QCM : Outils de description chimique (16 questions)

Question 1

1. Un échantillon a une masse de 48 g et occupe un volume de 16 cm³. Quelle expression permet de calculer sa masse volumique ?

\rho = \frac{V}{m} = \frac{1}{3}\ \mathrm{cm^3\cdot g^{-1}}

\rho = \frac{m}{V} = 3\ \mathrm{g\cdot cm^{-3}}

\rho = m \times V = 768\ \mathrm{g\cdot cm^3}

\rho = V - m = -32\ \mathrm{cm^3}

Explication

La masse volumique est le rapport de la masse au volume : $\rho = \frac{48}{16} = 3\ \mathrm{g\cdot cm^{-3}}$ . L’inversion du rapport donne l’inverse de la masse volumique, tandis que la multiplication et la soustraction ne correspondent pas à sa définition.

Answer

$$\rho = \frac{m}{V} = 3\ \mathrm{g\cdot cm^{-3}}$$

Question 2

2. Quel nombre d’entités contient une mole ?

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

entités

6{,}02 \times 10^{22}

entités

6{,}02 \times 10^{3}

entités

1 entité

Explication

Une mole est un groupe de $6{,}02 \times 10^{23}$ entités. La valeur avec $10^{22}$ décale l’ordre de grandeur, celle avec $10^{3}$ omet l’exposant approprié, et une entité ne constitue pas une mole.

Answer

$$6{,}02 \times 10^{23}$$ entités

Question 3

3. Quelle valeur et quelle unité correspondent à la constante d’Avogadro, notée $N_a$ ?

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

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

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

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

Explication

Le nombre d’Avogadro vaut $6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$ : son unité indique un nombre d’entités par mole. L’unité mol correspond à une quantité de matière, tandis que le nombre d’entités d’un échantillon n’est pas la constante elle-même.

Answer

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

Question 4

4. Que représente la quantité de matière $n$ d’un échantillon, et dans quelle unité s’exprime-t-elle ?

Le nombre brut d’entités de l’échantillon, exprimé sans unité

Le volume de l’échantillon, exprimé en L

Le nombre de moles contenues dans l’échantillon, exprimé en mol

La masse totale de l’échantillon, exprimée en g

Explication

La quantité de matière correspond au nombre de moles présentes dans l’échantillon et s’exprime en mol. La masse, le nombre brut d’entités et le volume sont des grandeurs distinctes.

Answer

Le nombre de moles contenues dans l’échantillon, exprimé en mol

Question 5

5. Que désigne la masse molaire atomique $M$ et quelle est son unité usuelle ?

La masse d’une mole d’atomes, en

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

La masse d’une mole d’atomes, en

\mathrm{mol}

La masse d’un atome, en

\mathrm{g}

La masse d’une unité de volume d’atomes, en

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

Explication

La masse molaire atomique est la masse d’une mole d’un atome et s’exprime en $\mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . La masse d’un atome n’est pas une masse molaire, et $\mathrm{mol}$ ou $\mathrm{g\cdot L^{-1}}$ ne sont pas les unités appropriées.

Answer

La masse d’une mole d’atomes, en $$\mathrm{g\cdot mol^{-1}}$$

Question 6

6. Une molécule est constituée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène. Comment calculer sa masse molaire moléculaire à partir des masses molaires atomiques ?

M = 2 + 1

M = M_{\mathrm H} + M_{\mathrm O}

M = 2M_{\mathrm H} + M_{\mathrm O}

M = 2M_{\mathrm H} \times M_{\mathrm O}

Explication

La masse molaire moléculaire s’obtient en additionnant les masses molaires de tous les atomes constitutifs ; les deux hydrogènes contribuent donc par $2M_{\mathrm H}$ . Omettre un hydrogène, multiplier les masses ou additionner seulement les nombres d’atomes ne donne pas cette somme.

Answer

$$M = 2M_{\mathrm H} + M_{\mathrm O}$$

Question 7

7. Un atome neutre devient un ion monoatomique en perdant un électron. Quelle relation s’applique entre la masse molaire de l’ion et celle de l’atome initial ?

La masse molaire de l’ion est égale à celle de l’atome

La masse molaire de l’ion est la somme des masses molaires de plusieurs atomes

La masse molaire de l’ion est nettement inférieure à celle de l’atome

La masse molaire de l’ion est égale à celle d’un électron

Explication

Pour un ion monoatomique, la masse molaire est assimilée à celle de l’atome d’origine, car la masse des électrons est négligeable devant celle des nucléons. La perte d’un électron ne crée donc pas une variation importante, et une somme de plusieurs atomes concerne un ion polyatomique.

Answer

La masse molaire de l’ion est égale à celle de l’atome

Question 8

8. Un échantillon de composé a une masse de 18 g et une masse molaire de 60 g·mol⁻¹. Quelle quantité de matière contient-il ?

60 mol

1 080 mol

0,30 mol

3,3 mol

Explication

La relation est $n = \frac{m}{M}$ ; ici, $n = \frac{18}{60} = 0{,}30$ mol. Le résultat 3,3 mol inverse le rapport, tandis que 1 080 correspond au produit des grandeurs.

Answer

20 g·L⁻¹

Answer

mol·L⁻¹

Answer

Une dilution

Answer

Le volume occupé par une mole de gaz, exprimé en L·mol⁻¹

Answer

Ils contiennent la même quantité de matière

Answer

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

Question 9

9. Un liquide pur a une masse volumique de 0,80 g·mL⁻¹ ; un prélèvement de 25 mL a une masse molaire de 40 g·mol⁻¹. Quelle quantité de matière contient-il ?

800 mol

0,00050 mol

0,50 mol

0,625 mol

Explication

La relation est $n = \frac{\rho V}{M}$ . La masse vaut $0{,}80 \times 25 = 20$ g, donc $n = \frac{20}{40} = 0{,}50$ mol ; 0,00050 mol résulte d’une conversion erronée des millilitres.

Question 10

10. On dissout 6,0 g de soluté et on obtient 0,30 L de solution. Quelle est la concentration en masse de cette solution ?

20 g·L⁻¹

20 mol·L⁻¹

0,050 g·L⁻¹

1,8 g·L⁻¹

Explication

La concentration en masse est le rapport de la masse de soluté au volume de solution : $C_m = \frac{6{,}0}{0{,}30} = 20$ g·L⁻¹. La valeur 0,050 g·L⁻¹ inverse ce rapport, et une concentration molaire s’exprime en mol·L⁻¹.

Question 11

11. Quelle unité exprime couramment la concentration molaire d’une solution ?

mol

g·mol⁻¹

mol·L⁻¹

g·L⁻¹

Explication

La concentration molaire est la quantité de matière dissoute rapportée au volume de solution et s’exprime couramment en mol·L⁻¹. L’unité g·L⁻¹ correspond à la concentration en masse.

Question 12

12. Une technicienne prélève une portion d’une solution concentrée et lui ajoute du solvant pour obtenir une solution moins concentrée de même nature. Quelle opération réalise-t-elle ?

Une dilution

Une précipitation

Une dissolution

Une extraction

Explication

Une dilution consiste à préparer une solution à partir d’un prélèvement d’une solution de même nature. La dissolution, elle, prépare une solution en dissolvant un soluté.

Question 13

13. Pour préparer 200 mL d’une solution fille à 0,30 mol·L⁻¹ à partir d’une solution mère à 1,5 mol·L⁻¹, quel volume de solution mère faut-il prélever ?

40 mL

200 mL

10 mL

90 mL

Explication

Lors d’une dilution, la quantité de matière de soluté est conservée : $c_1V_1 = c_2V_2$ . Ainsi, $V_1 = \frac{0{,}30 \times 200}{1{,}5} = 40$ mL ; 200 mL est le volume final, non le volume prélevé.

Question 14

14. Dans le contexte des gaz, que désigne le volume molaire $V_m$ ?

La masse d’une mole de gaz, exprimée en g·mol⁻¹

La quantité de gaz contenue dans un litre, exprimée en mol

Le volume occupé par une mole de gaz, exprimé en L·mol⁻¹

Le volume occupé par un échantillon de gaz, exprimé en L

Explication

Le volume molaire est le volume occupé par une mole de gaz et son unité est le litre par mole. Le volume d’un échantillon ne définit pas le volume molaire, la quantité par litre correspond à une autre grandeur et la masse molaire s’exprime en g·mol⁻¹.

Question 15

15. Deux échantillons de gaz différents ont des volumes égaux et sont maintenus à la même pression et à la même température. Que peut-on conclure sur leurs quantités de matière ?

Ils ont la même masse, quelle que soit leur nature

Ils contiennent des quantités différentes, selon leur nature

Leurs quantités ne sont comparables qu’à pression différente

Ils contiennent la même quantité de matière

Explication

Selon la loi d’Avogadro-Ampère, des volumes égaux de gaz différents aux mêmes pression et température contiennent la même quantité de matière. L’égalité des volumes n’impose pas l’égalité des masses, la nature du gaz ne rend pas ici les quantités différentes, et des pressions différentes ne satisfont pas les conditions de la loi.

Question 16

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

4{,}0\ \mathrm{mol}

0{,}25\ \mathrm{mol}

18\ \mathrm{mol}

144\ \mathrm{mol}

Explication

On applique $n=\frac{V}{V_m}$ : $n=\frac{6{,}0}{24}=0{,}25\ \mathrm{mol}$ . Le résultat $144\ \mathrm{mol}$ provient d’une multiplication, $4{,}0\ \mathrm{mol}$ inverse le rapport et $18\ \mathrm{mol}$ ne résulte pas de la formule.

QCM : Outils de description chimique (16 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un échantillon a une masse de 48 g et occupe un volume de 16 cm³. Quelle expression permet de calculer sa masse volumique ?

2. Quel nombre d’entités contient une mole ?

3. Quelle valeur et quelle unité correspondent à la constante d’Avogadro, notée $N_a$ ?

4. Que représente la quantité de matière $n$ d’un échantillon, et dans quelle unité s’exprime-t-elle ?

5. Que désigne la masse molaire atomique $M$ et quelle est son unité usuelle ?

6. Une molécule est constituée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène. Comment calculer sa masse molaire moléculaire à partir des masses molaires atomiques ?

7. Un atome neutre devient un ion monoatomique en perdant un électron. Quelle relation s’applique entre la masse molaire de l’ion et celle de l’atome initial ?

8. Un échantillon de composé a une masse de 18 g et une masse molaire de 60 g·mol⁻¹. Quelle quantité de matière contient-il ?

9. Un liquide pur a une masse volumique de 0,80 g·mL⁻¹ ; un prélèvement de 25 mL a une masse molaire de 40 g·mol⁻¹. Quelle quantité de matière contient-il ?

10. On dissout 6,0 g de soluté et on obtient 0,30 L de solution. Quelle est la concentration en masse de cette solution ?

11. Quelle unité exprime couramment la concentration molaire d’une solution ?

12. Une technicienne prélève une portion d’une solution concentrée et lui ajoute du solvant pour obtenir une solution moins concentrée de même nature. Quelle opération réalise-t-elle ?

13. Pour préparer 200 mL d’une solution fille à 0,30 mol·L⁻¹ à partir d’une solution mère à 1,5 mol·L⁻¹, quel volume de solution mère faut-il prélever ?

14. Dans le contexte des gaz, que désigne le volume molaire $V_m$ ?

15. Deux échantillons de gaz différents ont des volumes égaux et sont maintenus à la même pression et à la même température. Que peut-on conclure sur leurs quantités de matière ?

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

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QCM : Outils de description chimique (16 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un échantillon a une masse de 48 g et occupe un volume de 16 cm³. Quelle expression permet de calculer sa masse volumique ?

2. Quel nombre d’entités contient une mole ?

3. Quelle valeur et quelle unité correspondent à la constante d’Avogadro, notée NaN_aNa​ ?

4. Que représente la quantité de matière nnn d’un échantillon, et dans quelle unité s’exprime-t-elle ?

5. Que désigne la masse molaire atomique MMM et quelle est son unité usuelle ?

6. Une molécule est constituée de deux atomes d’hydrogène et d’un atome d’oxygène. Comment calculer sa masse molaire moléculaire à partir des masses molaires atomiques ?

7. Un atome neutre devient un ion monoatomique en perdant un électron. Quelle relation s’applique entre la masse molaire de l’ion et celle de l’atome initial ?

8. Un échantillon de composé a une masse de 18 g et une masse molaire de 60 g·mol⁻¹. Quelle quantité de matière contient-il ?

9. Un liquide pur a une masse volumique de 0,80 g·mL⁻¹ ; un prélèvement de 25 mL a une masse molaire de 40 g·mol⁻¹. Quelle quantité de matière contient-il ?

10. On dissout 6,0 g de soluté et on obtient 0,30 L de solution. Quelle est la concentration en masse de cette solution ?

11. Quelle unité exprime couramment la concentration molaire d’une solution ?

12. Une technicienne prélève une portion d’une solution concentrée et lui ajoute du solvant pour obtenir une solution moins concentrée de même nature. Quelle opération réalise-t-elle ?

13. Pour préparer 200 mL d’une solution fille à 0,30 mol·L⁻¹ à partir d’une solution mère à 1,5 mol·L⁻¹, quel volume de solution mère faut-il prélever ?

14. Dans le contexte des gaz, que désigne le volume molaire VmV_mVm​ ?

15. Deux échantillons de gaz différents ont des volumes égaux et sont maintenus à la même pression et à la même température. Que peut-on conclure sur leurs quantités de matière ?

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

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3. Quelle valeur et quelle unité correspondent à la constante d’Avogadro, notée $N_a$ ?

4. Que représente la quantité de matière $n$ d’un échantillon, et dans quelle unité s’exprime-t-elle ?

5. Que désigne la masse molaire atomique $M$ et quelle est son unité usuelle ?

14. Dans le contexte des gaz, que désigne le volume molaire $V_m$ ?

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