QCM : Quantité de matière et concentrations — 20 questions

Question 1

1. Que représente une mole en chimie ?

Une quantité de matière contenant environ

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

entités chimiques

Une masse de matière égale à exactement un gramme

Un volume de gaz égal à un litre dans les conditions usuelles

Un ensemble d’atomes possédant forcément la même charge électrique

Explication

La mole est l’unité de quantité de matière et correspond à environ $6{,}02 \times 10^{23}$ entités chimiques. Elle ne désigne ni une masse fixe, ni un volume déterminé, ni un ensemble défini par la charge des entités.

Answer

Une quantité de matière contenant environ $$6{,}02 \times 10^{23}$$ entités chimiques

Question 2

2. Quelle valeur et quelle unité caractérisent la constante d’Avogadro $N_A$ ?

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

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

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

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

Explication

La constante d’Avogadro vaut $6{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}$ , ce qui indique le nombre d’entités associé à une mole. Une puissance négative ou l’unité mol ne conviennent pas à cette constante.

Answer

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

Question 3

3. Un échantillon contient $0{,}50\ \mathrm{mol}$ d’entités chimiques ; combien d’entités contient-il environ ?

1{,}20 \times 10^{24}

entités

8{,}32 \times 10^{22}

entités

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

entités

3{,}01 \times 10^{23}

entités

Explication

La relation $N=n\times N_A$ donne $N=0{,}50\times 6{,}02\times 10^{23}=3{,}01\times 10^{23}$ entités. La valeur $6{,}02\times 10^{23}$ correspondrait à une quantité de matière de $1\ \mathrm{mol}$ .

Answer

$$3{,}01 \times 10^{23}$$ entités

Question 4

4. Comment définit-on la masse molaire $M$ d’une espèce chimique ?

La masse d’une mole de cette espèce, exprimée en

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

La masse d’une seule entité de cette espèce, exprimée en grammes

Le nombre d’entités présentes dans une mole, exprimé en

\mathrm{mol^{-1}}

Le volume occupé par une mole de cette espèce, exprimé en litres

Explication

La masse molaire est la masse correspondant à une mole d’une espèce chimique et s’exprime en $\mathrm{g.mol^{-1}}$ . Le nombre d’entités par mole relève de la constante d’Avogadro, tandis que le volume molaire concerne une autre grandeur.

Answer

La masse d’une mole de cette espèce, exprimée en $$\mathrm{g.mol^{-1}}$$

Question 5

5. Quelle règle distingue la masse molaire d’un ion monoatomique de celle d’un ion polyatomique ?

La charge de l’ion impose une masse molaire différente de celle des atomes qui le constituent

L’ion monoatomique nécessite une somme atomique, tandis que l’ion polyatomique a la masse molaire d’un élément

Les deux types d’ions ont une masse molaire égale à celle d’une seule mole d’électrons

L’ion monoatomique a la masse molaire de l’élément correspondant, tandis que l’ion polyatomique nécessite une somme atomique

Explication

Un ion monoatomique correspond à un seul élément et possède sa masse molaire, alors qu’un ion polyatomique rassemble plusieurs atomes dont les masses molaires doivent être additionnées. La charge électrique ne remplace pas ce calcul de composition.

Answer

L’ion monoatomique a la masse molaire de l’élément correspondant, tandis que l’ion polyatomique nécessite une somme atomique

Question 6

6. Quelle est la masse molaire moléculaire du butane $\mathrm{C_4H_{10}}$ si $M(\mathrm C)=12\ \mathrm{g.mol^{-1}}$ et $M(\mathrm H)=1\ \mathrm{g.mol^{-1}}$ ?

52\ \mathrm{g.mol^{-1}}

58\ \mathrm{g.mol^{-1}}

62\ \mathrm{g.mol^{-1}}

46\ \mathrm{g.mol^{-1}}

Explication

On additionne les contributions des atomes : $M(\mathrm{C_4H_{10}})=4\times 12+10\times 1=58\ \mathrm{g.mol^{-1}}$ . Les autres valeurs ne correspondent pas à la somme correcte des quatre atomes de carbone et des dix atomes d’hydrogène.

Answer

$$58\ \mathrm{g.mol^{-1}}$$

Question 7

7. Un échantillon de substance $X$ a une masse de $18\ \mathrm g$ et une masse molaire de $36\ \mathrm{g.mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

2{,}0\ \mathrm{mol}

18\ \mathrm{mol}

54\ \mathrm{mol}

0{,}50\ \mathrm{mol}

Explication

La formule $n(X)=\frac{m(X)}{M(X)}$ donne $n=\frac{18}{36}=0{,}50\ \mathrm{mol}$ . Multiplier la masse par la masse molaire ou conserver la valeur numérique de la masse ne correspond pas au quotient demandé.

Answer

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

Question 8

8. Quelle démarche permet de déterminer la quantité de matière d’un échantillon à partir de sa masse ?

Compter les atomes, convertir leur charge, puis diviser par la masse de l’échantillon

Mesurer la masse, déterminer la masse molaire, puis calculer le quotient masse sur masse molaire

Mesurer le volume, déterminer la densité, puis calculer le produit volume par masse molaire

Déterminer la température, utiliser la constante d’Avogadro, puis additionner les masses atomiques

Explication

La démarche consiste à mesurer la masse de l’échantillon, à calculer sa masse molaire grâce aux masses molaires atomiques, puis à appliquer $n=\frac{m}{M}$ . Le volume, la charge ou la température ne constituent pas les étapes centrales de cette détermination par la masse.

Answer

Mesurer la masse, déterminer la masse molaire, puis calculer le quotient masse sur masse molaire

Question 9

9. Quelle expression permet de calculer la quantité de matière d’un liquide de masse volumique $\rho$ , de volume $V$ et de masse molaire $M$ ?

n(X)=\frac{\rho(X)\times V(X)}{M(X)}

n(X)=\frac{M(X)\times V(X)}{\rho(X)}

n(X)=\frac{V(X)}{\rho(X)\times M(X)}

n(X)=\frac{\rho(X)\times M(X)}{V(X)}

Explication

Pour un liquide, sa masse s’obtient avec $m=\rho V$ , puis la quantité de matière avec $n=m/M$ , d’où l’expression proposée. Le volume molaire intervient dans le calcul d’une quantité de matière gazeuse, et non dans cette relation destinée aux liquides.

Answer

$$n(X)=\frac{\rho(X)\times V(X)}{M(X)}$$

Question 10

10. Que représente le volume molaire d’un gaz ?

Le volume total d’un liquide contenant une mole de soluté dissous

La quantité de matière contenue dans un litre de solution aqueuse

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

La masse d’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, et s’exprime en L.mol⁻¹. La masse d’une mole correspond à la masse molaire, tandis que les deux dernières propositions concernent les solutions.

Answer

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

Question 11

11. Comment varie le volume molaire des gaz lorsque la température ou la pression change ?

Il dépend de la nature du gaz, mais reste constant lorsque la température et la pression changent

Il varie avec la quantité de gaz, mais reste indépendant de la température et de la pression

Il reste identique dans toutes les situations, quelle que soit la nature du gaz ou l’état du système

Il dépend de la température et de la pression, mais reste identique pour tous les gaz dans les mêmes conditions

Explication

À température et pression données, tous les gaz possèdent le même volume molaire, mais cette valeur change lorsque ces conditions changent. La nature du gaz et la quantité considérée ne sont donc pas les facteurs décrits ici.

Answer

Il dépend de la température et de la pression, mais reste identique pour tous les gaz dans les mêmes conditions

Question 12

12. Quelle valeur du volume molaire faut-il utiliser pour un gaz à la pression atmosphérique et à 25 °C ?

22,4\ \text{L.mol}^{-1}

25,0\ \text{L.mol}^{-1}

24,5\ \text{L.mol}^{-1}

273\ \text{L.mol}^{-1}

Explication

À la pression atmosphérique et à 25 °C, soit 298 K, le volume molaire vaut $24,5\ \text{L.mol}^{-1}$ . La valeur $22,4\ \text{L.mol}^{-1}$ correspond à 0 °C, soit 273 K.

Answer

$$24,5\ \text{L.mol}^{-1}$$

Question 13

13. Que désigne la concentration massique d’un soluté dans une solution ?

La masse de soluté dissous dans un litre de solution, exprimée en g.L⁻¹

La quantité de matière de soluté dissous dans un litre de solution, exprimée en mol.L⁻¹

Le volume de soluté présent dans un litre de solution, exprimé en L.L⁻¹

La masse totale de liquide contenue dans un litre de solution, exprimée en g.L⁻¹

Explication

La concentration massique rapporte la masse du soluté au volume de solution et s’exprime en g.L⁻¹. La masse totale du liquide relève de la masse volumique, tandis que la quantité de matière par volume définit la concentration molaire.

Answer

La masse de soluté dissous dans un litre de solution, exprimée en g.L⁻¹

Question 14

14. Une solution contient 12 g de soluté dans 0,50 L de solution. Quelle est sa concentration massique ?

6,0\ \text{g.L}^{-1}

0,042\ \text{g.L}^{-1}

12,5\ \text{g.L}^{-1}

24\ \text{g.L}^{-1}

Explication

La relation $C_m=\frac{m_{soluté}}{V_{solution}}$ donne ici $C_m=\frac{12}{0,50}=24\ \text{g.L}^{-1}$ . Multiplier la masse par le volume ne correspond pas à la définition de la concentration massique.

Answer

$$24\ \text{g.L}^{-1}$$

Question 15

15. Que mesure la concentration molaire d’un soluté ?

Le volume de solution nécessaire pour dissoudre une mole de soluté, en L.mol⁻¹

La quantité de matière de soluté contenue dans un litre de solution, en mol.L⁻¹

La masse totale de solution contenue dans un litre de liquide, en g.L⁻¹

La masse de soluté contenue dans un litre de solution, en g.L⁻¹

Explication

La concentration molaire indique la quantité de matière de soluté par litre de solution et s’exprime en mol.L⁻¹. La masse de soluté par litre caractérise la concentration massique, et non la concentration molaire.

Answer

La quantité de matière de soluté contenue dans un litre de solution, en mol.L⁻¹

Question 16

16. Une solution a une concentration molaire de $0,20\ \text{mol.L}^{-1}$ et le soluté possède une masse molaire de $50\ \text{g.mol}^{-1}$ . Quelle est sa concentration massique ?

0,0040\ \text{g.L}^{-1}

2,5\ \text{g.L}^{-1}

50,2\ \text{g.L}^{-1}

10\ \text{g.L}^{-1}

Explication

La relation $C_m=C\times M$ donne $C_m=0,20\times50=10\ \text{g.L}^{-1}$ . Diviser la masse molaire par la concentration ou additionner les deux grandeurs ne respecte pas la relation entre ces concentrations.

Answer

$$10\ \text{g.L}^{-1}$$

Question 17

17. Quelle distinction décrit correctement la dissolution et la dilution ?

La dissolution part d’un soluté pesé, tandis que la dilution part d’un prélèvement de solution mère

La dissolution et la dilution partent toutes deux d’un volume prélevé de solution mère

La dissolution augmente le volume d’une solution mère, tandis que la dilution dissout un solide pesé

La dissolution part d’une solution mère, tandis que la dilution part d’un soluté pesé

Explication

Lors d’une dissolution, on pèse un soluté avant de le dissoudre dans un volume choisi. Lors d’une dilution, on prélève au contraire un volume d’une solution mère pour obtenir une solution moins concentrée.

Answer

La dissolution part d’un soluté pesé, tandis que la dilution part d’un prélèvement de solution mère

Question 18

18. Quelle masse de soluté faut-il peser pour préparer $0,250\ \text{L}$ d’une solution de concentration $0,40\ \text{mol.L}^{-1}$ avec un soluté de masse molaire $80\ \text{g.mol}^{-1}$ ?

8,0\ \text{g}

80,0\ \text{g}

0,125\ \text{g}

32\ \text{g}

Explication

La masse se calcule avec $m_{soluté}=MCV$ , soit $m=80\times0,40\times0,250=8,0\ \text{g}$ . La valeur $32\ \text{g}$ correspondrait à oublier le volume de préparation.

Answer

$$8,0\ \text{g}$$

Question 19

19. Lors d’une dilution, quelle relation permet de relier la solution mère et la solution fille ?

C_{fille}V_{fille}=C_{mère}V_{mère}

C_{fille}V_{mère}=C_{mère}V_{fille}

C_{fille}+V_{fille}=C_{mère}+V_{mère}

\frac{C_{fille}}{V_{fille}}=\frac{C_{mère}}{V_{mère}}

Explication

La dilution conserve la quantité de matière du soluté, ce qui conduit à $C_{fille}V_{fille}=C_{mère}V_{mère}$ . La concentration de la solution fille est inférieure à celle de la solution mère parce que le soluté est réparti dans un volume plus grand.

Answer

$$C_{fille}V_{fille}=C_{mère}V_{mère}$$

Question 20

20. Une solution mère de concentration $1,5\ \text{mol.L}^{-1}$ est diluée pour obtenir une solution fille de concentration $0,30\ \text{mol.L}^{-1}$ . Quel est le facteur de dilution ?

0,20

4,5

1,2

5,0

Explication

Le facteur de dilution vaut $F=\frac{C_{mère}}{C_{fille}}=\frac{1,5}{0,30}=5,0$ . La valeur $0,20$ est le rapport inverse, qui ne correspond pas à la définition du facteur de dilution.

QCM : Quantité de matière et concentrations — 20 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que représente une mole en chimie ?

2. Quelle valeur et quelle unité caractérisent la constante d’Avogadro $N_A$ ?

3. Un échantillon contient $0{,}50\ \mathrm{mol}$ d’entités chimiques ; combien d’entités contient-il environ ?

4. Comment définit-on la masse molaire $M$ d’une espèce chimique ?

5. Quelle règle distingue la masse molaire d’un ion monoatomique de celle d’un ion polyatomique ?

6. Quelle est la masse molaire moléculaire du butane $\mathrm{C_4H_{10}}$ si $M(\mathrm C)=12\ \mathrm{g.mol^{-1}}$ et $M(\mathrm H)=1\ \mathrm{g.mol^{-1}}$ ?

7. Un échantillon de substance $X$ a une masse de $18\ \mathrm g$ et une masse molaire de $36\ \mathrm{g.mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

8. Quelle démarche permet de déterminer la quantité de matière d’un échantillon à partir de sa masse ?

9. Quelle expression permet de calculer la quantité de matière d’un liquide de masse volumique $\rho$ , de volume $V$ et de masse molaire $M$ ?

10. Que représente le volume molaire d’un gaz ?

11. Comment varie le volume molaire des gaz lorsque la température ou la pression change ?

12. Quelle valeur du volume molaire faut-il utiliser pour un gaz à la pression atmosphérique et à 25 °C ?

13. Que désigne la concentration massique d’un soluté dans une solution ?

14. Une solution contient 12 g de soluté dans 0,50 L de solution. Quelle est sa concentration massique ?

15. Que mesure la concentration molaire d’un soluté ?

16. Une solution a une concentration molaire de $0,20\ \text{mol.L}^{-1}$ et le soluté possède une masse molaire de $50\ \text{g.mol}^{-1}$ . Quelle est sa concentration massique ?

17. Quelle distinction décrit correctement la dissolution et la dilution ?

18. Quelle masse de soluté faut-il peser pour préparer $0,250\ \text{L}$ d’une solution de concentration $0,40\ \text{mol.L}^{-1}$ avec un soluté de masse molaire $80\ \text{g.mol}^{-1}$ ?

19. Lors d’une dilution, quelle relation permet de relier la solution mère et la solution fille ?

20. Une solution mère de concentration $1,5\ \text{mol.L}^{-1}$ est diluée pour obtenir une solution fille de concentration $0,30\ \text{mol.L}^{-1}$ . Quel est le facteur de dilution ?

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QCM : Quantité de matière et concentrations — 20 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que représente une mole en chimie ?

2. Quelle valeur et quelle unité caractérisent la constante d’Avogadro NAN_ANA​ ?

3. Un échantillon contient 0,50 mol0{,}50\ \mathrm{mol}0,50 mol d’entités chimiques ; combien d’entités contient-il environ ?

4. Comment définit-on la masse molaire MMM d’une espèce chimique ?

5. Quelle règle distingue la masse molaire d’un ion monoatomique de celle d’un ion polyatomique ?

6. Quelle est la masse molaire moléculaire du butane C4H10\mathrm{C_4H_{10}}C4​H10​ si M(C)=12 g.mol−1M(\mathrm C)=12\ \mathrm{g.mol^{-1}}M(C)=12 g.mol−1 et M(H)=1 g.mol−1M(\mathrm H)=1\ \mathrm{g.mol^{-1}}M(H)=1 g.mol−1 ?

7. Un échantillon de substance XXX a une masse de 18 g18\ \mathrm g18 g et une masse molaire de 36 g.mol−136\ \mathrm{g.mol^{-1}}36 g.mol−1. Quelle est sa quantité de matière ?

8. Quelle démarche permet de déterminer la quantité de matière d’un échantillon à partir de sa masse ?

9. Quelle expression permet de calculer la quantité de matière d’un liquide de masse volumique ρ\rhoρ, de volume VVV et de masse molaire MMM ?

10. Que représente le volume molaire d’un gaz ?

11. Comment varie le volume molaire des gaz lorsque la température ou la pression change ?

12. Quelle valeur du volume molaire faut-il utiliser pour un gaz à la pression atmosphérique et à 25 °C ?

13. Que désigne la concentration massique d’un soluté dans une solution ?

14. Une solution contient 12 g de soluté dans 0,50 L de solution. Quelle est sa concentration massique ?

15. Que mesure la concentration molaire d’un soluté ?

16. Une solution a une concentration molaire de 0,20 mol.L−10,20\ \text{mol.L}^{-1}0,20 mol.L−1 et le soluté possède une masse molaire de 50 g.mol−150\ \text{g.mol}^{-1}50 g.mol−1. Quelle est sa concentration massique ?

17. Quelle distinction décrit correctement la dissolution et la dilution ?

18. Quelle masse de soluté faut-il peser pour préparer 0,250 L0,250\ \text{L}0,250 L d’une solution de concentration 0,40 mol.L−10,40\ \text{mol.L}^{-1}0,40 mol.L−1 avec un soluté de masse molaire 80 g.mol−180\ \text{g.mol}^{-1}80 g.mol−1 ?

19. Lors d’une dilution, quelle relation permet de relier la solution mère et la solution fille ?

20. Une solution mère de concentration 1,5 mol.L−11,5\ \text{mol.L}^{-1}1,5 mol.L−1 est diluée pour obtenir une solution fille de concentration 0,30 mol.L−10,30\ \text{mol.L}^{-1}0,30 mol.L−1. Quel est le facteur de dilution ?

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2. Quelle valeur et quelle unité caractérisent la constante d’Avogadro $N_A$ ?

3. Un échantillon contient $0{,}50\ \mathrm{mol}$ d’entités chimiques ; combien d’entités contient-il environ ?

4. Comment définit-on la masse molaire $M$ d’une espèce chimique ?

6. Quelle est la masse molaire moléculaire du butane $\mathrm{C_4H_{10}}$ si $M(\mathrm C)=12\ \mathrm{g.mol^{-1}}$ et $M(\mathrm H)=1\ \mathrm{g.mol^{-1}}$ ?

7. Un échantillon de substance $X$ a une masse de $18\ \mathrm g$ et une masse molaire de $36\ \mathrm{g.mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

9. Quelle expression permet de calculer la quantité de matière d’un liquide de masse volumique $\rho$ , de volume $V$ et de masse molaire $M$ ?

16. Une solution a une concentration molaire de $0,20\ \text{mol.L}^{-1}$ et le soluté possède une masse molaire de $50\ \text{g.mol}^{-1}$ . Quelle est sa concentration massique ?

18. Quelle masse de soluté faut-il peser pour préparer $0,250\ \text{L}$ d’une solution de concentration $0,40\ \text{mol.L}^{-1}$ avec un soluté de masse molaire $80\ \text{g.mol}^{-1}$ ?

20. Une solution mère de concentration $1,5\ \text{mol.L}^{-1}$ est diluée pour obtenir une solution fille de concentration $0,30\ \text{mol.L}^{-1}$ . Quel est le facteur de dilution ?