QCM : Outils de description d’un système chimique (16 questions)

Question 1

1. Que mesure la mole, de symbole mol, en chimie ?

Une quantité de matière d’entités élémentaires

Un volume occupé par une mole de gaz

Une masse de matière rapportée à un volume

Une masse de matière rapportée à une mole

Explication

La mole est l’unité utilisée pour exprimer la quantité de matière d’entités comme des atomes, des molécules ou des ions. La masse par mole correspond plutôt à la masse molaire, tandis qu’une masse rapportée à un volume définit une masse volumique.

Answer

Une quantité de matière d’entités élémentaires

Question 2

2. Combien d’entités élémentaires contient une mole d’atomes, de molécules ou d’ions ?

1,00\times10^{23}

entités

1,66\times10^{-27}

entités

6,02\times10^{23}

entités

6,02\times10^{-23}

entités

Explication

Une mole contient $6,02\times10^{23}$ entités, nombre correspondant à la constante d’Avogadro. La quantité de matière s’exprime en moles, alors que cette constante indique le nombre d’entités associé à une mole.

Answer

$$6,02\times10^{23}$$ entités

Question 3

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

La masse d’une mole de ses atomes, en grammes par mole

Le volume occupé par une mole de ses atomes, en litres

La masse d’un seul de ses atomes, en grammes par mole

Le nombre d’atomes présents dans une mole, sans unité

Explication

La masse molaire atomique est la masse correspondant à une mole d’atomes de l’élément et s’exprime en grammes par mole. Le nombre d’atomes par mole est lié à la constante d’Avogadro, tandis que le volume n’est pas la définition de la masse molaire.

Answer

La masse d’une mole de ses atomes, en grammes par mole

Question 4

4. Comment calcule-t-on la masse molaire moléculaire de l’ammoniac $\mathrm{NH_3}$ ?

En multipliant la masse molaire de l’azote par trois et en ajoutant celle de l’hydrogène

En soustrayant trois masses molaires d’hydrogène à celle de l’azote

En additionnant une masse molaire d’azote et trois masses molaires d’hydrogène

En utilisant uniquement la masse molaire atomique de l’azote

Explication

La formule $\mathrm{NH_3}$ contient un atome d’azote et trois atomes d’hydrogène, donc $M(\mathrm{NH_3})=M(\mathrm{N})+3M(\mathrm{H})$ . Multiplier la masse de l’azote par trois ne correspond pas à la composition de cette molécule.

Answer

En additionnant une masse molaire d’azote et trois masses molaires d’hydrogène

Question 5

5. Un échantillon a une masse $m=18,0\ \mathrm{g}$ et une masse molaire $M=18,0\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

1,00\ \mathrm{mol}

18,0\ \mathrm{mol}

324\ \mathrm{mol}

0,100\ \mathrm{mol}

Explication

La relation $n=\frac{m}{M}$ donne ici $n=\frac{18,0}{18,0}=1,00\ \mathrm{mol}$ . La masse molaire ne se multiplie pas par la masse pour obtenir une quantité de matière.

Answer

$$1,00\ \mathrm{mol}$$

Question 6

6. Un liquide pur a une masse volumique $\rho=800\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$ , un volume $V=0,250\ \mathrm{L}$ et une masse molaire $M=50,0\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

0,400\ \mathrm{mol}

4,00\ \mathrm{mol}

0,00625\ \mathrm{mol}

16,0\ \mathrm{mol}

Explication

On calcule d’abord la masse par $m=\rho V=800\times0,250=200\ \mathrm{g}$ , puis $n=\frac{m}{M}=\frac{200}{50,0}=4,00\ \mathrm{mol}$ . La masse volumique sert à relier le volume à la masse, tandis que la masse molaire sert ensuite à relier la masse à la quantité de matière.

Answer

$$4,00\ \mathrm{mol}$$

Question 7

7. Pour prélever une quantité de matière donnée d’un liquide pur, quelle démarche convient ?

Mesurer sa concentration, puis utiliser uniquement sa masse volumique

Mesurer sa température, puis utiliser sa constante d’Avogadro

Mesurer son volume, puis utiliser sa masse volumique et sa masse molaire

Mesurer sa masse, puis utiliser uniquement son volume molaire

Explication

Pour un liquide, on mesure le volume, on le convertit en masse grâce à la masse volumique, puis on utilise la masse molaire pour obtenir la quantité de matière. La constante d’Avogadro intervient pour relier moles et entités, pas pour convertir directement un volume de liquide.

Answer

Mesurer son volume, puis utiliser sa masse volumique et sa masse molaire

Question 8

8. Comment déterminer la quantité de matière d’une espèce présente dans un mélange liquide ?

Appliquer la constante d’Avogadro au volume total du mélange

Utiliser la masse totale du mélange avec la masse molaire totale

Déterminer sa quantité propre de matière comme si elle était pure

Diviser le volume total du mélange par la masse molaire de l’espèce

Explication

Il faut déterminer la masse ou le volume de l’espèce dans le mélange, puis appliquer les relations adaptées à cette espèce comme si elle était pure. La masse totale ou le volume total du mélange ne représente pas directement la quantité de matière de l’espèce recherchée.

Answer

Déterminer sa quantité propre de matière comme si elle était pure

Question 9

9. Deux échantillons de gaz différents occupent-ils la même quantité de matière lorsqu’ils ont des volumes égaux, mais des températures ou des pressions différentes ?

Oui, car tous les gaz possèdent une masse molaire identique

Non, car des gaz différents ont nécessairement des volumes différents

Oui, car le volume suffit à déterminer la quantité de matière

Non, car l’égalité exige la même température et la même pression

Explication

Selon la loi d’Avogadro-Ampère, des volumes égaux contiennent la même quantité de matière lorsque la température et la pression sont identiques. Des volumes égaux mesurés dans des conditions différentes ne permettent donc pas cette conclusion.

Answer

Non, car l’égalité exige la même température et la même pression

Question 10

10. Comment définit-on le volume molaire d’un gaz ?

La masse correspondant à une mole de gaz dans les conditions habituelles

La quantité de matière contenue dans un litre de gaz à pression constante

Le volume total occupé par un mélange gazeux quelle que soit sa composition

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

Explication

Le volume molaire est le volume occupé par une mole de gaz dans des conditions données de température et de pression. Dans ces conditions, sa valeur ne dépend pas de la nature du gaz considéré.

Answer

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

Question 11

11. Un échantillon gazeux occupe un volume $V=6{,}0\ \mathrm{L}$ , tandis que son volume molaire vaut $V_m=24{,}0\ \mathrm{L\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

144{,}0\ \mathrm{mol}

4{,}0\ \mathrm{mol}

30{,}0\ \mathrm{mol}

0{,}25\ \mathrm{mol}

Explication

La relation $n=\frac{V}{V_m}$ donne ici $n=\frac{6{,}0}{24{,}0}=0{,}25\ \mathrm{mol}$ . La multiplication du volume par le volume molaire ne correspond pas à la formule recherchée.

Answer

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

Question 12

12. Que représente la concentration molaire d’une solution ?

La masse de soluté dissous par unité de volume de solution

Le volume de solution nécessaire pour dissoudre une mole de soluté

La quantité de matière de solvant présente dans un volume donné

La quantité de matière de soluté dissous par unité de volume de solution

Explication

La concentration molaire est le quotient de la quantité de matière du soluté dissous par le volume de solution. La masse de soluté par unité de volume correspond à la concentration en masse, et non à la concentration molaire.

Answer

La quantité de matière de soluté dissous par unité de volume de solution

Question 13

13. Une solution contient $n=0{,}30\ \mathrm{mol}$ de soluté dans $V=0{,}50\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

0{,}60\ \mathrm{mol\,L^{-1}}

0{,}15\ \mathrm{mol\,L^{-1}}

6{,}00\ \mathrm{mol\,L^{-1}}

1{,}67\ \mathrm{mol\,L^{-1}}

Explication

La concentration molaire se calcule avec $C=\frac{n}{V}$ , donc $C=\frac{0{,}30}{0{,}50}=0{,}60\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ . Le produit $nV$ donnerait une grandeur qui ne correspond pas à la définition de la concentration.

Answer

$$0{,}60\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$$

Question 14

14. Quelle masse de soluté faut-il dissoudre pour préparer un volume $V$ de solution de concentration $C$ avec un soluté de masse molaire $M$ ?

m=\frac{C}{VM}

m=C+V+M

m=CVM

m=\frac{VM}{C}

Explication

Lors d’une préparation par dissolution, la masse à peser vérifie $m=CVM$ . Cette relation combine la concentration souhaitée, le volume final et la masse molaire du soluté.

Answer

Peser le soluté calculé, le dissoudre, puis ajuster au volume voulu

Answer

$$V_{mp}=\frac{C_1V_1}{C_0}$$

Question 15

15. Quelle succession d’opérations caractérise une préparation de solution par dissolution ?

Prélever une solution mère, ajouter du solvant, puis mesurer sa masse

Diluer une solution concentrée, filtrer le mélange, puis ajouter du soluté

Peser le soluté calculé, le dissoudre, puis ajuster au volume voulu

Mesurer le solvant, évaporer une partie, puis peser le soluté restant

Explication

La dissolution consiste à peser la masse calculée de soluté, à la dissoudre dans le solvant, puis à atteindre le volume de solution souhaité. Le prélèvement d’une solution mère décrit plutôt une dilution.

Question 16

16. Lors d’une dilution, une solution mère de concentration $C_0$ sert à préparer un volume $V_1$ de solution fille de concentration $C_1$ . Quel volume $V_{mp}$ de solution mère faut-il prélever ?

V_{mp}=\frac{C_0C_1}{V_1}

V_{mp}=\frac{C_1V_1}{C_0}

V_{mp}=C_0+C_1+V_1

V_{mp}=\frac{C_0V_1}{C_1}

Explication

La conservation de la quantité de matière du soluté conduit à $C_0V_{mp}=C_1V_1$ , d’où $V_{mp}=\frac{C_1V_1}{C_0}$ . Inverser les concentrations donnerait un volume incompatible avec une dilution lorsque $C_1<C_0$ .

QCM : Outils de description d’un système chimique (16 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Que mesure la mole, de symbole mol, en chimie ?

2. Combien d’entités élémentaires contient une mole d’atomes, de molécules ou d’ions ?

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

4. Comment calcule-t-on la masse molaire moléculaire de l’ammoniac $\mathrm{NH_3}$ ?

5. Un échantillon a une masse $m=18,0\ \mathrm{g}$ et une masse molaire $M=18,0\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

6. Un liquide pur a une masse volumique $\rho=800\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$ , un volume $V=0,250\ \mathrm{L}$ et une masse molaire $M=50,0\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

7. Pour prélever une quantité de matière donnée d’un liquide pur, quelle démarche convient ?

8. Comment déterminer la quantité de matière d’une espèce présente dans un mélange liquide ?

9. Deux échantillons de gaz différents occupent-ils la même quantité de matière lorsqu’ils ont des volumes égaux, mais des températures ou des pressions différentes ?

10. Comment définit-on le volume molaire d’un gaz ?

11. Un échantillon gazeux occupe un volume $V=6{,}0\ \mathrm{L}$ , tandis que son volume molaire vaut $V_m=24{,}0\ \mathrm{L\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

12. Que représente la concentration molaire d’une solution ?

13. Une solution contient $n=0{,}30\ \mathrm{mol}$ de soluté dans $V=0{,}50\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

14. Quelle masse de soluté faut-il dissoudre pour préparer un volume $V$ de solution de concentration $C$ avec un soluté de masse molaire $M$ ?

15. Quelle succession d’opérations caractérise une préparation de solution par dissolution ?

16. Lors d’une dilution, une solution mère de concentration $C_0$ sert à préparer un volume $V_1$ de solution fille de concentration $C_1$ . Quel volume $V_{mp}$ de solution mère faut-il prélever ?

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Questions et réponses du QCM

1. Que mesure la mole, de symbole mol, en chimie ?

2. Combien d’entités élémentaires contient une mole d’atomes, de molécules ou d’ions ?

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

4. Comment calcule-t-on la masse molaire moléculaire de l’ammoniac NH3\mathrm{NH_3}NH3​ ?

5. Un échantillon a une masse m=18,0 gm=18,0\ \mathrm{g}m=18,0 g et une masse molaire M=18,0 g⋅mol−1M=18,0\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}M=18,0 g⋅mol−1. Quelle est sa quantité de matière ?

6. Un liquide pur a une masse volumique ρ=800 g⋅L−1\rho=800\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}ρ=800 g⋅L−1, un volume V=0,250 LV=0,250\ \mathrm{L}V=0,250 L et une masse molaire M=50,0 g⋅mol−1M=50,0\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}M=50,0 g⋅mol−1. Quelle quantité de matière contient-il ?

7. Pour prélever une quantité de matière donnée d’un liquide pur, quelle démarche convient ?

8. Comment déterminer la quantité de matière d’une espèce présente dans un mélange liquide ?

9. Deux échantillons de gaz différents occupent-ils la même quantité de matière lorsqu’ils ont des volumes égaux, mais des températures ou des pressions différentes ?

10. Comment définit-on le volume molaire d’un gaz ?

11. Un échantillon gazeux occupe un volume V=6,0 LV=6{,}0\ \mathrm{L}V=6,0 L, tandis que son volume molaire vaut Vm=24,0 L mol−1V_m=24{,}0\ \mathrm{L\,mol^{-1}}Vm​=24,0 Lmol−1. Quelle quantité de matière contient-il ?

12. Que représente la concentration molaire d’une solution ?

13. Une solution contient n=0,30 moln=0{,}30\ \mathrm{mol}n=0,30 mol de soluté dans V=0,50 LV=0{,}50\ \mathrm{L}V=0,50 L. Quelle est sa concentration molaire ?

14. Quelle masse de soluté faut-il dissoudre pour préparer un volume VVV de solution de concentration CCC avec un soluté de masse molaire MMM ?

15. Quelle succession d’opérations caractérise une préparation de solution par dissolution ?

16. Lors d’une dilution, une solution mère de concentration C0C_0C0​ sert à préparer un volume V1V_1V1​ de solution fille de concentration C1C_1C1​. Quel volume VmpV_{mp}Vmp​ de solution mère faut-il prélever ?

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4. Comment calcule-t-on la masse molaire moléculaire de l’ammoniac $\mathrm{NH_3}$ ?

5. Un échantillon a une masse $m=18,0\ \mathrm{g}$ et une masse molaire $M=18,0\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

6. Un liquide pur a une masse volumique $\rho=800\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$ , un volume $V=0,250\ \mathrm{L}$ et une masse molaire $M=50,0\ \mathrm{g\cdot mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

11. Un échantillon gazeux occupe un volume $V=6{,}0\ \mathrm{L}$ , tandis que son volume molaire vaut $V_m=24{,}0\ \mathrm{L\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

13. Une solution contient $n=0{,}30\ \mathrm{mol}$ de soluté dans $V=0{,}50\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

14. Quelle masse de soluté faut-il dissoudre pour préparer un volume $V$ de solution de concentration $C$ avec un soluté de masse molaire $M$ ?

16. Lors d’une dilution, une solution mère de concentration $C_0$ sert à préparer un volume $V_1$ de solution fille de concentration $C_1$ . Quel volume $V_{mp}$ de solution mère faut-il prélever ?