QCM : Quantité de matière et spectrophotométrie (15 questions)

Question 1

1. Une molécule possède deux atomes de carbone et quatre atomes d’hydrogène. Avec $M(\mathrm{C}) = 12\\,\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$ et $M(\mathrm{H}) = 1\\,\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$ , quelle est sa masse molaire moléculaire ?

28\\,\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}

13\\,\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}

48\\,\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}

26\\,\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}

Explication

Il faut additionner les masses atomiques en tenant compte de chaque indice : $2 \times 12 + 4 \times 1 = 28\\,\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$ . La valeur 13 oublie les indices, 26 omet les hydrogènes et 48 provient d’une multiplication des masses au lieu de leur addition.

Answer

$$28\\,\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$$

Question 2

2. Un échantillon contient $3{,}01 \times 10^{22}$ entités. Quelle quantité de matière contient-il, avec $N_a = 6{,}02 \times 10^{23}\\,\text{mol}^{-1}$ ?

1{,}81 \times 10^{46}\\,\text{mol}

2{,}0 \times 10^{1}\\,\text{mol}

5{,}0 \times 10^{-2}\\,\text{mol}

5{,}0 \times 10^{1}\\,\text{mol}

Explication

On applique $n = \frac{N}{N_a}$ : $n = \frac{3{,}01 \times 10^{22}}{6{,}02 \times 10^{23}} = 0{,}50 \times 10^{-1} = 5{,}0 \times 10^{-2}\\,\text{mol}$ . Le produit correspond à une multiplication, tandis que les autres valeurs résultent d’une erreur sur le rapport ou l’exposant.

Answer

$$5{,}0 \times 10^{-2}\\,\text{mol}$$

Question 3

3. Une technicienne dilue un prélèvement de solution sans perdre de soluté : quelle grandeur reste inchangée entre l’avant et l’après dilution ?

La quantité de matière du soluté.

Le volume de la solution.

La quantité de matière de solvant.

La concentration molaire de la solution.

Explication

Lors d’une dilution, la quantité de matière de soluté est conservée : $n_1 = n_2$ . La concentration change, le volume augmente, et la quantité de solvant ne représente pas la quantité de soluté.

Answer

La quantité de matière du soluté.

Question 4

4. Deux solutions de la même espèce colorée sont comparées : la solution X est plus concentrée que la solution Y. Quelle différence visuelle prévoit-on ?

La teinte de X est plus claire que celle de Y.

La teinte de X est plus foncée que celle de Y.

La teinte de X change de couleur par rapport à celle de Y.

La teinte de X est identique à celle de Y.

Explication

Pour une même espèce colorée, une concentration plus grande correspond à une teinte plus foncée. Une teinte plus claire inverse cette relation, une teinte identique néglige l’effet de la concentration et un changement de couleur confond intensité et nature de la couleur.

Answer

La teinte de X est plus foncée que celle de Y.

Question 5

5. Pour une solution, le coefficient de proportionnalité vaut $k = 250\;\text{L·mol}^{-1}$ et la concentration vaut $C = 0{,}004\;\text{mol·L}^{-1}$ . Quelle absorbance prédit la loi de Beer-Lambert ?

A = 0{,}000016

, sans unité

A = 62\,500

, sans unité

A = 1

, sans unité

A = 0{,}004

, sans unité

Explication

La loi de Beer-Lambert donne $A = k \times C$ , donc $250 \times 0{,}004 = 1$ ; l’absorbance est sans unité. La valeur $0{,}000016$ provient de la division de C par k, tandis que $0{,}004$ oublie le facteur k et $62\,500$ inverse le rapport.

Answer

$$A = 1$$, sans unité

Question 6

6. Quelle grandeur représente la masse molaire $M$ d’une espèce chimique, et quelle est son unité usuelle ?

La masse d’une mole d’entités, en

\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}

La masse d’un volume d’entités, en

\text{g}\cdot\text{L}^{-1}

La quantité d’entités d’une mole, en

\text{mol}

La masse d’un échantillon, en

\text{g}

Explication

La masse molaire est la masse correspondant à une mole d’entités et s’exprime en $\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$ . L’unité $\text{g}$ désigne une masse d’échantillon, $\text{mol}$ une quantité de matière et $\text{g}\cdot\text{L}^{-1}$ une concentration massique.

Answer

La masse d’une mole d’entités, en $$\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$$

Question 7

7. Un échantillon de dioxyde de carbone de masse $8{,}8\ \text{g}$ possède une masse molaire de $44\ \text{g·mol}^{-1}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

387{,}2\ \text{mol}

5{,}0\ \text{mol}

0{,}20\ \text{mol}

8{,}8\ \text{mol}

Explication

La relation est $n=\frac{m}{M}$ : $8{,}8/44=0{,}20\ \text{mol}$ . Le produit des valeurs correspond à une multiplication erronée, tandis que le rapport inversé donne $5{,}0$ .

Answer

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

Question 8

8. De quoi est constituée une échelle de teinte et à quoi sert-elle ?

D’une série de couleurs absorbées servant à identifier les solutés.

D’une série de solutions colorées de volumes connus servant d’étalons.

D’une série de mesures d’absorbance servant à fixer la longueur d’onde.

D’une série de solutions colorées de concentrations connues servant d’étalons.

Explication

Une échelle de teinte rassemble des solutions d’une espèce colorée dont les concentrations sont connues afin de servir d’étalons. Des volumes connus ne définissent pas cette série, et les couleurs absorbées ou les mesures d’absorbance sont d’autres notions.

Answer

D’une série de solutions colorées de concentrations connues servant d’étalons.

Question 9

9. On prélève $15\,\text{mL}$ d’une solution à $0{,}80\,\text{mol·L}^{-1}$ , puis on complète à $120\,\text{mL}$ . Quelle concentration finale obtient-on ?

0{,}0067\,\text{mol·L}^{-1}

6{,}4\,\text{mol·L}^{-1}

0{,}10\,\text{mol·L}^{-1}

0{,}80\,\text{mol·L}^{-1}

Explication

La relation de dilution est $C_1V_1=C_2V_2$ , donc $C_2=0{,}80\times15/120=0{,}10\,\text{mol·L}^{-1}$ . La valeur $6{,}4$ vient de l’inversion des volumes, $0{,}0067$ d’une conversion ou d’un calcul incohérent, et $0{,}80$ suppose que la concentration ne change pas.

Answer

$$0{,}10\,\text{mol·L}^{-1}$$

Question 10

10. Combien d’entités chimiques contient une mole ?

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

entités

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

entités

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

moles

6{,}02 \times 10^{24}

entités

Explication

Une mole contient $6{,}02 \times 10^{23}$ entités. La valeur avec $10^{22}$ sous-estime le nombre, celle avec $10^{24}$ le surestime, et l’unité « moles » confond nombre d’entités et quantité de matière.

Answer

$$6{,}02 \times 10^{23}$$ entités

Question 11

11. Quand un soluté se dissout dans un solvant, que deviennent ses entités ?

Elles se répartissent dans un volume accru par ajout de solvant.

Elles se transforment en nouvelles entités chimiques.

Elles se déposent au fond du récipient.

Elles se dispersent dans tout le volume du solvant.

Explication

La dissolution correspond à la dispersion des entités du soluté dans tout le volume du solvant. La transformation chimique évoque une réaction, le dépôt décrit une sédimentation et l’ajout de solvant relève d’une dilution.

Answer

Elles se dispersent dans tout le volume du solvant.

Question 12

12. Une solution contient un soluté dissous : quelle grandeur correspond à la masse de ce soluté par volume de solution et s’exprime en $\text{g·L}^{-1}$ ?

La masse volumique de la solution

La concentration massique

La concentration molaire

La masse molaire du soluté

Explication

La concentration massique est la masse de soluté dissoute par volume de solution et s’exprime en $\text{g·L}^{-1}$ . La concentration molaire se rapporte à la quantité de matière, tandis que la masse molaire concerne une mole de substance.

Answer

La concentration massique

Question 13

13. Pour analyser une solution, une technicienne choisit une radiation de longueur d’onde de 540 nm. Quelle grandeur l’appareil mesure-t-il pour cette radiation ?

L’absorbance A de la solution

La concentration C de la solution

Le coefficient k de la solution

La longueur d’onde λ de la solution

Explication

Le spectrophotomètre mesure l’absorbance de la solution pour la longueur d’onde choisie. La concentration, la longueur d’onde et le coefficient de proportionnalité sont des grandeurs distinctes.

Answer

L’absorbance A de la solution

Question 14

14. Une solution contient $0{,}12\ \text{mol}$ de soluté dans un volume de $0{,}40\ \text{L}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

0{,}30\ \text{mol·L}^{-1}

0{,}048\ \text{mol·L}^{-1}

3{,}33\ \text{mol·L}^{-1}

0{,}40\ \text{mol·L}^{-1}

Explication

La concentration molaire vérifie $C=\frac{n}{V}$ , donc $0{,}12/0{,}40=0{,}30\ \text{mol·L}^{-1}$ . Le produit des données donne la mauvaise opération, et le rapport inversé ne correspond pas à la définition de $C$ .

Answer

$$0{,}30\ \text{mol·L}^{-1}$$

Question 15

15. À température et pression fixées, un échantillon gazeux occupe $6{,}0\ \text{L}$ et le volume molaire vaut $24\ \text{L·mol}^{-1}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

24\ \text{mol}

4{,}0\ \text{mol}

0{,}25\ \text{mol}

144\ \text{mol}

Explication

Pour un gaz, $n=\frac{V}{V_m}$ , donc $6{,}0/24=0{,}25\ \text{mol}$ . Multiplier les volumes ou inverser le rapport ne respecte pas la relation définissant la quantité de matière.

Answer

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

QCM : Quantité de matière et spectrophotométrie (15 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une molécule possède deux atomes de carbone et quatre atomes d’hydrogène. Avec $M(\mathrm{C}) = 12\\,\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$ et $M(\mathrm{H}) = 1\\,\text{g}\cdot\text{mol}^{-1}$ , quelle est sa masse molaire moléculaire ?

2. Un échantillon contient $3{,}01 \times 10^{22}$ entités. Quelle quantité de matière contient-il, avec $N_a = 6{,}02 \times 10^{23}\\,\text{mol}^{-1}$ ?

3. Une technicienne dilue un prélèvement de solution sans perdre de soluté : quelle grandeur reste inchangée entre l’avant et l’après dilution ?

4. Deux solutions de la même espèce colorée sont comparées : la solution X est plus concentrée que la solution Y. Quelle différence visuelle prévoit-on ?

5. Pour une solution, le coefficient de proportionnalité vaut $k = 250\;\text{L·mol}^{-1}$ et la concentration vaut $C = 0{,}004\;\text{mol·L}^{-1}$ . Quelle absorbance prédit la loi de Beer-Lambert ?

6. Quelle grandeur représente la masse molaire $M$ d’une espèce chimique, et quelle est son unité usuelle ?

7. Un échantillon de dioxyde de carbone de masse $8{,}8\ \text{g}$ possède une masse molaire de $44\ \text{g·mol}^{-1}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

8. De quoi est constituée une échelle de teinte et à quoi sert-elle ?

9. On prélève $15\,\text{mL}$ d’une solution à $0{,}80\,\text{mol·L}^{-1}$ , puis on complète à $120\,\text{mL}$ . Quelle concentration finale obtient-on ?

10. Combien d’entités chimiques contient une mole ?

11. Quand un soluté se dissout dans un solvant, que deviennent ses entités ?

12. Une solution contient un soluté dissous : quelle grandeur correspond à la masse de ce soluté par volume de solution et s’exprime en $\text{g·L}^{-1}$ ?

13. Pour analyser une solution, une technicienne choisit une radiation de longueur d’onde de 540 nm. Quelle grandeur l’appareil mesure-t-il pour cette radiation ?

14. Une solution contient $0{,}12\ \text{mol}$ de soluté dans un volume de $0{,}40\ \text{L}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

15. À température et pression fixées, un échantillon gazeux occupe $6{,}0\ \text{L}$ et le volume molaire vaut $24\ \text{L·mol}^{-1}$ . Quelle est sa quantité de matière ?

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QCM : Quantité de matière et spectrophotométrie (15 questions)

Questions et réponses du QCM

2. Un échantillon contient 3,01×10223{,}01 \times 10^{22}3,01×1022 entités. Quelle quantité de matière contient-il, avec Na=6,02×1023,mol−1N_a = 6{,}02 \times 10^{23}\\,\text{mol}^{-1}Na​=6,02×1023,mol−1 ?

3. Une technicienne dilue un prélèvement de solution sans perdre de soluté : quelle grandeur reste inchangée entre l’avant et l’après dilution ?

4. Deux solutions de la même espèce colorée sont comparées : la solution X est plus concentrée que la solution Y. Quelle différence visuelle prévoit-on ?

5. Pour une solution, le coefficient de proportionnalité vaut k=250 L⋅mol−1k = 250\;\text{L·mol}^{-1}k=250L⋅mol−1 et la concentration vaut C=0,004 mol⋅L−1C = 0{,}004\;\text{mol·L}^{-1}C=0,004mol⋅L−1. Quelle absorbance prédit la loi de Beer-Lambert ?

6. Quelle grandeur représente la masse molaire MMM d’une espèce chimique, et quelle est son unité usuelle ?

7. Un échantillon de dioxyde de carbone de masse 8,8 g8{,}8\ \text{g}8,8 g possède une masse molaire de 44 g⋅mol−144\ \text{g·mol}^{-1}44 g⋅mol−1. Quelle quantité de matière contient-il ?

8. De quoi est constituée une échelle de teinte et à quoi sert-elle ?

9. On prélève 15 mL15\,\text{mL}15mL d’une solution à 0,80 mol⋅L−10{,}80\,\text{mol·L}^{-1}0,80mol⋅L−1, puis on complète à 120 mL120\,\text{mL}120mL. Quelle concentration finale obtient-on ?

10. Combien d’entités chimiques contient une mole ?

11. Quand un soluté se dissout dans un solvant, que deviennent ses entités ?

12. Une solution contient un soluté dissous : quelle grandeur correspond à la masse de ce soluté par volume de solution et s’exprime en g⋅L−1\text{g·L}^{-1}g⋅L−1 ?

13. Pour analyser une solution, une technicienne choisit une radiation de longueur d’onde de 540 nm. Quelle grandeur l’appareil mesure-t-il pour cette radiation ?

14. Une solution contient 0,12 mol0{,}12\ \text{mol}0,12 mol de soluté dans un volume de 0,40 L0{,}40\ \text{L}0,40 L. Quelle est sa concentration molaire ?

15. À température et pression fixées, un échantillon gazeux occupe 6,0 L6{,}0\ \text{L}6,0 L et le volume molaire vaut 24 L⋅mol−124\ \text{L·mol}^{-1}24 L⋅mol−1. Quelle est sa quantité de matière ?

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2. Un échantillon contient $3{,}01 \times 10^{22}$ entités. Quelle quantité de matière contient-il, avec $N_a = 6{,}02 \times 10^{23}\\,\text{mol}^{-1}$ ?

5. Pour une solution, le coefficient de proportionnalité vaut $k = 250\;\text{L·mol}^{-1}$ et la concentration vaut $C = 0{,}004\;\text{mol·L}^{-1}$ . Quelle absorbance prédit la loi de Beer-Lambert ?

6. Quelle grandeur représente la masse molaire $M$ d’une espèce chimique, et quelle est son unité usuelle ?

7. Un échantillon de dioxyde de carbone de masse $8{,}8\ \text{g}$ possède une masse molaire de $44\ \text{g·mol}^{-1}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

9. On prélève $15\,\text{mL}$ d’une solution à $0{,}80\,\text{mol·L}^{-1}$ , puis on complète à $120\,\text{mL}$ . Quelle concentration finale obtient-on ?

12. Une solution contient un soluté dissous : quelle grandeur correspond à la masse de ce soluté par volume de solution et s’exprime en $\text{g·L}^{-1}$ ?

14. Une solution contient $0{,}12\ \text{mol}$ de soluté dans un volume de $0{,}40\ \text{L}$ . Quelle est sa concentration molaire ?

15. À température et pression fixées, un échantillon gazeux occupe $6{,}0\ \text{L}$ et le volume molaire vaut $24\ \text{L·mol}^{-1}$ . Quelle est sa quantité de matière ?