QCM : Quantité de matière et calculs chimiques (15 questions)

Question 1

1. Dans l’écriture scientifique $6,020 \times 10^{-4}$ , quelle partie permet de déterminer les chiffres significatifs ?

Le nombre obtenu en supprimant la puissance de dix

Les chiffres de l’exposant, combinés à ceux de

6,020

Le nombre de positions déplacées par la virgule

Les chiffres de

6,020

, sans tenir compte de l’exposant

Explication

Les chiffres significatifs sont ceux du nombre $a$ placé dans la notation scientifique. L’exposant indique l’ordre de grandeur, mais ne détermine pas ces chiffres.

Answer

Les chiffres de $$6,020$$, sans tenir compte de l’exposant

Question 2

2. Une durée de $0,48$ s s’écrit $4,8 \times 10^{-1}$ s en notation scientifique ; combien de chiffres significatifs possède-t-elle ?

Un, car le nombre initial commence par un zéro

Deux, car le nombre

4,8

comporte deux chiffres

Quatre, en comptant les chiffres de l’écriture décimale

Trois, en comptant l’exposant de la puissance de dix

Explication

Dans la notation $4,8 \times 10^{-1}$ , le nombre $4,8$ contient deux chiffres significatifs. Le zéro placé avant la virgule dans l’écriture décimale et l’exposant ne s’ajoutent pas au compte.

Answer

Deux, car le nombre $$4,8$$ comporte deux chiffres

Question 3

3. Pour calculer une différence entre deux mesures exprimées en unités différentes, quelle démarche permet d’obtenir un résultat correctement présenté ?

Conserver les unités initiales, puis arrondir selon la donnée qui a le plus de décimales

Convertir les mesures dans une même unité, puis conserver toutes les décimales du calcul

Conserver les unités initiales, puis limiter les chiffres significatifs selon la donnée qui en a le moins

Convertir les mesures dans une même unité, puis limiter les décimales selon la donnée qui en a le moins

Explication

Avant une addition ou une soustraction, les données doivent être exprimées dans la même unité, et le résultat ne doit pas avoir plus de décimales que la donnée la moins précise sur ce point. Limiter les chiffres significatifs est la règle utilisée pour les multiplications et les divisions.

Answer

Convertir les mesures dans une même unité, puis limiter les décimales selon la donnée qui en a le moins

Question 4

4. Dans un calcul de laboratoire comportant plusieurs opérations, comment faut-il gérer les résultats intermédiaires pour préserver la précision ?

Remplacer chaque valeur intermédiaire par le nombre de chiffres significatifs de la première donnée

Garder les valeurs intermédiaires sans les arrondir, puis arrondir le résultat final correctement

Arrondir les valeurs intermédiaires et le résultat final au même nombre de décimales

Arrondir chaque valeur intermédiaire, puis conserver toutes les décimales du résultat final

Explication

Les résultats intermédiaires ne doivent pas être arrondis afin d’éviter une perte de précision au fil du calcul, tandis que le résultat final doit respecter les règles de chiffres significatifs. Arrondir chaque étape peut propager une erreur d’arrondi.

Answer

Garder les valeurs intermédiaires sans les arrondir, puis arrondir le résultat final correctement

Question 5

5. Un technicien doit exprimer la quantité de matière d’un échantillon d’ions ; quelle grandeur et quelle unité doit-il utiliser ?

La quantité de matière, notée

n

, exprimée en mol

Le nombre d’entités, noté

N

, exprimé en mol

La quantité de matière, notée

N

, exprimée en entités

Le nombre d’entités, noté

n

, exprimé en entités

Explication

La quantité de matière, notée $n$ , sert à dénombrer des entités telles que les ions et s’exprime en moles. Le nombre d’entités est plutôt noté $N$ et ne se confond pas avec une quantité exprimée en mol.

Answer

La quantité de matière, notée $$n$$, exprimée en mol

Question 6

6. Un échantillon contient $N$ entités chimiques ; quelle relation permet de calculer sa quantité de matière $n$ à partir de la constante d’Avogadro $N_A$ ?

n = N \times N_A

n = N - N_A

n = \frac{N_A}{N}

n = \frac{N}{N_A}

Explication

La quantité de matière s’obtient en divisant le nombre d’entités par la constante d’Avogadro. Multiplier $N$ par $N_A$ inverse la relation et ne donne pas la quantité de matière.

Answer

$$n = \frac{N}{N_A}$$

Question 7

7. Quelle valeur associe correctement la constante d’Avogadro à son unité ?

6,02 \times 10^{23}\ \text{mol·entités}^{-1}

6,02 \times 10^{23}\ \text{entités·mol}

6,02 \times 10^{-23}\ \text{entités·mol}^{-1}

6,02 \times 10^{23}\ \text{entités·mol}^{-1}

Explication

La constante d’Avogadro vaut $6,02 \times 10^{23}$ entités par mole, d’où l’unité $\text{entités·mol}^{-1}$ . L’unité inversée exprimerait des moles par entité plutôt que des entités par mole.

Answer

$$6,02 \times 10^{23}\ \text{entités·mol}^{-1}$$

Question 8

8. Que représente la masse molaire $M$ d’une entité chimique ?

Le nombre de moles contenues dans un gramme de cette entité

La masse d’un atome ou d’une molécule, exprimée en g·mol⁻¹

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

La masse d’un échantillon donné de cette entité, exprimée en g

Explication

La masse molaire correspond à la masse d’une mole de l’entité et s’exprime en g·mol⁻¹. La masse d’un échantillon donné est notée $m$ et dépend de la quantité considérée.

Answer

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

Question 9

9. Comment détermine-t-on la masse molaire moléculaire d’une molécule à partir de sa composition ?

En multipliant la masse molaire atomique du premier atome par le nombre de molécules

En prenant la masse molaire atomique de l’atome présent en plus grande quantité

En divisant la masse molaire de chaque atome par le nombre total d’atomes

En additionnant les masses molaires atomiques de tous les atomes qui la composent

Explication

La masse molaire moléculaire se calcule en additionnant les masses molaires atomiques correspondant aux atomes de la molécule, en tenant compte de leurs nombres. La masse molaire d’un seul atome ne suffit donc pas lorsque plusieurs types d’atomes composent la molécule.

Answer

En additionnant les masses molaires atomiques de tous les atomes qui la composent

Question 10

10. Une lame de zinc a une masse de 50 g et la masse molaire du zinc vaut 65 g·mol⁻¹ : quelle quantité de matière contient-elle approximativement ?

Environ 0,77 mol de zinc

Environ 65 mol de zinc

Environ 3 250 mol de zinc

Environ 50 mol de zinc

Explication

En appliquant $n = \frac{m}{M}$ , on obtient $\frac{50}{65} \approx 0,77$ mol. La valeur de 50 g correspond à la masse de la lame, et non à sa quantité de matière.

Answer

Environ 0,77 mol de zinc

Question 11

11. Pour calculer la quantité de matière d’un liquide pur à partir de sa masse volumique $\rho$ , de son volume $V$ et de sa masse molaire $M$ , quelle expression convient ?

n = \frac{\rho \times V}{M}

, avec

\rho

en g·mL⁻¹ et

M

en g·mol⁻¹

n = \frac{M}{\rho \times V}

, avec

\rho

en g·mL⁻¹ et

M

en g·mol⁻¹

n = \frac{V}{M}

, avec

V

en mL et

M

en g·mol⁻¹

n = \frac{\rho \times M}{V}

, avec

\rho

en g·mL⁻¹ et

M

en g·mol⁻¹

Explication

La masse du liquide se calcule d’abord par le produit de sa masse volumique et de son volume, puis la quantité de matière s’obtient en divisant cette masse par $M$ . Diviser le volume par la masse molaire ne tient pas compte de la masse volumique, nécessaire pour déterminer la masse.

Answer

$$n = \frac{\rho \times V}{M}$$, avec $$\rho$$ en g·mL⁻¹ et $$M$$ en g·mol⁻¹

Question 12

12. Un échantillon contient 20 mL d’éthanol pur, de masse volumique 0,789 g·mL⁻¹ et de masse molaire 46 g·mol⁻¹ : quelle quantité de matière contient-il approximativement ?

Environ 0,34 mol d’éthanol

Environ 46 mol d’éthanol

Environ 0,79 mol d’éthanol

Environ 20 mol d’éthanol

Explication

La masse d’éthanol est $0,789 \times 20 = 15,78$ g, ce qui donne $15,78/46 \approx 0,34$ mol. La valeur 0,789 g·mL⁻¹ est la masse volumique, pas la quantité de matière de l’échantillon.

Answer

Environ 0,34 mol d’éthanol

Question 13

13. Pour déterminer la quantité de matière d’un gaz à partir de son volume, quelle grandeur faut-il utiliser dans le calcul ?

Le volume molaire du gaz, avec le volume exprimé en litres

La masse volumique du gaz, avec la masse exprimée en grammes

La masse molaire du gaz, avec le volume exprimé en litres

La constante d’Avogadro, avec la pression exprimée en atmosphères

Explication

Pour un gaz, la quantité de matière se calcule en divisant son volume en litres par le volume molaire, exprimé en litres par mole. La masse volumique intervient plutôt dans le calcul concernant un liquide pur à partir de sa masse.

Answer

Le volume molaire du gaz, avec le volume exprimé en litres

Question 14

14. Un gaz parfait est à 20 °C et sous une pression de 1 atmosphère ; quelle valeur approximative convient pour son volume molaire dans ces conditions ?

Environ 0,082 L·mol⁻¹

Environ 24,05 L·mol⁻¹

Environ 22,4 L·mol⁻¹

Environ 1,00 L·mol⁻¹

Explication

À 20 °C et sous 1 atmosphère, le volume molaire d’un gaz parfait vaut environ 24,05 L·mol⁻¹. La valeur de 22,4 L·mol⁻¹ correspond à d’autres conditions de température et de pression.

Answer

Environ 24,05 L·mol⁻¹

Question 15

15. On connaît la masse d’un échantillon solide et sa masse molaire. Quelle opération permet d’obtenir sa quantité de matière ?

Diviser la masse par la masse molaire

Diviser la masse molaire par la masse

Multiplier la masse par la masse molaire

Additionner la masse et la masse molaire

Explication

Pour un solide, la quantité de matière se calcule en divisant la masse exprimée en grammes par la masse molaire exprimée en grammes par mole. La formule fondée sur un volume concerne notamment le calcul pour un gaz, et non cette méthode appliquée à un solide.

Answer

Diviser la masse par la masse molaire

QCM : Quantité de matière et calculs chimiques (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans l’écriture scientifique $6,020 \times 10^{-4}$ , quelle partie permet de déterminer les chiffres significatifs ?

2. Une durée de $0,48$ s s’écrit $4,8 \times 10^{-1}$ s en notation scientifique ; combien de chiffres significatifs possède-t-elle ?

3. Pour calculer une différence entre deux mesures exprimées en unités différentes, quelle démarche permet d’obtenir un résultat correctement présenté ?

4. Dans un calcul de laboratoire comportant plusieurs opérations, comment faut-il gérer les résultats intermédiaires pour préserver la précision ?

5. Un technicien doit exprimer la quantité de matière d’un échantillon d’ions ; quelle grandeur et quelle unité doit-il utiliser ?

6. Un échantillon contient $N$ entités chimiques ; quelle relation permet de calculer sa quantité de matière $n$ à partir de la constante d’Avogadro $N_A$ ?

7. Quelle valeur associe correctement la constante d’Avogadro à son unité ?

8. Que représente la masse molaire $M$ d’une entité chimique ?

9. Comment détermine-t-on la masse molaire moléculaire d’une molécule à partir de sa composition ?

10. Une lame de zinc a une masse de 50 g et la masse molaire du zinc vaut 65 g·mol⁻¹ : quelle quantité de matière contient-elle approximativement ?

11. Pour calculer la quantité de matière d’un liquide pur à partir de sa masse volumique $\rho$ , de son volume $V$ et de sa masse molaire $M$ , quelle expression convient ?

12. Un échantillon contient 20 mL d’éthanol pur, de masse volumique 0,789 g·mL⁻¹ et de masse molaire 46 g·mol⁻¹ : quelle quantité de matière contient-il approximativement ?

13. Pour déterminer la quantité de matière d’un gaz à partir de son volume, quelle grandeur faut-il utiliser dans le calcul ?

14. Un gaz parfait est à 20 °C et sous une pression de 1 atmosphère ; quelle valeur approximative convient pour son volume molaire dans ces conditions ?

15. On connaît la masse d’un échantillon solide et sa masse molaire. Quelle opération permet d’obtenir sa quantité de matière ?

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QCM : Quantité de matière et calculs chimiques (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans l’écriture scientifique 6,020×10−46,020 \times 10^{-4}6,020×10−4, quelle partie permet de déterminer les chiffres significatifs ?

2. Une durée de 0,480,480,48 s s’écrit 4,8×10−14,8 \times 10^{-1}4,8×10−1 s en notation scientifique ; combien de chiffres significatifs possède-t-elle ?

3. Pour calculer une différence entre deux mesures exprimées en unités différentes, quelle démarche permet d’obtenir un résultat correctement présenté ?

4. Dans un calcul de laboratoire comportant plusieurs opérations, comment faut-il gérer les résultats intermédiaires pour préserver la précision ?

5. Un technicien doit exprimer la quantité de matière d’un échantillon d’ions ; quelle grandeur et quelle unité doit-il utiliser ?

6. Un échantillon contient NNN entités chimiques ; quelle relation permet de calculer sa quantité de matière nnn à partir de la constante d’Avogadro NAN_ANA​ ?

7. Quelle valeur associe correctement la constante d’Avogadro à son unité ?

8. Que représente la masse molaire MMM d’une entité chimique ?

9. Comment détermine-t-on la masse molaire moléculaire d’une molécule à partir de sa composition ?

10. Une lame de zinc a une masse de 50 g et la masse molaire du zinc vaut 65 g·mol⁻¹ : quelle quantité de matière contient-elle approximativement ?

11. Pour calculer la quantité de matière d’un liquide pur à partir de sa masse volumique ρ\rhoρ, de son volume VVV et de sa masse molaire MMM, quelle expression convient ?

12. Un échantillon contient 20 mL d’éthanol pur, de masse volumique 0,789 g·mL⁻¹ et de masse molaire 46 g·mol⁻¹ : quelle quantité de matière contient-il approximativement ?

13. Pour déterminer la quantité de matière d’un gaz à partir de son volume, quelle grandeur faut-il utiliser dans le calcul ?

14. Un gaz parfait est à 20 °C et sous une pression de 1 atmosphère ; quelle valeur approximative convient pour son volume molaire dans ces conditions ?

15. On connaît la masse d’un échantillon solide et sa masse molaire. Quelle opération permet d’obtenir sa quantité de matière ?

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1. Dans l’écriture scientifique $6,020 \times 10^{-4}$ , quelle partie permet de déterminer les chiffres significatifs ?

2. Une durée de $0,48$ s s’écrit $4,8 \times 10^{-1}$ s en notation scientifique ; combien de chiffres significatifs possède-t-elle ?

6. Un échantillon contient $N$ entités chimiques ; quelle relation permet de calculer sa quantité de matière $n$ à partir de la constante d’Avogadro $N_A$ ?

8. Que représente la masse molaire $M$ d’une entité chimique ?

11. Pour calculer la quantité de matière d’un liquide pur à partir de sa masse volumique $\rho$ , de son volume $V$ et de sa masse molaire $M$ , quelle expression convient ?