCl\mathrm{ClO^- / HCl}, ClO2/HClO3\mathrm{ClO_2^- / HClO_3}, ClO3/HClO2\mathrm{ClO_3^- / HClO_2}, ClO4/HClO4\mathrm{ClO_4^- / HClO_4}
Cl/HCl\mathrm{Cl^- / HCl}, ClO/HClO\mathrm{ClO^- / HClO}, ClO2/HClO2\mathrm{ClO_2^- / HClO_2}, ClO3/HClO3\mathrm{ClO_3^- / HClO_3}, ClO4/HClO4\mathrm{ClO_4^- / HClO_4}

$$\mathrm{Cl^- / HCl}$$, $$\mathrm{ClO^- / HClO}$$, $$\mathrm{ClO_2^- / HClO_2}$$, $$\mathrm{ClO_3^- / HClO_3}$$, $$\mathrm{ClO_4^- / HClO_4}$$

Explication

Chaque base de la série s’obtient à partir de l’acide correspondant par perte d’un proton : HCl/Cl\mathrm{HCl/Cl^-} jusqu’à HClO4/ClO4\mathrm{HClO_4/ClO_4^-}. Les autres associations intervertissent notamment les acides chlorhydrique, hypochloreux, chloreux, chlorique et perchlorique.

8. Comment évolue le degré d’oxydation du chlore dans la série Cl\mathrm{Cl^-}, ClO\mathrm{ClO^-}, ClO2\mathrm{ClO_2^-}, ClO3\mathrm{ClO_3^-}, ClO4\mathrm{ClO_4^-} ?

Il passe de I-\mathrm{I} à +I+\mathrm{I}, +III+\mathrm{III}, +V+\mathrm{V}, puis +VII+\mathrm{VII}.
Il passe de I-\mathrm{I} à +II+\mathrm{II}, +IV+\mathrm{IV}, +VI+\mathrm{VI}, puis +VIII+\mathrm{VIII}.
Il passe de +I+\mathrm{I} à I-\mathrm{I}, +III+\mathrm{III}, +V+\mathrm{V}, puis +VII+\mathrm{VII}.
Il passe de I-\mathrm{I} à III-\mathrm{III}, V-\mathrm{V}, VII-\mathrm{VII}, puis IX-\mathrm{IX}.

Il passe de $$-\mathrm{I}$$ à $$+\mathrm{I}$$, $$+\mathrm{III}$$, $$+\mathrm{V}$$, puis $$+\mathrm{VII}$$.

Explication

Le degré d’oxydation du chlore augmente avec le nombre d’atomes d’oxygène : I-\mathrm{I}, +I+\mathrm{I}, +III+\mathrm{III}, +V+\mathrm{V} et +VII+\mathrm{VII}. La valeur initiale négative du chlorure distingue cette progression de celle d’une série commençant à +I+\mathrm{I}.

9. Quelle association entre une espèce du phosphore et son degré d’oxydation est correcte ?

L’hydrogénophosphate HPO4²− contient du phosphore au degré +III.
Le phosphate PO4³− contient du phosphore au degré +V.
Le phosphate PO4³− contient du phosphore au degré +III.
Le phosphite contient du phosphore au degré +V.

Le phosphate PO4³− contient du phosphore au degré +V.

Explication

Le phosphore possède le degré d’oxydation +V dans le phosphate, comme dans les autres espèces phosphatées présentées. Le phosphite constitue le cas associé au degré +III, et non le phosphate.

10. Quelle correspondance entre les ions azotés et les acides associés est exacte ?

Le nitrate NO3− est associé à l’acide nitreux HNO2, tandis que le nitrite NO2− est associé à l’acide nitrique HNO3.
Le nitrate NO3− est associé à l’acide nitrique HNO3, tandis que le nitrite NO2− est associé à l’acide nitreux HNO2.
Le nitrate NO3− est associé à l’ammoniaque NH3, tandis que le nitrite NO2− est associé à l’acide nitrique HNO3.
Le nitrate NO3− est associé à l’acide sulfurique H2SO4, tandis que le nitrite NO2− est associé à l’acide sulfureux H2SO3.

Le nitrate NO3− est associé à l’acide nitrique HNO3, tandis que le nitrite NO2− est associé à l’acide nitreux HNO2.

Explication

Le nitrate dérive de l’acide nitrique et correspond à l’azote au degré +V, alors que le nitrite dérive de l’acide nitreux avec l’azote au degré +III. Inverser les deux acides revient à confondre les suffixes « nitrate » et « nitrite ».

11. Quelle différence de composition distingue le sulfate du sulfure ?

Le sulfate SO3²− contient trois atomes d’oxygène, tandis que le sulfure S²− en contient un.
Le sulfate SO4²− ne contient pas d’oxygène, tandis que le sulfure S²− en contient quatre.
Le sulfate SO2²− contient deux atomes d’oxygène, tandis que le sulfure S²− en contient trois.
Le sulfate SO4²− contient quatre atomes d’oxygène, tandis que le sulfure S²− n’en contient pas.

Le sulfate SO4²− contient quatre atomes d’oxygène, tandis que le sulfure S²− n’en contient pas.

Explication

La formule du sulfate est SO4²−, ce qui indique quatre atomes d’oxygène, tandis que le sulfure S²− est dépourvu d’oxygène. La formule SO3²− désigne le sulfite et SO2²− le sulfoxylate.

12. Un étudiant doit associer un anion soufré à son acide correspondant. Quelle association est correcte ?

Le sulfite SO3²− correspond à l’acide sulfhydrique H2S.
Le sulfate SO4²− correspond à l’acide sulfurique H2SO4.
Le sulfure S²− correspond à l’acide sulfurique H2SO4.
Le thiosulfate S2O3²− correspond à l’acide sulfureux H2SO3.

Le sulfate SO4²− correspond à l’acide sulfurique H2SO4.

Explication

L’acide sulfurique H2SO4 est l’acide associé au sulfate SO4²−. L’acide sulfhydrique H2S correspond au sulfure, tandis que l’acide sulfureux H2SO3 correspond au sulfite.

13. Quel degré d’oxydation du soufre correspond au sulfite SO3²− ?

+VI
+II
−II
+IV

+IV

Explication

Dans le sulfite, le soufre possède le degré d’oxydation +IV. Le degré +VI caractérise le sulfate, tandis que le degré −II caractérise le sulfure.

14. Lorsqu’on compare le dioxyde de carbone, le carbonate, l’hydrogénocarbonate et l’acide carbonique, quelle propriété commune observe-t-on ?

Le carbone y possède partout le degré d’oxydation +II.
Le carbone présente un degré négatif dans le dioxyde de carbone.
Le carbone change de degré entre le carbonate et l’acide carbonique.
Le carbone y possède partout le degré d’oxydation +IV.

Le carbone y possède partout le degré d’oxydation +IV.

Explication

Le carbone est au degré d’oxydation +IV dans CO2, CO3²−, HCO3− et H2CO3. Les formes acide, basique ou neutre ne modifient pas ici ce degré d’oxydation.

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Qu'est-ce que l'ion oxonium ?

Un cation avec charge positive sur un oxygène trivalent.

Quelle est la formule de l'ion hydronium ?

H3O+

Comment note-t-on l'ion hydroxide ?

HO−

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