QCM : Quantité de matière et dosage — 17 questions

Question 1

1. Combien d’entités élémentaires contient une mole de matière ?

Environ

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

entités

Environ

9{,} mol^{-1}

entités

Environ

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

entités

Environ

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

entités

Explication

Une mole correspond à un échantillon contenant environ $6{,}02 \times 10^{23}$ entités élémentaires. La valeur $3{,}01 \times 10^{23}$ représente la moitié de cette quantité et ne définit donc pas une mole.

Answer

Environ $$6{,}02 \times 10^{23}$$ entités

Question 2

2. Quelle affirmation distingue correctement la mole de la constante d’Avogadro ?

La mole mesure une masse, tandis que

N_A

mesure le volume d’un échantillon.

La mole correspond à une concentration, tandis que

N_A

correspond à une masse molaire.

La mole indique un nombre par mole, tandis que

N_A

désigne un échantillon matériel.

La mole désigne un échantillon, tandis que

N_A

indique le nombre d’entités par mole.

Explication

La mole est une quantité de matière correspondant à un échantillon de $6{,}02 \times 10^{23}$ entités, alors que $N_A$ est une constante exprimée en $mol^{-1}$ . Confondre ces notions revient à attribuer à la mole le rôle numérique de la constante d’Avogadro.

Answer

La mole désigne un échantillon, tandis que $$N_A$$ indique le nombre d’entités par mole.

Question 3

3. Que représente la masse molaire d’une substance ?

Le volume occupé par une mole de ses entités

La masse d’une mole de ses entités élémentaires

La masse d’un échantillon particulier de ses entités

Le nombre d’entités contenues dans un gramme de substance

Explication

La masse molaire est définie comme la masse correspondant à une mole d’entités élémentaires. La masse d’un échantillon dépend de la quantité prélevée et ne constitue donc pas nécessairement sa masse molaire.

Answer

La masse d’une mole de ses entités élémentaires

Question 4

4. Comment calcule-t-on la masse molaire d’une molécule à partir des masses molaires atomiques ?

En soustrayant la masse du dernier atome de la molécule

En additionnant les masses molaires de tous ses atomes

En choisissant la masse molaire de l’atome le plus lourd

En multipliant la masse molaire d’un atome par sa charge

Explication

La masse molaire moléculaire s’obtient en additionnant les contributions de tous les atomes présents dans la formule. Lire directement une seule valeur dans le tableau périodique ne suffit que pour une espèce atomique donnée, pas pour une molécule composée de plusieurs atomes.

Answer

En additionnant les masses molaires de tous ses atomes

Question 5

5. Un solide pur a une masse de $12\ \mathrm{g}$ et une masse molaire de $60\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

5{,}0\ \mathrm{mol}

0{,}20\ \mathrm{mol}

0{,}050\ \mathrm{mol}

72\ \mathrm{mol}

Explication

Pour un solide pur, on utilise $n = \frac{m}{M}$ , soit $n = \frac{12}{60} = 0{,}20\ \mathrm{mol}$ . La relation faisant intervenir un volume molaire concerne les gaz, pas le calcul direct de la quantité de matière d’un solide à partir de sa masse.

Answer

$$0{,}20\ \mathrm{mol}$$

Question 6

6. Un liquide a une masse volumique de $0{,}80\ \mathrm{g\,cm^{-3}}$ , un volume de $10\ \mathrm{mL}$ et une masse molaire de $40\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

0{,}32\ \mathrm{mol}

50\ \mathrm{mol}

12{,}5\ \mathrm{mol}

0{,}20\ \mathrm{mol}

Explication

Pour un liquide, on applique $n = \frac{\rho V}{M}$ , donc $n = \frac{0{,}80 \times 10}{40} = 0{,}20\ \mathrm{mol}$ . Utiliser directement $n = \frac{m}{M}$ sans calculer la masse à partir de la masse volumique ferait disparaître une donnée essentielle du problème.

Answer

$$0{,}20\ \mathrm{mol}$$

Question 7

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

La pression exercée par une mole de gaz

Le volume occupé par une mole de gaz

La masse correspondant à une mole de gaz

Le volume total occupé par un échantillon de gaz

Explication

Le volume molaire correspond au volume occupé par une mole de gaz et s’exprime en litres par mole. Le volume total décrit plutôt un échantillon donné, qui peut contenir une quantité de matière différente d’une mole.

Answer

Le volume occupé par une mole de gaz

Question 8

8. Quelle valeur faut-il utiliser pour le volume molaire d’un gaz à 25 °C sous pression atmosphérique ?

24{,}8\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}

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

22{,}4\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}

25{,}0\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}

Explication

À 25 °C et sous pression atmosphérique, le volume molaire vaut $24{,}8\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ . La valeur $22{,}4\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ correspond à d’autres conditions de température et de pression.

Answer

$$24{,}8\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$$

Question 9

9. Un échantillon de gaz occupe $49{,}6\ \mathrm{L}$ à 25 °C sous pression atmosphérique, avec $V_m=24{,}8\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

0{,}50\ \mathrm{mol}

2{,}00\ \mathrm{mol}

74{,}4\ \mathrm{mol}

24{,}8\ \mathrm{mol}

Explication

La relation $n=\frac{V}{V_m}$ donne ici $n=\frac{49{,}6}{24{,}8}=2{,}00\ \mathrm{mol}$ . Multiplier le volume par le volume molaire conduirait à une unité et à une valeur inadaptées.

Answer

$$2{,}00\ \mathrm{mol}$$

Question 10

10. Dans une solution aqueuse, quel rôle joue l’eau ?

Elle constitue le solvant du mélange homogène

Elle précipite les espèces dissoutes au fond du récipient

Elle représente l’espèce chimique la moins abondante

Elle constitue le soluté dissous dans le mélange

Explication

Une solution aqueuse est un mélange homogène dont l’eau est le solvant, tandis qu’une ou plusieurs espèces dissoutes sont les solutés. Le soluté est dissous dans le solvant et ne forme pas un dépôt dans une solution homogène.

Answer

Elle constitue le solvant du mélange homogène

Question 11

11. Une solution contient $m=12\ \mathrm{g}$ de soluté dans $V=0{,}50\ \mathrm{L}$ de solution. Quelle est sa concentration massique ?

0{,}042\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

12{,}5\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

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

6{,}0\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

Explication

La concentration massique se calcule avec $C_m=\frac{m}{V}$ , donc $C_m=\frac{12}{0{,}50}=24\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$ . La concentration molaire utiliserait une quantité de matière exprimée en moles, et non une masse en grammes.

Answer

$$24\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$$

Question 12

12. Une solution contient $n=0{,}30\ \mathrm{mol}$ de soluté dans $V=0{,}75\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration en quantité de matière ?

0{,}225\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

2{,}50\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

0{,}40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

0{,}45\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

Explication

La concentration molaire vérifie $C=\frac{n}{V}$ , soit $C=\frac{0{,}30}{0{,}75}=0{,}40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ . Le produit $n\times V$ ne correspond pas à la définition de cette concentration.

Answer

$$0{,}40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$$

Question 13

13. Quelle relation décrit correctement deux couleurs complémentaires ?

Leur mélange produit une couleur sans dominante colorée

Leur mélange renforce la dominante de chaque couleur

Elles possèdent nécessairement la même longueur d’onde

Elles occupent des positions voisines sur le cercle chromatique

Explication

Deux couleurs sont complémentaires lorsque leur mélange donne un résultat sans dominante colorée. Des couleurs voisines sur le cercle chromatique ne sont pas définies comme complémentaires par cette propriété.

Answer

Leur mélange produit une couleur sans dominante colorée

Question 14

14. Que mesure l’absorbance d’une solution colorée ?

La quantité de solvant évaporée pendant le chauffage

La vitesse de propagation de la lumière dans le récipient

Sa capacité à absorber une couleur du spectre incident

La masse totale de soluté présente dans la solution

Explication

L’absorbance quantifie la capacité d’une solution colorée à absorber une couleur du spectre lumineux incident. Elle ne mesure pas directement la masse de soluté ni une perte de solvant.

Answer

Sa capacité à absorber une couleur du spectre incident

Question 15

15. Comment évolue l’absorbance lorsque la concentration de l’espèce qui absorbe la lumière augmente ?

Elle devient nulle lorsque la concentration de l’espèce absorbante augmente

Elle diminue avec la concentration de l’espèce absorbante

Elle reste indépendante de la concentration de l’espèce absorbante

Elle augmente avec la concentration de l’espèce absorbante

Explication

L’absorbance augmente lorsque la concentration de l’espèce qui absorbe la lumière augmente. Elle n’est donc pas indépendante de cette concentration et ne devient pas nulle dans cette situation.

Answer

Elle augmente avec la concentration de l’espèce absorbante

Question 16

16. À une longueur d’onde donnée, quelle relation décrit la loi de Beer-Lambert pour une solution diluée ?

La concentration est proportionnelle à l’absorbance selon

c=k(\lambda)\times A(\lambda)

.

L’absorbance est indépendante de la concentration selon

A(\lambda)=k(\lambda)

.

L’absorbance est proportionnelle à la concentration selon

A(\lambda)=k(\lambda)\times c

.

L’absorbance est proportionnelle à l’inverse de la concentration selon

A(\lambda)=\frac{k(\lambda)}{c}

.

Explication

Pour une longueur d’onde fixée, la loi de Beer-Lambert établit que l’absorbance varie linéairement avec la concentration, avec le coefficient $k(\lambda)$ . L’expression proposée comme inverse de la concentration décrit une dépendance différente de celle indiquée par cette loi.

Answer

L’absorbance est proportionnelle à la concentration selon $$A(\lambda)=k(\lambda)\times c$$.

Question 17

17. Lors d’un dosage par étalonnage, comment détermine-t-on la concentration d’une solution à partir de son absorbance mesurée ?

On reporte la concentration estimée sur la droite, puis on lit l’absorbance correspondante.

On calcule la concentration à partir de la longueur d’onde choisie, sans utiliser la droite d’étalonnage.

On compare l’absorbance mesurée au maximum spectral, puis on déduit directement la concentration.

On reporte l’absorbance mesurée sur la droite d’étalonnage, puis on lit la concentration correspondante.

Explication

La procédure consiste à mesurer l’absorbance de la solution à doser, puis à trouver sur la droite d’étalonnage la concentration qui lui correspond. La confusion fréquente consiste à inverser les rôles : l’absorbance est l’image de la concentration, tandis que la concentration recherchée en est l’antécédent.

Answer

On reporte l’absorbance mesurée sur la droite d’étalonnage, puis on lit la concentration correspondante.

QCM : Quantité de matière et dosage — 17 questions

Questions et réponses du QCM

1. Combien d’entités élémentaires contient une mole de matière ?

2. Quelle affirmation distingue correctement la mole de la constante d’Avogadro ?

3. Que représente la masse molaire d’une substance ?

4. Comment calcule-t-on la masse molaire d’une molécule à partir des masses molaires atomiques ?

5. Un solide pur a une masse de $12\ \mathrm{g}$ et une masse molaire de $60\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

6. Un liquide a une masse volumique de $0{,}80\ \mathrm{g\,cm^{-3}}$ , un volume de $10\ \mathrm{mL}$ et une masse molaire de $40\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

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

8. Quelle valeur faut-il utiliser pour le volume molaire d’un gaz à 25 °C sous pression atmosphérique ?

9. Un échantillon de gaz occupe $49{,}6\ \mathrm{L}$ à 25 °C sous pression atmosphérique, avec $V_m=24{,}8\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

10. Dans une solution aqueuse, quel rôle joue l’eau ?

11. Une solution contient $m=12\ \mathrm{g}$ de soluté dans $V=0{,}50\ \mathrm{L}$ de solution. Quelle est sa concentration massique ?

12. Une solution contient $n=0{,}30\ \mathrm{mol}$ de soluté dans $V=0{,}75\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration en quantité de matière ?

13. Quelle relation décrit correctement deux couleurs complémentaires ?

14. Que mesure l’absorbance d’une solution colorée ?

15. Comment évolue l’absorbance lorsque la concentration de l’espèce qui absorbe la lumière augmente ?

16. À une longueur d’onde donnée, quelle relation décrit la loi de Beer-Lambert pour une solution diluée ?

17. Lors d’un dosage par étalonnage, comment détermine-t-on la concentration d’une solution à partir de son absorbance mesurée ?

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Questions et réponses du QCM

1. Combien d’entités élémentaires contient une mole de matière ?

2. Quelle affirmation distingue correctement la mole de la constante d’Avogadro ?

3. Que représente la masse molaire d’une substance ?

4. Comment calcule-t-on la masse molaire d’une molécule à partir des masses molaires atomiques ?

5. Un solide pur a une masse de 12 g12\ \mathrm{g}12 g et une masse molaire de 60 g mol−160\ \mathrm{g\,mol^{-1}}60 gmol−1. Quelle quantité de matière contient-il ?

6. Un liquide a une masse volumique de 0,80 g cm−30{,}80\ \mathrm{g\,cm^{-3}}0,80 gcm−3, un volume de 10 mL10\ \mathrm{mL}10 mL et une masse molaire de 40 g mol−140\ \mathrm{g\,mol^{-1}}40 gmol−1. Quelle est sa quantité de matière ?

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

8. Quelle valeur faut-il utiliser pour le volume molaire d’un gaz à 25 °C sous pression atmosphérique ?

9. Un échantillon de gaz occupe 49,6 L49{,}6\ \mathrm{L}49,6 L à 25 °C sous pression atmosphérique, avec Vm=24,8 L⋅mol−1V_m=24{,}8\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}Vm​=24,8 L⋅mol−1. Quelle quantité de matière contient-il ?

10. Dans une solution aqueuse, quel rôle joue l’eau ?

11. Une solution contient m=12 gm=12\ \mathrm{g}m=12 g de soluté dans V=0,50 LV=0{,}50\ \mathrm{L}V=0,50 L de solution. Quelle est sa concentration massique ?

12. Une solution contient n=0,30 moln=0{,}30\ \mathrm{mol}n=0,30 mol de soluté dans V=0,75 LV=0{,}75\ \mathrm{L}V=0,75 L. Quelle est sa concentration en quantité de matière ?

13. Quelle relation décrit correctement deux couleurs complémentaires ?

14. Que mesure l’absorbance d’une solution colorée ?

15. Comment évolue l’absorbance lorsque la concentration de l’espèce qui absorbe la lumière augmente ?

16. À une longueur d’onde donnée, quelle relation décrit la loi de Beer-Lambert pour une solution diluée ?

17. Lors d’un dosage par étalonnage, comment détermine-t-on la concentration d’une solution à partir de son absorbance mesurée ?

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5. Un solide pur a une masse de $12\ \mathrm{g}$ et une masse molaire de $60\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

6. Un liquide a une masse volumique de $0{,}80\ \mathrm{g\,cm^{-3}}$ , un volume de $10\ \mathrm{mL}$ et une masse molaire de $40\ \mathrm{g\,mol^{-1}}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

9. Un échantillon de gaz occupe $49{,}6\ \mathrm{L}$ à 25 °C sous pression atmosphérique, avec $V_m=24{,}8\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

11. Une solution contient $m=12\ \mathrm{g}$ de soluté dans $V=0{,}50\ \mathrm{L}$ de solution. Quelle est sa concentration massique ?

12. Une solution contient $n=0{,}30\ \mathrm{mol}$ de soluté dans $V=0{,}75\ \mathrm{L}$ . Quelle est sa concentration en quantité de matière ?