QCM : Quantité de matière et solutions (25 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle définition caractérise une mole ?

La masse d’un système contenant autant d’atomes qu’il y a de molécules dans 12 g de carbone 12.
Le nombre de grammes nécessaire pour réunir une entité de chaque élément chimique.
La quantité de matière d’un système contenant 12 g de n’importe quel élément chimique.
La quantité de matière d’un système contenant autant d’entités qu’il y a d’atomes dans 12 g de carbone 12.

La quantité de matière d’un système contenant autant d’entités qu’il y a d’atomes dans 12 g de carbone 12.

Explication

La mole est définie en reliant le nombre d’entités d’un système au nombre d’atomes présents dans 12 g de carbone 12. La masse de 12 g ne s’applique pas à n’importe quel élément.

2. Que représente la constante d’Avogadro, de valeur NA=6,022×1023 mol−1N_A = 6{,}022 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1} ?

La masse, en grammes, d’une mole de toute substance.
Le nombre de grammes de carbone 12 nécessaires pour former une mole.
Le nombre de moles correspondant à une entité élémentaire.
Le nombre d’entités élémentaires contenues dans une mole.

Le nombre d’entités élémentaires contenues dans une mole.

Explication

La constante d’Avogadro donne le nombre d’entités élémentaires présentes dans une mole. Elle n’exprime pas une masse molaire, qui dépend de la substance considérée.

3. Un échantillon contient 3NA3N_A entités élémentaires ; quelle quantité de matière contient-il ?

3NA mol3N_A\ \mathrm{mol}
NA molN_A\ \mathrm{mol}
13 mol\frac{1}{3}\ \mathrm{mol}
3 mol3\ \mathrm{mol}

$$3\ \mathrm{mol}$$

Explication

La relation n=NNAn = \frac{N}{N_A} donne ici n=3NANA=3 moln = \frac{3N_A}{N_A} = 3\ \mathrm{mol}. La valeur de NAN_A est un nombre d’entités par mole, et non la quantité de matière de l’échantillon.

4. Que désigne la masse molaire atomique d’un élément chimique ?

La masse d’une mole des atomes de cet élément.
La somme des masses molaires de tous les éléments d’un échantillon.
La masse d’une mole des molécules formées avec cet élément.
La masse d’un seul atome de cet élément exprimée en grammes.

La masse d’une mole des atomes de cet élément.

Explication

La masse molaire atomique correspond à la masse d’une mole d’atomes d’un élément et se note avec le symbole de cet élément en indice. La masse d’une mole de molécules relève de la masse molaire moléculaire.

5. Comment détermine-t-on la masse molaire moléculaire d’une molécule à partir de sa formule chimique ?

On soustrait la masse molaire de l’élément le plus léger de celle de l’élément le plus lourd.
On multiplie la masse molaire d’un atome par le nombre total de molécules dans une mole.
On prend la masse molaire atomique de l’élément présent en plus grand nombre.
On additionne les masses molaires atomiques de tous les atomes qui la constituent.

On additionne les masses molaires atomiques de tous les atomes qui la constituent.

Explication

La masse molaire moléculaire, exprimée en g/mol, s’obtient en additionnant les masses molaires atomiques des atomes constituants. La masse molaire d’un seul élément ne tient pas compte de l’ensemble des atomes de la molécule.

6. Un échantillon a une masse m=24 gm = 24\ \mathrm{g} et une masse molaire M=12 g/molM = 12\ \mathrm{g/mol} ; quelle relation permet de calculer sa quantité de matière ?

n=mM=2 moln = \frac{m}{M} = 2\ \mathrm{mol}
n=m−M=12 moln = m - M = 12\ \mathrm{mol}
n=mM=288 moln = mM = 288\ \mathrm{mol}
n=Mm=0,5 moln = \frac{M}{m} = 0{,}5\ \mathrm{mol}

$$n = \frac{m}{M} = 2\ \mathrm{mol}$$

Explication

Pour un échantillon de masse mm et de masse molaire MM, la relation est n=mMn = \frac{m}{M}, ce qui donne ici 2 mol2\ \mathrm{mol}. Le rapport inverse calcule une grandeur différente et ne donne pas la quantité de matière.

7. Comment calcule-t-on la quantité de matière d’un solide de masse volumique ρ\rho, de volume VV et de masse molaire MM ?

n=MρVn = \frac{M}{\rho V}
n=ρVMn = \rho V M
n=ρVMn = \frac{\rho V}{M}
n=ρMVn = \frac{\rho M}{V}

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

Explication

La masse de l’échantillon vaut ρV\rho V ; en la divisant par la masse molaire MM, on obtient n=ρVMn = \frac{\rho V}{M}. Diviser la masse molaire par la masse de l’échantillon inverse le rapport requis.

8. Deux gaz différents sont comparés au même état de température : quelle propriété du volume molaire permet de les traiter de la même façon ?

Il est fixé par le volume de l’échantillon plutôt que par les conditions de mesure.
Il dépend de la nature du gaz plutôt que de la température.
Il dépend de la masse molaire du gaz plutôt que de son état thermique.
Il dépend de la température plutôt que de la nature du gaz.

Il dépend de la température plutôt que de la nature du gaz.

Explication

Le volume molaire dépend de la température et non de la nature du gaz, de sorte que les deux gaz ont la même valeur dans les mêmes conditions de température. La composition du gaz n’est donc pas le facteur déterminant dans cette comparaison.

9. Comment caractérise-t-on un corps pur du point de vue des espèces chimiques qui le constituent ?

Il est constitué de plusieurs espèces chimiques dont les constituants sont visibles.
Il est constitué d’une seule espèce chimique, qui peut être atomique, ionique ou moléculaire.
Il est constitué de plusieurs espèces chimiques réparties en une seule phase visible.
Il est constitué d’un solvant et d’au moins deux espèces chimiques dissoutes.

Il est constitué d’une seule espèce chimique, qui peut être atomique, ionique ou moléculaire.

Explication

Un corps pur ne contient qu’une seule espèce chimique, qu’il s’agisse d’atomes, d’ions ou de molécules. Un mélange homogène peut sembler uniforme, mais il contient plusieurs espèces chimiques.

10. Dans un échantillon dont les constituants sont distinguables à l’œil nu, comment classe-t-on le mélange ?

Comme un corps pur, car les constituants ne sont pas dissous.
Comme un mélange homogène, car les constituants forment une seule phase.
Comme un mélange hétérogène, car les constituants sont visibles séparément.
Comme une solution saturée, car les constituants restent observables.

Comme un mélange hétérogène, car les constituants sont visibles séparément.

Explication

Un mélange est hétérogène lorsque ses constituants sont distinguables à l’œil nu. La visibilité des constituants ne permet pas de conclure qu’il s’agit d’un corps pur.

11. On ajoute progressivement un solide à un liquide jusqu’à ce qu’il ne puisse plus s’y dissoudre ; comment décrit-on alors la solution ?

Elle est saturée, car le solvant ne peut plus dissoudre cette espèce.
Elle est homogène, car elle ne contient qu’une seule espèce chimique.
Elle est pure, car le solide dissous devient une espèce unique.
Elle est hétérogène, car toute dissolution produit plusieurs phases visibles.

Elle est saturée, car le solvant ne peut plus dissoudre cette espèce.

Explication

Une solution est un mélange homogène obtenu en dissolvant une espèce dans un solvant, et elle est saturée lorsque cette espèce ne peut plus s’y dissoudre. Une solution homogène reste un mélange de plusieurs espèces, et non un corps pur.

12. Un liquide contient de l’eau et du sel dissous ; quelle affirmation décrit correctement sa nature ?

C’est une espèce chimique unique, car ses constituants ne sont pas visibles à l’œil nu.
C’est un corps pur, car le sel est réparti uniformément dans l’eau.
C’est un mélange hétérogène, car il contient nécessairement plusieurs espèces.
C’est un mélange, car il contient plusieurs espèces chimiques et peut être homogène ou hétérogène.

C’est un mélange, car il contient plusieurs espèces chimiques et peut être homogène ou hétérogène.

Explication

Un mélange comprend plusieurs espèces chimiques et peut être homogène ou hétérogène. La répartition uniforme du sel ne transforme pas l’eau salée en corps pur.

13. Pour déterminer la concentration massique d’une solution, quelles grandeurs faut-il rapporter l’une à l’autre ?

La masse du solvant et le volume de soluté, selon Cm=mVC_m = \frac{m}{V}.
La masse du soluté et le volume de solution, selon Cm=mVC_m = \frac{m}{V}.
La masse molaire du soluté et sa quantité de matière, selon Cm=MnC_m = \frac{M}{n}.
La quantité de matière du soluté et le volume de solution, selon Cm=nVC_m = \frac{n}{V}.

La masse du soluté et le volume de solution, selon $$C_m = \frac{m}{V}$$.

Explication

La concentration massique se calcule en divisant la masse de soluté par le volume de solution. Le rapport quantité de matière sur volume correspond plutôt à la concentration molaire.

14. Une solution contient une quantité de matière nn de soluté dans un volume VV ; quelle expression donne sa concentration molaire ?

C=mVC = \frac{m}{V}, soit la masse du soluté rapportée au volume de solution.
C=VnC = \frac{V}{n}, soit le volume de solution rapporté à la quantité de matière.
C=nmC = \frac{n}{m}, soit la quantité de matière du soluté rapportée à sa masse.
C=nVC = \frac{n}{V}, soit la quantité de matière du soluté rapportée au volume de solution.

$$C = \frac{n}{V}$$, soit la quantité de matière du soluté rapportée au volume de solution.

Explication

La concentration molaire est le rapport de la quantité de matière du soluté au volume de solution. Le rapport masse sur volume décrit la concentration massique, et non la concentration molaire.

15. Connaissant la concentration molaire CC et la masse molaire MM d’un soluté, comment obtenir sa concentration massique ?

En calculant Cm=MCC_m = \frac{M}{C}, ce qui inverse le rapport entre les deux grandeurs.
En calculant Cm=CMC_m = CM, ce qui relie la concentration molaire à la masse molaire.
En calculant Cm=CMC_m = \frac{C}{M}, ce qui rapporte la quantité de matière au volume.
En calculant Cm=C+MC_m = C + M, ce qui additionne les deux concentrations.

En calculant $$C_m = CM$$, ce qui relie la concentration molaire à la masse molaire.

Explication

La concentration massique et la concentration molaire sont reliées par Cm=CMC_m = CM, où MM est la masse molaire. Diviser CC par MM ne donne pas cette relation et ne convertit pas correctement les deux concentrations.

16. Un flacon reconstitué d’amoxicilline a un volume de 60 mL et contient 3 000 mg de principe actif ; quelle concentration massique correspond à cette préparation ?

25 g/L, ce qui correspond aussi à 250 mg dans 10 mL.
50 g/L, ce qui correspond aussi à 250 mg dans 5 mL.
500 g/L, ce qui correspond aussi à 2 500 mg dans 5 mL.
5 g/L, ce qui correspond aussi à 250 mg dans 50 mL.

50 g/L, ce qui correspond aussi à 250 mg dans 5 mL.

Explication

La préparation fournit 250 mg dans 5 mL, soit une concentration de 50 g/L, et le flacon de 60 mL contient 3 000 mg. Une concentration de 5 g/L ne serait pas compatible avec la quantité indiquée dans ce flacon.

17. Un enfant de 30 kg reçoit de l’amoxicilline à raison de 150 mg/kg par 24 heures ; quelle quantité quotidienne cela représente-t-il en flacons de 3 000 mg ?

6 000 mg, soit 2 flacons par jour.
1 500 mg, soit 0,5 flacon par jour.
3 000 mg, soit 1 flacon par jour.
4 500 mg, soit 1,5 flacon par jour.

4 500 mg, soit 1,5 flacon par jour.

Explication

À 150 mg/kg par 24 heures, un enfant de 30 kg reçoit 150×30=4 500150 \times 30 = 4\,500 mg, soit 1,5 flacon de 3 000 mg. Un flacon entier ne fournirait que 3 000 mg et serait inférieur à la quantité calculée.

18. Quelle relation permet de calculer la masse de soluté nécessaire pour préparer un volume donné de solution par dissolution ?

m=CmVm = C_mV ou m=CMVm = CMV
m=VCmm = \frac{V}{C_m} ou m=VCMm = \frac{V}{CM}
m=CmVm = \frac{C_m}{V} ou m=CMVm = \frac{CM}{V}
m=Cm+Vm = C_m + V ou m=CM+Vm = CM + V

$$m = C_mV$$ ou $$m = CMV$$

Explication

La masse requise se calcule en multipliant la concentration massique par le volume, ou la concentration molaire par la masse molaire et le volume. Diviser la concentration par le volume ne donne pas la masse nécessaire.

19. Après avoir calculé puis pesé la quantité nécessaire d’un soluté solide, quelle suite d’opérations permet de préparer la solution par dissolution ?

Verser le soluté dans une fiole jaugée, ajouter la solution mère, puis ajuster le volume avec du solvant.
Transférer le soluté dans une fiole jaugée, compléter au trait de jauge, puis le dissoudre sans homogénéiser.
Transférer le soluté dans une fiole jaugée, le dissoudre, compléter au trait de jauge et homogénéiser.
Dissoudre le soluté dans un bécher, prélever un volume à la pipette et compléter dans un erlenmeyer.

Transférer le soluté dans une fiole jaugée, le dissoudre, compléter au trait de jauge et homogénéiser.

Explication

La dissolution se poursuit par le transfert du soluté dans une fiole jaugée, sa dissolution dans l’eau distillée, puis l’ajustement au trait et l’homogénéisation. Le prélèvement d’une solution mère décrit plutôt une dilution.

20. Lors d’une dilution, quelle distinction entre solution mère et solution fille est correcte ?

La solution mère est la solution finale diluée, tandis que la solution fille est la solution initiale, plus concentrée.
La solution mère est le solvant ajouté, tandis que la solution fille est le soluté transféré dans la fiole.
La solution mère est la solution initiale moins concentrée, tandis que la solution fille est la solution finale plus concentrée.
La solution mère est la solution initiale diluée, tandis que la solution fille est la solution finale, moins concentrée.

La solution mère est la solution initiale diluée, tandis que la solution fille est la solution finale, moins concentrée.

Explication

La solution mère est celle que l’on dilue, et la solution fille est obtenue après dilution avec une concentration plus faible. Inverser leurs rôles confond la solution de départ avec la solution préparée.

21. Que se passe-t-il pour le soluté et la concentration lorsqu’on ajoute du solvant à une solution mère pour la diluer ?

La quantité de matière de soluté diminue, le volume reste constant et la concentration diminue.
La quantité de matière de soluté reste constante, le volume diminue et la concentration augmente.
La quantité de matière de soluté augmente, le volume augmente et la concentration reste constante.
La quantité de matière de soluté reste constante, le volume augmente et la concentration diminue.

La quantité de matière de soluté reste constante, le volume augmente et la concentration diminue.

Explication

L’ajout de solvant conserve la quantité de matière de soluté, mais augmente le volume et abaisse la concentration. Une concentration constante ne serait pas compatible avec cette augmentation de volume à quantité de soluté inchangée.

22. Quelle égalité traduit la conservation du soluté entre un prélèvement de solution mère et la solution fille obtenue par dilution ?

C1V1=C2V2\frac{C_1}{V_1} = \frac{C_2}{V_2}
C1V2=C2V1C_1V_2 = C_2V_1
C1V1=C2V2C_1V_1 = C_2V_2
C1+V1=C2+V2C_1 + V_1 = C_2 + V_2

$$C_1V_1 = C_2V_2$$

Explication

La quantité de soluté prélevée dans la solution mère est égale à celle présente dans la solution fille, ce qui donne C1V1=C2V2C_1V_1 = C_2V_2. Échanger les volumes sans modifier les concentrations ne traduit pas cette conservation.

23. Quelle procédure décrit correctement une dilution réalisée avec de la verrerie jaugée ?

Prélever la solution mère avec un bécher, transférer dans une fiole jaugée, ajouter de l’eau distillée et s’arrêter avant le trait de jauge.
Prélever la solution mère avec une pipette jaugée, transférer dans une fiole jaugée, ajouter de l’eau distillée, compléter au trait et homogénéiser.
Prélever la solution mère avec une pipette jaugée, transférer dans un bécher, compléter au trait de jauge et verser dans une fiole sans homogénéiser.
Verser la solution mère dans une fiole jaugée, ajouter de l’eau distillée jusqu’au trait, puis prélever à la pipette et homogénéiser.

Prélever la solution mère avec une pipette jaugée, transférer dans une fiole jaugée, ajouter de l’eau distillée, compléter au trait et homogénéiser.

Explication

La pipette jaugée sert à prélever la solution mère et la fiole jaugée à obtenir le volume final après ajout d’eau distillée, ajustement au trait et homogénéisation. Un bécher ne permet pas le prélèvement volumétrique précis requis.

24. Quel est le principe d’un dosage par étalonnage pour déterminer la concentration d’une solution inconnue ?

Préparer une solution inconnue en dissolvant une masse connue de soluté.
Faire réagir la solution inconnue avec un réactif jusqu’à ce qu’il n’en reste plus.
Mesurer directement le volume de la solution inconnue sans utiliser de référence.
Comparer la solution inconnue à une gamme de solutions étalons de concentration connue.

Comparer la solution inconnue à une gamme de solutions étalons de concentration connue.

Explication

Le dosage par étalonnage détermine la concentration inconnue par comparaison avec une gamme de solutions étalons. Une réaction avec un réactif jusqu’à épuisement relève d’un principe différent de dosage.

25. Pour une solution colorée, quelles méthodes peuvent servir à estimer sa concentration en la comparant à des solutions étalons ?

Comparer sa vitesse d’écoulement à celle des étalons ou mesurer son pH.
Comparer sa masse à celle des étalons ou mesurer sa température.
Comparer sa teinte à une échelle de teinte ou mesurer son absorbance.
Comparer son volume à celui des étalons ou mesurer sa conductivité.

Comparer sa teinte à une échelle de teinte ou mesurer son absorbance.

Explication

Une gamme colorée peut former une échelle de teinte, et la concentration peut être évaluée à l’œil nu ou à partir de l’absorbance. La masse ou la température ne sont pas les méthodes indiquées pour cette comparaison.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 62 flashcards sur Quantité de matière et solutions.

Comment se définit la mole à partir du carbone 12 ?

La quantité de matière contenant autant d’entités élémentaires qu’il y a d’atomes dans 12 g de carbone 12.

Quelle est la valeur de la constante d’Avogadro ?

NA=6,022×1023 mol−1N_A = 6{,}022 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}

Que représente la constante d’Avogadro ?

Le nombre d’entités élémentaires dans une mole.

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