QCM : Quantité de matière + Ox/red (24 questions)

Question 1

1. Dans l’équation globale de l’alcootest, quel coefficient stœchiométrique accompagne l’éthanol consommé ?

3

6

1

2

Explication

L’équation de l’alcootest consomme trois molécules d’éthanol pour une molécule de dichromate, ce qui permet d’égaliser les six électrons échangés. Le coefficient $1$ correspond au dichromate, $2$ au chrome(III), et $6$ au nombre d’électrons de la demi-équation du dichromate.

Answer

La masse d’une mole de ses molécules

Answer

A subit une oxydation et B une réduction

Answer

Le volume occupé par une mole de gaz

Answer

Un oxydant

Answer

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

Answer

Il est identique pour les deux gaz dans ces conditions

Answer

$$1{,}2\times10^{21}$$ ions

Answer

Ajouter quatre ions HO⁻, puis remplacer chaque paire H⁺ + HO⁻ par H₂O

Answer

$$0{,}30\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$$

Answer

$$6{,}02\times10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$$

Answer

À dénombrer les entités élémentaires d’un échantillon

Answer

$$2 H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2 H_2O(l)$$

Answer

La masse d’une mole d’atomes identiques

Answer

La masse de l’espèce dissoute dans un litre de solution

Answer

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

Answer

Le soluté et le solvant

Answer

Multiplier les demi-équations pour égaliser les électrons, puis les additionner

Answer

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

Answer

$$6{,}02\times10^{23}$$ entités

Answer

H₂O à gauche et H⁺ à droite

Answer

Un couple oxydant-réducteur Ox/Red

Answer

Fe³⁺ + e⁻ = Fe²⁺

Answer

Du réducteur d’un couple vers l’oxydant de l’autre

Question 2

2. Dans un échantillon d’un corps pur moléculaire, que désigne sa masse molaire moléculaire ?

La masse totale de toutes les molécules de l’échantillon

La masse d’une mole de ses molécules

La masse d’une mole d’atomes constituant ses molécules

La masse d’une molécule prise individuellement

Explication

La masse molaire moléculaire correspond à la masse d’une mole de molécules d’un corps pur moléculaire. La masse molaire atomique concerne des atomes identiques, tandis que la masse totale de l’échantillon et celle d’une molécule isolée sont des grandeurs différentes.

Question 3

3. Dans une transformation, l’espèce A perd des électrons et l’espèce B en gagne. Quel classement des deux phénomènes est correct ?

A et B subissent une oxydation

A subit une oxydation et B une réduction

A subit une réduction et B une oxydation

A et B subissent une réduction

Explication

La perte d’électrons constitue une oxydation, alors que leur gain constitue une réduction. Inverser ces définitions ou attribuer le même phénomène aux deux espèces confond le sens du transfert.

Question 4

4. Pour un échantillon gazeux, que représente le volume molaire $V_m$ ?

Le volume total d’un échantillon, quelle que soit sa quantité

La quantité de matière contenue dans un litre de gaz

La masse d’une mole de gaz

Le volume occupé par une mole de gaz

Explication

Le volume molaire est le volume occupé par une mole de l’espèce gazeuse. Le volume total dépend de la quantité de gaz, la quantité par litre relève d’une concentration, et la masse d’une mole correspond à la masse molaire.

Question 5

5. Lors d’une transformation, une espèce X capte deux électrons. Quel rôle joue X dans cette transformation ?

Une espèce qui perd des électrons

Un réducteur

Une espèce oxydée

Un oxydant

Explication

Un oxydant est une espèce capable de capter un ou plusieurs électrons. Un réducteur les cède, tandis qu’une espèce oxydée a perdu des électrons.

Question 6

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

144\ \mathrm{mol}

4{,}0\ \mathrm{mol}

0{,}25\ \mathrm{mol}

24\ \mathrm{mol}

Explication

La relation $V=nV_m$ donne $n=V/V_m=6{,}0/24=0{,}25\ \mathrm{mol}$ . Le résultat 144 vient d’une multiplication, 24 reprend la valeur du volume molaire, et 4,0 provient de l’inversion du rapport.

Question 7

7. Deux gaz différents sont comparés à la même température et à la même pression. Quelle propriété du volume molaire peut-on conclure ?

Il est différent pour chaque gaz, même dans ces conditions

Il est identique pour les deux gaz dans ces conditions

Il dépend de la quantité de matière de chaque échantillon

Il est identique pour les deux gaz à toute température et pression

Explication

À température et pression identiques, le volume molaire ne dépend pas de la nature du gaz. Il varie toutefois avec les conditions de température et de pression; il ne caractérise pas le volume total de l’échantillon.

Question 8

8. Un échantillon contient $2{,}0\times10^{-3}\ \mathrm{mol}$ d’ions. En utilisant $N_x=n_xN_A$ et $N_A=6{,}02\times10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$ , quel est le nombre d’ions, arrondi à deux chiffres significatifs ?

1{,}2\times10^{20}

ions

1{,}2\times10^{24}

ions

3{,}3\times10^{-27}

ions

1{,}2\times10^{21}

ions

Explication

La relation donne $N_x=n_xN_A$ , donc $2{,}0\times10^{-3}\times6{,}02\times10^{23}=1{,}204\times10^{21}$ , soit $1{,}2\times10^{21}$ ions. Diviser par la constante inverse la relation, oublier le facteur $10^{-3}$ donne un résultat mille fois trop grand, et l’exposant 20 correspond à un décalage d’un rang.

Question 9

9. Une demi-équation a été équilibrée en milieu acide et contient quatre ions H⁺. Quelle opération permet de la convertir en milieu basique selon la méthode ?

Ajouter quatre ions HO⁻, puis remplacer chaque paire H⁺ + HO⁻ par H₂O

Ajouter quatre ions H⁺, puis remplacer chaque paire par H₂O

Ajouter quatre molécules H₂O, puis remplacer chaque paire par HO⁻

Ajouter quatre électrons, puis remplacer chaque paire par H₂O

Explication

En milieu basique, on suit d’abord la méthode du milieu acide, puis on ajoute autant d’ions HO⁻ que d’ions H⁺ présents et on remplace H⁺ + HO⁻ par H₂O. Ajouter H⁺ ou des électrons à cette étape ne neutralise pas les ions H⁺ selon la procédure.

Question 10

10. Dans une solution, une espèce présente à raison de $0{,}30\ \mathrm{mol}$ dans $1{,}0\ \mathrm{L}$ a quelle concentration molaire ?

0{,}30\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}

3{,}3\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

0{,}30\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

0{,}30\ \mathrm{mol}

Explication

La concentration molaire est la quantité de matière présente dans un litre de solution; ici, elle vaut $0{,}30\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ . L’unité mol seule désigne une quantité, 3,3 inverse le rapport, et g·L⁻¹ correspond à une concentration massique.

Question 11

11. Quelle valeur et quelle unité caractérisent la constante d’Avogadro ?

6{,}02\times10^{21}\ \mathrm{mol^{-1}}

6{,}02\times10^{23}\ \mathrm{mol}

6{,}02\times10^{23}

entités

6{,}02\times10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}

Explication

La constante d’Avogadro vaut $6{,}02\times10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$ . L’unité mol correspond à une quantité de matière, « entités » à un dénombrement, et l’exposant 21 n’est pas la valeur de la constante.

Question 12

12. À quoi sert la quantité de matière, notée $n$ et exprimée en moles ?

À mesurer le volume occupé par un échantillon

À mesurer la masse totale d’un échantillon

À exprimer la masse d’une mole d’entités

À dénombrer les entités élémentaires d’un échantillon

Explication

La quantité de matière sert à dénombrer les entités élémentaires présentes dans un échantillon. La masse totale, le volume et la masse d’une mole sont des grandeurs distinctes.

Question 13

13. Une pile à hydrogène met en réaction le dihydrogène et le dioxygène pour former de l’eau. Quelle est son équation globale équilibrée ?

2 H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2 H_2O(l)

2 H_2(g) + 2 O_2(g) \rightarrow 2 H_2O(l)

2 H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2 H^+(aq) + 2 H_2O(l)

H_2(g) + O_2(g) \rightarrow 2 H_2O(l)

Explication

L’équation globale de la pile associe deux molécules de dihydrogène à une molécule de dioxygène pour former deux molécules d’eau. L’option avec un seul $H_2$ n’équilibre pas l’hydrogène, celle avec deux $O_2$ déséquilibre l’oxygène, et les ions $H^+$ sont des intermédiaires des demi-équations.

Question 14

14. Que représente la masse molaire atomique de l’isotope $^{35}_{17}\mathrm{Cl}$ ?

Le nombre d’atomes présents dans une mole

La masse d’un seul atome de cet isotope

La masse d’une mole de molécules contenant cet isotope

La masse d’une mole d’atomes identiques

Explication

La masse molaire atomique est la masse d’une mole d’atomes identiques. La masse d’un seul atome et le nombre d’atomes par mole ne sont pas cette grandeur, et la masse d’une mole de molécules relève de la masse molaire moléculaire.

Question 15

15. Que mesure la concentration massique d’une espèce dissoute dans une solution ?

Le volume de l’espèce dissoute dans un litre de solution

La masse de l’espèce dissoute dans un litre de solution

La masse de l’espèce dissoute dans un litre de solvant

La quantité de matière de l’espèce dans un litre de solution

Explication

La concentration massique, ou titre massique, est la masse de l’espèce dissoute rapportée à un litre de solution. La quantité de matière définit la concentration molaire; le litre de solvant n’est pas le volume de référence, et un volume dissous ne constitue pas une masse.

Question 16

16. Une solution a une concentration molaire de $0{,}40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ et un volume de $0{,}50\ \mathrm{L}$ . Quelle quantité de matière de soluté contient-elle ?

0{,}20\ \mathrm{mol}

0{,}50\ \mathrm{mol}

0{,}20\ \mathrm{g}

0{,}80\ \mathrm{mol}

Explication

La relation $n_x=C_xV_{sol}$ donne $n_x=0{,}40\times0{,}50=0{,}20\ \mathrm{mol}$ . La division donne 0,80, 0,50 reprend le volume, et l’unité gramme correspond à une masse plutôt qu’à une quantité de matière.

Question 17

17. Une chimiste dissout une espèce chimique dans un liquide. Comment nomme-t-on les deux constituants respectivement dissous et liquide ?

Le soluté et le solvant

Le solvant et le soluté

Le précipité et la solution

La solution et le solvant

Explication

Les espèces chimiques dissoutes sont les solutés, tandis que le liquide dans lequel elles sont dissoutes est le solvant. Intervertir soluté et solvant confond leurs rôles; la solution désigne le mélange obtenu.

Question 18

18. Pour additionner deux demi-équations dont les nombres d’électrons échangés diffèrent, quelle opération permet d’obtenir l’équation globale ?

Multiplier les demi-équations pour égaliser les électrons, puis les additionner

Additionner les demi-équations telles quelles, puis égaliser les électrons

Multiplier les demi-équations pour conserver les électrons dans le bilan

Modifier les espèces chimiques pour équilibrer directement les atomes

Explication

Il faut choisir des coefficients qui rendent égaux les nombres d’électrons cédés et captés, puis additionner les demi-équations afin que les électrons s’éliminent. Une addition sans égalisation laisse un bilan électronique incorrect, et conserver les électrons contredit leur élimination dans l’équation globale.

Question 19

19. À une pression de $1{,}013 \times 10^5$ Pa, quelle valeur faut-il utiliser pour le volume molaire d’un gaz à $0\ ^\circ\mathrm{C}$ ?

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

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

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

25{,}7\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}

Explication

À la pression indiquée, le volume molaire vaut $22{,}4\ \mathrm{L\cdot mol^{-1}}$ à 0 °C. La valeur de 24 correspond à 20 °C, l’unité mol·L⁻¹ inverse la grandeur, et 25,7 correspond à d’autres conditions.

Question 20

20. Quel nombre d’entités élémentaires correspond à une mole ?

6{,}02\times10^{24}

entités

6{,}02\times10^{23}

moles

6{,}02\times10^{23}

entités

6{,}02\times10^{22}

entités

Explication

Une mole est un groupement de $6{,}02\times10^{23}$ entités élémentaires. L’exposant 22 ou 24 décale ce nombre, tandis que l’unité « moles » confond le nombre d’entités avec la quantité de matière.

Question 21

21. Pour établir la demi-équation d’un couple en milieu acide, l’élément caractéristique est déjà équilibré, mais il manque de l’oxygène à gauche et de l’hydrogène à droite. Quelles espèces ajouter ensuite pour équilibrer ces éléments ?

H₂O à gauche et H⁺ à droite

H₂O à gauche et HO⁻ à droite

HO⁻ à gauche et H₂O à droite

H⁺ à gauche et H₂O à droite

Explication

En milieu acide ou neutre, on équilibre l’oxygène avec H₂O, puis l’hydrogène avec H⁺ : il faut donc ajouter H₂O à gauche et H⁺ à droite. Employer H⁺ pour l’oxygène ou HO⁻ à cette étape confond les espèces utilisées pour l’équilibrage.

Question 22

22. Deux espèces peuvent se transformer l’une en l’autre par gain ou perte d’électrons. Comment les désigne-t-on ensemble ?

Un couple oxydant-réducteur Ox/Red

Un couple d’espèces de même charge

Une réaction globale d’oxydoréduction

Un couple de deux réducteurs

Explication

Deux espèces reliées par un gain ou une perte d’électrons forment un couple Ox/Red et sont conjuguées. La définition ne repose ni sur une charge identique ni sur deux espèces ayant le même rôle.

Question 23

23. Pour le couple Fe³⁺/Fe²⁺, quelle écriture respecte la forme d’une demi-équation de réduction, avec un électron transféré ?

Fe³⁺ = Fe²⁺ + e⁻

Fe³⁺ + e⁻ = Fe²⁺

Fe²⁺ + e⁻ = Fe³⁺

Fe³⁺ = Fe²⁺

Explication

La demi-équation s’écrit sous la forme $Ox + ne^- = Red$ : ici, Fe³⁺ capte un électron pour devenir Fe²⁺. Placer l’électron à droite correspond au sens oxydation, et l’omettre ne conserve pas la charge.

Question 24

24. Lors d’une réaction entre deux couples d’oxydoréduction, quel transfert d’électrons caractérise la réaction ?

Du réducteur d’un couple vers l’oxydant de l’autre

De l’oxydant d’un couple vers le réducteur de l’autre

D’un réducteur vers le réducteur de l’autre couple

D’un oxydant vers un ion hydrogène du milieu

Explication

Le réducteur cède des électrons et l’oxydant de l’autre couple les capte. Le transfert inverse confond donneur et accepteur, tandis que le transfert entre deux réducteurs ou vers un ion hydrogène ne décrit pas la définition d’une réaction redox.

QCM : Quantité de matière + Ox/red (24 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans l’équation globale de l’alcootest, quel coefficient stœchiométrique accompagne l’éthanol consommé ?

2. Dans un échantillon d’un corps pur moléculaire, que désigne sa masse molaire moléculaire ?

3. Dans une transformation, l’espèce A perd des électrons et l’espèce B en gagne. Quel classement des deux phénomènes est correct ?

4. Pour un échantillon gazeux, que représente le volume molaire $V_m$ ?

5. Lors d’une transformation, une espèce X capte deux électrons. Quel rôle joue X dans cette transformation ?

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

7. Deux gaz différents sont comparés à la même température et à la même pression. Quelle propriété du volume molaire peut-on conclure ?

8. Un échantillon contient $2{,}0\times10^{-3}\ \mathrm{mol}$ d’ions. En utilisant $N_x=n_xN_A$ et $N_A=6{,}02\times10^{23}\ \mathrm{mol^{-1}}$ , quel est le nombre d’ions, arrondi à deux chiffres significatifs ?

9. Une demi-équation a été équilibrée en milieu acide et contient quatre ions H⁺. Quelle opération permet de la convertir en milieu basique selon la méthode ?

10. Dans une solution, une espèce présente à raison de $0{,}30\ \mathrm{mol}$ dans $1{,}0\ \mathrm{L}$ a quelle concentration molaire ?

11. Quelle valeur et quelle unité caractérisent la constante d’Avogadro ?

12. À quoi sert la quantité de matière, notée $n$ et exprimée en moles ?

13. Une pile à hydrogène met en réaction le dihydrogène et le dioxygène pour former de l’eau. Quelle est son équation globale équilibrée ?

14. Que représente la masse molaire atomique de l’isotope $^{35}_{17}\mathrm{Cl}$ ?

15. Que mesure la concentration massique d’une espèce dissoute dans une solution ?

16. Une solution a une concentration molaire de $0{,}40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ et un volume de $0{,}50\ \mathrm{L}$ . Quelle quantité de matière de soluté contient-elle ?

17. Une chimiste dissout une espèce chimique dans un liquide. Comment nomme-t-on les deux constituants respectivement dissous et liquide ?

18. Pour additionner deux demi-équations dont les nombres d’électrons échangés diffèrent, quelle opération permet d’obtenir l’équation globale ?

19. À une pression de $1{,}013 \times 10^5$ Pa, quelle valeur faut-il utiliser pour le volume molaire d’un gaz à $0\ ^\circ\mathrm{C}$ ?

20. Quel nombre d’entités élémentaires correspond à une mole ?

21. Pour établir la demi-équation d’un couple en milieu acide, l’élément caractéristique est déjà équilibré, mais il manque de l’oxygène à gauche et de l’hydrogène à droite. Quelles espèces ajouter ensuite pour équilibrer ces éléments ?

22. Deux espèces peuvent se transformer l’une en l’autre par gain ou perte d’électrons. Comment les désigne-t-on ensemble ?

23. Pour le couple Fe³⁺/Fe²⁺, quelle écriture respecte la forme d’une demi-équation de réduction, avec un électron transféré ?

24. Lors d’une réaction entre deux couples d’oxydoréduction, quel transfert d’électrons caractérise la réaction ?

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QCM : Quantité de matière + Ox/red (24 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans l’équation globale de l’alcootest, quel coefficient stœchiométrique accompagne l’éthanol consommé ?

2. Dans un échantillon d’un corps pur moléculaire, que désigne sa masse molaire moléculaire ?

3. Dans une transformation, l’espèce A perd des électrons et l’espèce B en gagne. Quel classement des deux phénomènes est correct ?

4. Pour un échantillon gazeux, que représente le volume molaire VmV_mVm​ ?

5. Lors d’une transformation, une espèce X capte deux électrons. Quel rôle joue X dans cette transformation ?

6. Un échantillon gazeux 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 ?

7. Deux gaz différents sont comparés à la même température et à la même pression. Quelle propriété du volume molaire peut-on conclure ?

9. Une demi-équation a été équilibrée en milieu acide et contient quatre ions H⁺. Quelle opération permet de la convertir en milieu basique selon la méthode ?

10. Dans une solution, une espèce présente à raison de 0,30 mol0{,}30\ \mathrm{mol}0,30 mol dans 1,0 L1{,}0\ \mathrm{L}1,0 L a quelle concentration molaire ?

11. Quelle valeur et quelle unité caractérisent la constante d’Avogadro ?

12. À quoi sert la quantité de matière, notée nnn et exprimée en moles ?

13. Une pile à hydrogène met en réaction le dihydrogène et le dioxygène pour former de l’eau. Quelle est son équation globale équilibrée ?

14. Que représente la masse molaire atomique de l’isotope 1735Cl^{35}_{17}\mathrm{Cl}1735​Cl ?

15. Que mesure la concentration massique d’une espèce dissoute dans une solution ?

16. Une solution a une concentration molaire de 0,40 mol⋅L−10{,}40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}0,40 mol⋅L−1 et un volume de 0,50 L0{,}50\ \mathrm{L}0,50 L. Quelle quantité de matière de soluté contient-elle ?

17. Une chimiste dissout une espèce chimique dans un liquide. Comment nomme-t-on les deux constituants respectivement dissous et liquide ?

18. Pour additionner deux demi-équations dont les nombres d’électrons échangés diffèrent, quelle opération permet d’obtenir l’équation globale ?

19. À une pression de 1,013×1051{,}013 \times 10^51,013×105 Pa, quelle valeur faut-il utiliser pour le volume molaire d’un gaz à 0 ∘C0\ ^\circ\mathrm{C}0 ∘C ?

20. Quel nombre d’entités élémentaires correspond à une mole ?

21. Pour établir la demi-équation d’un couple en milieu acide, l’élément caractéristique est déjà équilibré, mais il manque de l’oxygène à gauche et de l’hydrogène à droite. Quelles espèces ajouter ensuite pour équilibrer ces éléments ?

22. Deux espèces peuvent se transformer l’une en l’autre par gain ou perte d’électrons. Comment les désigne-t-on ensemble ?

23. Pour le couple Fe³⁺/Fe²⁺, quelle écriture respecte la forme d’une demi-équation de réduction, avec un électron transféré ?

24. Lors d’une réaction entre deux couples d’oxydoréduction, quel transfert d’électrons caractérise la réaction ?

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4. Pour un échantillon gazeux, que représente le volume molaire $V_m$ ?

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

10. Dans une solution, une espèce présente à raison de $0{,}30\ \mathrm{mol}$ dans $1{,}0\ \mathrm{L}$ a quelle concentration molaire ?

12. À quoi sert la quantité de matière, notée $n$ et exprimée en moles ?

14. Que représente la masse molaire atomique de l’isotope $^{35}_{17}\mathrm{Cl}$ ?

16. Une solution a une concentration molaire de $0{,}40\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ et un volume de $0{,}50\ \mathrm{L}$ . Quelle quantité de matière de soluté contient-elle ?

19. À une pression de $1{,}013 \times 10^5$ Pa, quelle valeur faut-il utiliser pour le volume molaire d’un gaz à $0\ ^\circ\mathrm{C}$ ?