QCM : Quantités de matière et dosages (16 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Concernant la mole :

La mole est une unité utilisée pour exprimer une quantité de matière.
Une mole correspond à un paquet de 6,02×10236,02 \times 10^{23} entités élémentaires différentes.
Une mole désigne un nombre fixé d’entités élémentaires identiques.
Une mole correspond à un paquet de 6,02×10236,02 \times 10^{23} entités élémentaires identiques.
Une mole correspond à un paquet de 6,02×10226,02 \times 10^{22} entités élémentaires identiques.

La mole est une unité utilisée pour exprimer une quantité de matière. · Une mole désigne un nombre fixé d’entités élémentaires identiques. · Une mole correspond à un paquet de $$6,02 \times 10^{23}$$ entités élémentaires identiques.

Explication

La mole est l’unité de quantité de matière et correspond à 6,02×10236,02 \times 10^{23} entités identiques. La valeur proposée dans une option est dix fois trop faible, tandis que les entités ne sont pas différentes.

2. À propos de la masse molaire atomique :

Elle caractérise les atomes appartenant à un élément donné.
Elle correspond à la masse d’une mole d’atomes d’un élément.
Elle correspond à la masse d’une mole de molécules d’un élément.
Elle s’exprime en moles par gramme, soit en mol⋅g−1\mathrm{mol\cdot g^{-1}}.
Elle s’exprime en grammes par mole, soit en g⋅mol−1\mathrm{g\cdot mol^{-1}}.

Elle caractérise les atomes appartenant à un élément donné. · Elle correspond à la masse d’une mole d’atomes d’un élément. · Elle s’exprime en grammes par mole, soit en $$\mathrm{g\cdot mol^{-1}}$$.

Explication

La masse molaire atomique est la masse d’une mole d’atomes d’un élément et s’exprime en g⋅mol−1\mathrm{g\cdot mol^{-1}}. La définition ne porte pas sur une mole de molécules, et l’unité proposée en sens inverse est incorrecte.

3. Une molécule est constituée de plusieurs types d’atomes. Quelles affirmations décrivent sa masse molaire moléculaire ?

Elle représente la masse d’une mole de molécules différentes.
Elle se calcule en additionnant les masses molaires isotopiques des atomes.
Elle correspond à la masse d’une mole de molécules identiques.
Elle correspond à la masse d’une mole d’atomes constituant la molécule.
Elle s’exprime en mol⋅g−1\mathrm{mol\cdot g^{-1}}.

Elle correspond à la masse d’une mole de molécules identiques.

Explication

La masse molaire moléculaire est la masse d’une mole de molécules identiques. Elle s’exprime en g⋅mol−1\mathrm{g\cdot mol^{-1}} et se calcule à partir des masses molaires atomiques des atomes constituants, non des masses isotopiques ni d’atomes seuls.

4. Un échantillon est caractérisé par sa masse volumique ρ\rho, son volume VV et sa masse molaire MM. Parmi les propositions suivantes, lesquelles sont exactes ?

Sa quantité de matière vérifie n=MρVn = \frac{M}{\rho V}.
Sa masse vérifie m=ρVm = \rho V.
Sa masse vérifie m=Vρm = \frac{V}{\rho}.
Sa quantité de matière vérifie n=ρVMn = \frac{\rho V}{M}.
La quantité de matière peut être calculée à partir de ρ\rho, VV et MM.

Sa masse vérifie $$m = \rho V$$. · Sa quantité de matière vérifie $$n = \frac{\rho V}{M}$$. · La quantité de matière peut être calculée à partir de $$\rho$$, $$V$$ et $$M$$.

Explication

La masse de l’échantillon est m=ρVm=\rho V et, en appliquant n=m/Mn=m/M, on obtient n=ρV/Mn=\rho V/M. Les expressions proposées qui inversent la masse volumique ou la fraction de quantité de matière ne correspondent pas à ces relations.

5. Concernant le volume molaire des gaz :

Le volume molaire s’exprime en litres par mole.
Le volume molaire correspond à la masse d’une mole exprimée en grammes par litre.
Le volume molaire désigne le volume occupé par une mole à pression donnée, quelle que soit la température.
Le volume molaire correspond au volume occupé par une mole à température et pression données.
Le volume molaire caractérise le volume occupé par une mole à température donnée, quelle que soit la pression.

Le volume molaire s’exprime en litres par mole. · Le volume molaire correspond au volume occupé par une mole à température et pression données.

Explication

Le volume molaire est le volume occupé par une mole aux température et pression considérées, et son unité est le litre par mole. La température et la pression doivent toutes deux être précisées : l’unité de masse par volume ne convient pas.

6. Pour un gaz de volume VV et de volume molaire VmV_m, quelles relations concernant la quantité de matière sont exactes ?

La quantité de matière se calcule par n=V/Vmn = V/V_m.
Le volume du gaz se calcule par V=nVmV = nV_m.
Le volume molaire se calcule par Vm=n/VV_m = n/V.
La quantité de matière se calcule par n=V×Vmn = V \times V_m.
La quantité de matière se calcule par n=Vm/Vn = V_m/V.

La quantité de matière se calcule par $$n = V/V_m$$. · Le volume du gaz se calcule par $$V = nV_m$$.

Explication

La quantité de matière est le quotient du volume du gaz par le volume molaire, et la relation équivalente est V=nVmV = nV_m. L’inversion du quotient, le produit et l’expression proposée pour le volume molaire ne correspondent pas à ces relations.

7. À propos de la concentration massique d’une solution :

Elle correspond au quotient de la masse de soluté par le volume de solution.
Elle s’exprime en moles par litre de solution.
Elle s’exprime en grammes par litre de solution.
Elle rapporte la masse de soluté au volume total de solution.
Elle rapporte la masse de soluté au volume de solvant ajouté.

Elle correspond au quotient de la masse de soluté par le volume de solution. · Elle s’exprime en grammes par litre de solution. · Elle rapporte la masse de soluté au volume total de solution.

Explication

La concentration massique est la masse de soluté divisée par le volume total de solution et s’exprime en g⋅L−1\text{g·L}^{-1}. Le volume de solvant seul et l’unité en moles par litre ne définissent pas cette concentration.

8. Pour une solution contenant une masse de soluté mm dans un volume total VV, quelle(s) relation(s) donne(nt) la concentration massique ?

Le volume total vérifie V=tmV = tm.
La concentration massique vérifie t=m/Vt = m/V.
La masse de soluté vérifie m=tVm = tV.
La concentration massique vérifie t=V/mt = V/m.
La concentration massique vérifie t=mVt = mV.

La concentration massique vérifie $$t = m/V$$. · La masse de soluté vérifie $$m = tV$$.

Explication

La définition algébrique est t=m/Vt = m/V, ce qui donne également m=tVm = tV. Les expressions qui inversent le quotient ou multiplient masse et volume ne conviennent pas.

9. Une solution contient une quantité de soluté répartie dans un volume total de solution. Concernant sa concentration molaire, cochez la (les) proposition(s) exacte(s) :

Elle se définit à partir de la quantité de matière du soluté dissous.
Elle rapporte la quantité de matière de soluté au volume de solvant seul.
Elle s’exprime en moles par litre de solution.
Elle rapporte la quantité de matière de soluté au volume total de solution.
Elle s’exprime en grammes par litre de solution.

Elle se définit à partir de la quantité de matière du soluté dissous. · Elle s’exprime en moles par litre de solution. · Elle rapporte la quantité de matière de soluté au volume total de solution.

Explication

La concentration molaire est le quotient de la quantité de matière de soluté par le volume total de solution; elle s’exprime en mol⋅L−1\text{mol·L}^{-1}. Elle n’est pas définie par le volume de solvant seul et l’unité en grammes par litre concerne la concentration massique.

10. Une solution contient un soluté de masse molaire MM, de concentration molaire cc et de concentration massique tt. Parmi les relations suivantes, la(les)quelle(s) est(sont) exacte(s) ?

La concentration massique tt s’exprime en mol⋅L−1\text{mol·L}^{-1}.
La concentration molaire cc s’exprime en g⋅L−1\text{g·L}^{-1}.
Les concentrations vérifient c=tMc = tM.
Les concentrations vérifient t=c/Mt = c/M.
Les concentrations vérifient t=cMt = cM.

Les concentrations vérifient $$t = cM$$.

Explication

La relation entre les deux concentrations est t=cMt = cM. Les expressions proposées avec le rapport ou le produit inversé sont erronées; tt s’exprime en g⋅L−1\text{g·L}^{-1} et cc en mol⋅L−1\text{mol·L}^{-1}.

11. Diluer une solution consiste à :

Conserver le volume de solvant tout en diminuant la quantité de matière de soluté.
Augmenter le volume de solvant en augmentant la quantité de matière de soluté.
Augmenter le volume de solvant tout en conservant la quantité de matière de soluté.
Augmenter la quantité de matière de soluté tout en conservant le volume de solvant.
Conserver la quantité de matière de soluté au cours de l’opération.

Augmenter le volume de solvant tout en conservant la quantité de matière de soluté. · Conserver la quantité de matière de soluté au cours de l’opération.

Explication

La dilution augmente le volume de solvant tout en conservant la quantité de matière de soluté. Les propositions qui modifient cette quantité ou maintiennent le volume de solvant ne décrivent pas la dilution.

12. Lors d’une dilution de volume prélevé VpV_p à volume final VfV_f, le facteur FF vérifie :

Le facteur de dilution est supérieur à un.
Le facteur vérifie F=Cm/Cf=Vf/VpF = C_m/C_f = V_f/V_p et F>1F > 1.
Le rapport des concentrations dans le facteur est Cm/CfC_m/C_f.
Le facteur vérifie F=Cf/Cm=Vp/VfF = C_f/C_m = V_p/V_f et F>1F > 1.
Le rapport des volumes dans le facteur est Vf/VpV_f/V_p.

Le facteur de dilution est supérieur à un. · Le facteur vérifie $$F = C_m/C_f = V_f/V_p$$ et $$F > 1$$. · Le rapport des concentrations dans le facteur est $$C_m/C_f$$. · Le rapport des volumes dans le facteur est $$V_f/V_p$$.

Explication

Le facteur de dilution est F=Cm/Cf=Vf/VpF = C_m/C_f = V_f/V_p et il est supérieur à un. L’expression utilisant les rapports inverses ne respecte pas cette définition.

13. Lors d’une dilution, quelles relations expriment la conservation de la quantité de soluté entre la solution mère et la solution fille ?

Les produits concentration de la solution et volume prélevé ou final sont égaux.
La conservation du soluté s’écrit Cm/Cf=VpVfC_m/C_f = V_pV_f.
La conservation du soluté s’écrit CmVf=CfVpC_mV_f = C_fV_p.
La conservation du soluté s’écrit CmVp=Cf/VfC_mV_p = C_f/V_f.
La conservation du soluté s’écrit CmVp=CfVfC_mV_p = C_fV_f.

Les produits concentration de la solution et volume prélevé ou final sont égaux. · La conservation du soluté s’écrit $$C_mV_p = C_fV_f$$.

Explication

La quantité de soluté étant conservée, CmVp=CfVfC_mV_p = C_fV_f; les produits concentration-volume sont donc égaux avant et après dilution. Les autres expressions associent incorrectement les volumes ou remplacent le produit par un quotient.

14. Concernant la loi de Beer-Lambert à une longueur d’onde donnée :

L’absorptivité molaire dépend de la longueur d’onde considérée dans l’expression de l’absorbance.
L’absorbance est égale au produit de l’absorptivité molaire, du trajet optique et de la concentration.
Le trajet optique intervient comme diviseur de la concentration dans la loi d’absorbance.
L’absorbance est égale au rapport de la concentration par le produit de l’absorptivité et du trajet optique.
L’absorbance est égale au produit de la concentration, du trajet optique et de la fréquence lumineuse.

L’absorptivité molaire dépend de la longueur d’onde considérée dans l’expression de l’absorbance. · L’absorbance est égale au produit de l’absorptivité molaire, du trajet optique et de la concentration.

Explication

La loi s’écrit Aλ=ελlcA_\lambda = \varepsilon_\lambda lc : l’absorbance dépend du produit de l’absorptivité à cette longueur d’onde, du trajet optique et de la concentration. Les formes avec un rapport, la fréquence ou le trajet optique au dénominateur ne correspondent pas à cette expression.

15. Lorsque la longueur d’onde, l’absorptivité molaire et le trajet optique sont fixés, quelles propositions décrivent l’absorbance ?

L’absorbance varie comme le logarithme de la concentration de la solution.
L’absorbance varie comme le carré de la concentration de la solution.
L’absorbance est proportionnelle à la concentration selon la relation Aλ=kcA_\lambda = kc.
L’absorbance reste constante lorsque la concentration de la solution augmente.
L’absorbance est inversement proportionnelle à la concentration dans ces conditions.

L’absorbance est proportionnelle à la concentration selon la relation $$A_\lambda = kc$$.

Explication

Les paramètres fixés permettent de regrouper les constantes dans kk, d’où la relation de proportionnalité Aλ=kcA_\lambda = kc. Une dépendance quadratique, constante, inverse ou logarithmique ne décrit pas cette relation.

16. Un laboratoire détermine la concentration inconnue d’une solution par étalonnage. Quelle(s) proposition(s) est(sont) exacte(s) ?

La courbe d’étalonnage représente l’absorbance en fonction de la concentration des solutions étalons.
La concentration inconnue se déduit directement de la masse molaire, sans mesure d’absorbance.
La méthode consiste à comparer l’absorbance inconnue à une solution étalon unique, sans courbe.
Les solutions étalons sont préparées par dilution avant l’établissement de la courbe.
La concentration inconnue se lit sur une courbe représentant la concentration en fonction du temps.

La courbe d’étalonnage représente l’absorbance en fonction de la concentration des solutions étalons. · Les solutions étalons sont préparées par dilution avant l’établissement de la courbe.

Explication

L’étalonnage repose sur la préparation de solutions étalons par dilution, puis sur le tracé de A=f(C)A=f(C). La concentration inconnue est ensuite lue graphiquement à partir de son absorbance, et non déduite de la masse molaire ou d’une courbe temporelle.

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À combien d’entités élémentaires identiques correspond une mole ?

6,02×10236{,}02 \times 10^{23} entités.

Quelle relation relie le nombre d’entités NN à la quantité de matière nn ?

N=nNaN = nN_a.

Quelle est la valeur de la constante d’Avogadro NaN_a ?

6,02×1023 mol−16{,}02 \times 10^{23}\ \mathrm{mol}^{-1}.

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