QCM : Outils de description chimique (17 questions)

Question 1

1. Quelle grandeur la constante d’Avogadro $N_A$ représente-t-elle pour une mole d’entités chimiques ?

La quantité de matière contenue dans une entité chimique

Le volume occupé par une mole d’entités chimiques

La masse d’entités chimiques contenues dans une mole

Le nombre d’entités chimiques contenues dans une mole

Explication

La constante d’Avogadro indique le nombre d’entités dans une mole, soit environ $6{,}02\times10^{23}$ entités. La masse relève de la masse molaire, la quantité de matière s’exprime en moles et le volume molaire concerne le volume d’une mole de gaz.

Answer

Le nombre d’entités chimiques contenues dans une mole

Question 2

2. Une entité chimique a une masse de $2{,}0\times10^{-23}\ \mathrm{g}$ . Quelle masse molaire obtient-on en utilisant $N_A=6{,}02\times10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$ ?

6{,}02\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

120{,}4\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

12{,}04\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

3{,}32\times10^{-47}\ \mathrm{g\,mol^{-1}}

Explication

La relation est $M=m_{\mathrm{entité}}\times N_A$ ; ainsi, $2{,}0\times10^{-23}\times6{,}02\times10^{23}=12{,}04\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ . La division inverse la relation, l’oubli du facteur deux donne $6{,}02$ , et une puissance de dix erronée donne $120{,}4$ .

Answer

$$12{,}04\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$$

Question 3

3. Que désigne la masse molaire atomique d’un élément ?

La masse d’une mole de ses ions à l’état naturel

La masse d’un seul de ses atomes à l’état naturel

La masse d’une mole de ses atomes dans un isotope isolé

La masse d’une mole de ses atomes à l’état naturel

Explication

La masse molaire atomique est la masse d’une mole d’atomes de l’élément pris à l’état naturel. Une mole d’ions n’est pas la définition visée, la masse d’un atome est une masse individuelle, et l’état naturel peut correspondre à un mélange d’isotopes.

Answer

La masse d’une mole de ses atomes à l’état naturel

Question 4

4. Un échantillon contient des ions monoatomiques $\mathrm{Cl^-}$ . Pour estimer leur masse molaire, quelle valeur faut-il retenir ?

La masse molaire atomique du chlore diminuée de la masse d’un électron par mole

Deux fois la masse molaire atomique du chlore

La masse molaire atomique du chlore augmentée de la masse d’un électron par mole

La masse molaire atomique du chlore

Explication

Pour un ion monoatomique, la masse des électrons gagnés ou perdus est négligeable ; on assimile donc sa masse molaire à celle de l’atome correspondant. Ajouter ou retrancher la masse électronique tient compte de façon excessive de la charge, tandis que le facteur deux ne correspond pas à un ion monoatomique.

Answer

La masse molaire atomique du chlore

Question 5

5. Pour déterminer la masse molaire d’une molécule de $\mathrm{CO_2}$ à partir des masses molaires atomiques, quelle opération faut-il effectuer ?

Additionner deux fois la masse molaire du carbone et celle de l’oxygène

Additionner la masse molaire du carbone et celle de l’oxygène

Additionner la masse molaire du carbone et deux fois celle de l’oxygène

Multiplier la masse molaire du carbone par deux fois celle de l’oxygène

Explication

La masse molaire d’une molécule se calcule en additionnant les masses molaires atomiques de tous les atomes qui la composent ; $\mathrm{CO_2}$ contient un atome de carbone et deux atomes d’oxygène. L’absence de prise en compte de l’indice oublie un oxygène, la multiplication n’est pas la règle, et le doublement du carbone inverse les proportions.

Answer

Additionner la masse molaire du carbone et deux fois celle de l’oxygène

Question 6

6. Un échantillon pur a une masse de $18\,\mathrm{g}$ et une masse molaire de $36\,\mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

2{,}0\,\mathrm{mol}

648\,\mathrm{mol}

36\,\mathrm{mol}

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

Explication

Pour un corps pur, $n=\frac{m}{M}$ ; ainsi, $n=\frac{18}{36}=0{,}50\,\mathrm{mol}$ . Le produit donne une valeur sans rapport avec la relation, tandis que l’inversion et la confusion des grandeurs conduisent à des résultats incorrects.

Answer

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

Question 7

7. Un liquide pur a une masse volumique de $800\,\mathrm{g\,L^{-1}}$ , un volume de $0{,}025\,\mathrm{L}$ et une masse molaire de $40\,\mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient ce volume ?

0{,}00125\,\mathrm{mol}

20\,\mathrm{mol}

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

32\,\mathrm{mol}

Explication

La relation est $n=\frac{\rho V}{M}$ : la masse du liquide vaut $800\times0{,}025=20\,\mathrm{g}$ , donc $n=\frac{20}{40}=0{,}50\,\mathrm{mol}$ . Omettre la division par $M$ ou inverser les grandeurs ne respecte pas cette relation.

Answer

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

Question 8

8. Pour prélever une quantité de matière donnée d’un liquide pur, quelle démarche expérimentale permet de la déterminer à partir du volume ?

Mesurer la masse et utiliser la concentration de la solution

Mesurer le volume et utiliser la masse volumique et la masse molaire

Mesurer le volume et utiliser le volume molaire du gaz

Mesurer la concentration et utiliser le volume molaire du gaz

Explication

Pour un liquide pur, mesurer le volume permet de calculer la quantité de matière en utilisant sa masse volumique et sa masse molaire. Le volume molaire concerne les gaz, tandis que la concentration caractérise une solution.

Answer

Mesurer le volume et utiliser la masse volumique et la masse molaire

Question 9

9. Que désigne le volume molaire d’un gaz ?

Le volume occupé par un gramme de gaz à une pression donnée

Le volume occupé par une mole de gaz quelle que soit la température et la pression

Le volume occupé par une mole de gaz à une température et une pression données

La quantité de matière contenue dans un litre de gaz à température donnée

Explication

Le volume molaire correspond au volume occupé par une mole de gaz dans des conditions déterminées de température et de pression. L’absence de conditions dans « quelle que soit la température et la pression » ignore leur influence, tandis que les autres réponses confondent volume, quantité de matière ou masse.

Answer

Le volume occupé par une mole de gaz à une température et une pression données

Question 10

10. Deux échantillons de gaz différents sont comparés à la même température et à la même pression. Quelle conclusion s’applique à leur volume molaire ?

Il est identique pour les deux gaz dans ces conditions

Il dépend de la température, même si elle est la même

Il dépend de la nature de chaque gaz dans ces conditions

Il dépend de la pression, même si elle est la même

Explication

À température et pression identiques, le volume molaire ne dépend pas de la nature du gaz. Dire qu’il dépend de la nature confond les propriétés du gaz avec les conditions d’état; les deux autres réponses négligent que les conditions sont ici identiques.

Answer

Il est identique pour les deux gaz dans ces conditions

Question 11

11. Un échantillon de gaz occupe $6{,}0\,\mathrm{L}$ et son volume molaire vaut $24{,}0\,\mathrm{L\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

0{,}025\,\mathrm{mol}

0{,}25\,\mathrm{mol}

144\,\mathrm{mol}

4{,}0\,\mathrm{mol}

Explication

On applique $n_{\mathrm{gaz}}=\frac{V_{\mathrm{gaz}}}{V_m}$ : $6{,}0\div24{,}0=0{,}25\,\mathrm{mol}$ . Le résultat $144\,\mathrm{mol}$ vient de la multiplication, $4{,}0\,\mathrm{mol}$ de l’inversion du rapport et $0{,}025\,\mathrm{mol}$ d’une erreur de facteur dix.

Answer

$$0{,}25\,\mathrm{mol}$$

Question 12

12. Une solution contient un soluté de masse connue dans un volume donné. Quelle grandeur mesure la concentration en masse ?

La quantité de matière de soluté par volume de solution, en

\mathrm{g\,L^{-1}}

La masse de soluté par volume de solution, en

\mathrm{g\,L^{-1}}

La masse de soluté par volume de solution, en

\mathrm{mol\,L^{-1}}

La masse totale de solution par volume de soluté, en

\mathrm{g\,L^{-1}}

Explication

La concentration en masse rapporte la masse du soluté au volume de solution et s’exprime en $\mathrm{g\,L^{-1}}$ . La quantité de matière caractérise la concentration molaire, la masse totale n’est pas celle du soluté, et $\mathrm{mol\,L^{-1}}$ est l’unité molaire.

Answer

La masse de soluté par volume de solution, en $$\mathrm{g\,L^{-1}}$$

Question 13

13. Une solution contient $0{,}30\,\mathrm{mol}$ de soluté dans $0{,}60\,\mathrm{L}$ de solution. Quelle est sa concentration en quantité de matière ?

0{,}18\,\mathrm{mol\,L^{-1}}

0{,}50\,\mathrm{mol\,L^{-1}}

2{,}0\,\mathrm{mol\,L^{-1}}

5{,}0\,\mathrm{mol\,L^{-1}}

Explication

La concentration molaire est la quantité de matière par litre de solution : $C=\frac{0{,}30}{0{,}60}=0{,}50\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$ . Le résultat $2{,}0\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$ inverse le rapport, tandis que les autres ne respectent pas cette définition.

Answer

$$0{,}50\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$$

Question 14

14. Une solution possède une concentration en masse de $12\,\mathrm{g\,L^{-1}}$ et le soluté une masse molaire de $60\,\mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

720\,\mathrm{mol\,L^{-1}}

48\,\mathrm{mol\,L^{-1}}

0{,}20\,\mathrm{mol\,L^{-1}}

5{,}0\,\mathrm{mol\,L^{-1}}

Explication

La relation est $C=\frac{C_m}{M}$ ; ainsi, $12\div60=0{,}20\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$ . Le produit donne $720$ , l’inversion donne $5{,}0$ , et la soustraction ne correspond pas à la relation entre ces concentrations.

Answer

$$0{,}20\,\mathrm{mol\,L^{-1}}$$

Question 15

15. Pour préparer par dissolution $250\,\text{mL}$ d’une solution de concentration $0{,}20\,\text{mol·L}^{-1}$ à partir d’un solide de masse molaire $50\,\text{g·mol}^{-1}$ , quelle masse de solide faut-il peser ?

0{,}010\,\text{g}

0{,}50\,\text{g}

10\,\text{g}

2{,}5\,\text{g}

Explication

La dissolution nécessite une masse calculée par $m=C\times V_{\mathrm{solution}}\times M$ , avec le volume exprimé en litres : $0{,}20\times0{,}250\times50=2{,}5\,\text{g}$ . Le résultat $10\,\text{g}$ omet le volume, tandis que les autres valeurs résultent d’une confusion entre les grandeurs ou les unités.

Answer

$$2{,}5\,\text{g}$$

Question 16

16. Lors d’une dilution, une solution mère est prélevée puis mélangée à du solvant pour obtenir une solution fille. Quelle grandeur de soluté reste identique dans le prélèvement et la solution fille obtenue ?

La masse de solvant

La quantité de matière de soluté

Le volume de solution

La concentration en soluté

Explication

La dilution conserve la quantité de matière de soluté entre la solution mère prélevée et la solution fille, soit $n_{\mathrm{mère}}=n_{\mathrm{fille}}$ . La concentration et le volume changent au cours de la dilution; la dissolution désigne une autre méthode de préparation.

Answer

La quantité de matière de soluté

Question 17

17. On dilue $30\,\text{mL}$ d’une solution mère de concentration $0{,}80\,\text{mol·L}^{-1}$ pour préparer une solution fille de volume $120\,\text{mL}$ . Quelle est la concentration de la solution fille ?

0{,}20\,\text{mol·L}^{-1}

0{,}80\,\text{mol·L}^{-1}

3{,}2\,\text{mol·L}^{-1}

0{,}050\,\text{mol·L}^{-1}

Explication

La relation de dilution est $C_{\mathrm{mère}}V_{\mathrm{mère}}=C_{\mathrm{fille}}V_{\mathrm{fille}}$ ; donc $C_{\mathrm{fille}}=0{,}80\times30/120=0{,}20\,\text{mol·L}^{-1}$ . Le résultat $3{,}2$ inverse le rapport des volumes, tandis que les autres choix négligent l’effet de la dilution ou confondent les volumes.

Answer

$$0{,}20\,\text{mol·L}^{-1}$$

QCM : Outils de description chimique (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle grandeur la constante d’Avogadro $N_A$ représente-t-elle pour une mole d’entités chimiques ?

2. Une entité chimique a une masse de $2{,}0\times10^{-23}\ \mathrm{g}$ . Quelle masse molaire obtient-on en utilisant $N_A=6{,}02\times10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$ ?

3. Que désigne la masse molaire atomique d’un élément ?

4. Un échantillon contient des ions monoatomiques $\mathrm{Cl^-}$ . Pour estimer leur masse molaire, quelle valeur faut-il retenir ?

5. Pour déterminer la masse molaire d’une molécule de $\mathrm{CO_2}$ à partir des masses molaires atomiques, quelle opération faut-il effectuer ?

6. Un échantillon pur a une masse de $18\,\mathrm{g}$ et une masse molaire de $36\,\mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

7. Un liquide pur a une masse volumique de $800\,\mathrm{g\,L^{-1}}$ , un volume de $0{,}025\,\mathrm{L}$ et une masse molaire de $40\,\mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient ce volume ?

8. Pour prélever une quantité de matière donnée d’un liquide pur, quelle démarche expérimentale permet de la déterminer à partir du volume ?

9. Que désigne le volume molaire d’un gaz ?

10. Deux échantillons de gaz différents sont comparés à la même température et à la même pression. Quelle conclusion s’applique à leur volume molaire ?

11. Un échantillon de gaz occupe $6{,}0\,\mathrm{L}$ et son volume molaire vaut $24{,}0\,\mathrm{L\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

12. Une solution contient un soluté de masse connue dans un volume donné. Quelle grandeur mesure la concentration en masse ?

13. Une solution contient $0{,}30\,\mathrm{mol}$ de soluté dans $0{,}60\,\mathrm{L}$ de solution. Quelle est sa concentration en quantité de matière ?

14. Une solution possède une concentration en masse de $12\,\mathrm{g\,L^{-1}}$ et le soluté une masse molaire de $60\,\mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

15. Pour préparer par dissolution $250\,\text{mL}$ d’une solution de concentration $0{,}20\,\text{mol·L}^{-1}$ à partir d’un solide de masse molaire $50\,\text{g·mol}^{-1}$ , quelle masse de solide faut-il peser ?

16. Lors d’une dilution, une solution mère est prélevée puis mélangée à du solvant pour obtenir une solution fille. Quelle grandeur de soluté reste identique dans le prélèvement et la solution fille obtenue ?

17. On dilue $30\,\text{mL}$ d’une solution mère de concentration $0{,}80\,\text{mol·L}^{-1}$ pour préparer une solution fille de volume $120\,\text{mL}$ . Quelle est la concentration de la solution fille ?

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QCM : Outils de description chimique (17 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle grandeur la constante d’Avogadro NAN_ANA​ représente-t-elle pour une mole d’entités chimiques ?

2. Une entité chimique a une masse de 2,0×10−23 g2{,}0\times10^{-23}\ \mathrm{g}2,0×10−23 g. Quelle masse molaire obtient-on en utilisant NA=6,02×1023 mol−1N_A=6{,}02\times10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}NA​=6,02×1023 mol−1 ?

3. Que désigne la masse molaire atomique d’un élément ?

4. Un échantillon contient des ions monoatomiques Cl−\mathrm{Cl^-}Cl−. Pour estimer leur masse molaire, quelle valeur faut-il retenir ?

5. Pour déterminer la masse molaire d’une molécule de CO2\mathrm{CO_2}CO2​ à partir des masses molaires atomiques, quelle opération faut-il effectuer ?

6. Un échantillon pur a une masse de 18 g18\,\mathrm{g}18g et une masse molaire de 36 g mol−136\,\mathrm{g\,mol^{-1}}36gmol−1. Quelle quantité de matière contient-il ?

7. Un liquide pur a une masse volumique de 800 g L−1800\,\mathrm{g\,L^{-1}}800gL−1, un volume de 0,025 L0{,}025\,\mathrm{L}0,025L et une masse molaire de 40 g mol−140\,\mathrm{g\,mol^{-1}}40gmol−1. Quelle quantité de matière contient ce volume ?

8. Pour prélever une quantité de matière donnée d’un liquide pur, quelle démarche expérimentale permet de la déterminer à partir du volume ?

9. Que désigne le volume molaire d’un gaz ?

10. Deux échantillons de gaz différents sont comparés à la même température et à la même pression. Quelle conclusion s’applique à leur volume molaire ?

11. Un échantillon de gaz occupe 6,0 L6{,}0\,\mathrm{L}6,0L et son volume molaire vaut 24,0 L mol−124{,}0\,\mathrm{L\,mol^{-1}}24,0Lmol−1. Quelle quantité de matière contient-il ?

12. Une solution contient un soluté de masse connue dans un volume donné. Quelle grandeur mesure la concentration en masse ?

13. Une solution contient 0,30 mol0{,}30\,\mathrm{mol}0,30mol de soluté dans 0,60 L0{,}60\,\mathrm{L}0,60L de solution. Quelle est sa concentration en quantité de matière ?

14. Une solution possède une concentration en masse de 12 g L−112\,\mathrm{g\,L^{-1}}12gL−1 et le soluté une masse molaire de 60 g mol−160\,\mathrm{g\,mol^{-1}}60gmol−1. Quelle est sa concentration molaire ?

15. Pour préparer par dissolution 250 mL250\,\text{mL}250mL d’une solution de concentration 0,20 mol⋅L−10{,}20\,\text{mol·L}^{-1}0,20mol⋅L−1 à partir d’un solide de masse molaire 50 g⋅mol−150\,\text{g·mol}^{-1}50g⋅mol−1, quelle masse de solide faut-il peser ?

16. Lors d’une dilution, une solution mère est prélevée puis mélangée à du solvant pour obtenir une solution fille. Quelle grandeur de soluté reste identique dans le prélèvement et la solution fille obtenue ?

17. On dilue 30 mL30\,\text{mL}30mL d’une solution mère de concentration 0,80 mol⋅L−10{,}80\,\text{mol·L}^{-1}0,80mol⋅L−1 pour préparer une solution fille de volume 120 mL120\,\text{mL}120mL. Quelle est la concentration de la solution fille ?

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1. Quelle grandeur la constante d’Avogadro $N_A$ représente-t-elle pour une mole d’entités chimiques ?

2. Une entité chimique a une masse de $2{,}0\times10^{-23}\ \mathrm{g}$ . Quelle masse molaire obtient-on en utilisant $N_A=6{,}02\times10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$ ?

4. Un échantillon contient des ions monoatomiques $\mathrm{Cl^-}$ . Pour estimer leur masse molaire, quelle valeur faut-il retenir ?

5. Pour déterminer la masse molaire d’une molécule de $\mathrm{CO_2}$ à partir des masses molaires atomiques, quelle opération faut-il effectuer ?

6. Un échantillon pur a une masse de $18\,\mathrm{g}$ et une masse molaire de $36\,\mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

7. Un liquide pur a une masse volumique de $800\,\mathrm{g\,L^{-1}}$ , un volume de $0{,}025\,\mathrm{L}$ et une masse molaire de $40\,\mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient ce volume ?

11. Un échantillon de gaz occupe $6{,}0\,\mathrm{L}$ et son volume molaire vaut $24{,}0\,\mathrm{L\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

13. Une solution contient $0{,}30\,\mathrm{mol}$ de soluté dans $0{,}60\,\mathrm{L}$ de solution. Quelle est sa concentration en quantité de matière ?

14. Une solution possède une concentration en masse de $12\,\mathrm{g\,L^{-1}}$ et le soluté une masse molaire de $60\,\mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

15. Pour préparer par dissolution $250\,\text{mL}$ d’une solution de concentration $0{,}20\,\text{mol·L}^{-1}$ à partir d’un solide de masse molaire $50\,\text{g·mol}^{-1}$ , quelle masse de solide faut-il peser ?

17. On dilue $30\,\text{mL}$ d’une solution mère de concentration $0{,}80\,\text{mol·L}^{-1}$ pour préparer une solution fille de volume $120\,\text{mL}$ . Quelle est la concentration de la solution fille ?