QCM : Quantités de matière et solutions — 10 questions

Question 1

1. Que représente la masse molaire $M$ d’une espèce chimique ?

La masse d’une mole d’entités de cette espèce

Le nombre d’entités présentes dans un gramme

La masse d’une seule entité de cette espèce

Le volume occupé par une mole de gaz

Explication

La masse molaire correspond à la masse d’une mole d’entités chimiques. La masse d’une seule entité est une grandeur différente, beaucoup plus petite.

Answer

La masse d’une mole d’entités de cette espèce

Question 2

2. Une entité chimique a une masse de $3,0\times10^{-23}\ \mathrm{g}$ . Quelle relation permet de calculer sa masse molaire ?

M=N_A+m

M=\frac{m}{N_A}

M=\frac{N_A}{m}

M=N_A\times m

Explication

La masse molaire se calcule en multipliant la masse d’une entité par la constante d’Avogadro, selon $M=N_A\times m$ . Diviser par $N_A$ donnerait une grandeur qui ne correspond pas à la masse d’une mole.

Answer

$$M=N_A\times m$$

Question 3

3. Comment calcule-t-on la masse molaire du dioxyde de carbone $\mathrm{CO_2}$ à partir des masses molaires atomiques ?

M(\mathrm{CO_2})=2M_C+M_O

M(\mathrm{CO_2})=M_C-M_O

M(\mathrm{CO_2})=M_C\times M_O

M(\mathrm{CO_2})=M_C+2M_O

Explication

Une molécule de $\mathrm{CO_2}$ contient un atome de carbone et deux atomes d’oxygène, donc leurs contributions s’additionnent selon $M_C+2M_O$ . La relation $2M_C+M_O$ inverse les coefficients atomiques.

Answer

$$M(\mathrm{CO_2})=M_C+2M_O$$

Question 4

4. Un gaz occupe un volume $V=12,0\ \mathrm{L}$ dans des conditions où le volume molaire vaut $V_m=24,0\ \mathrm{L\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

0,50\ \mathrm{L\,mol^{-1}}

288\ \mathrm{mol}

2,0\ \mathrm{mol}

0,50\ \mathrm{mol}

Explication

Pour un échantillon gazeux, on utilise $n=\frac{V}{V_m}$ , soit $n=\frac{12,0}{24,0}=0,50\ \mathrm{mol}$ . Multiplier les deux volumes donnerait une unité et une valeur incompatibles avec une quantité de matière.

Answer

$$0,50\ \mathrm{mol}$$

Question 5

5. Que signifie une concentration en quantité de matière de $0,20\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ ?

La solution contient

0,20\ \mathrm{L}

de soluté par mole de solution

La solution possède une masse de

0,20\ \mathrm{g}

par litre de solution

La solution contient

0,20\ \mathrm{mol}

de soluté par litre de solution

La solution contient

1\ \mathrm{mol}

de soluté dans

0,20\ \mathrm{L}

Explication

La concentration en quantité de matière indique la quantité de matière de soluté dissoute dans un litre de solution. Elle s’exprime donc en moles par litre, et non en masse par litre.

Answer

La solution contient $$0,20\ \mathrm{mol}$$ de soluté par litre de solution

Question 6

6. Une solution de concentration $c=0,40\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ a un volume $V=0,250\ \mathrm{L}$ . Quelle quantité de matière de soluté contient-elle ?

0,100\ \mathrm{L\,mol^{-1}}

1,60\ \mathrm{mol}

0,650\ \mathrm{mol}

0,100\ \mathrm{mol}

Explication

La quantité de matière se déduit de $n=c\times V$ , donc $n=0,40\times0,250=0,100\ \mathrm{mol}$ . Le quotient $c/V$ ne correspond pas à la relation entre concentration, volume et quantité de matière.

Answer

$$0,100\ \mathrm{mol}$$

Question 7

7. Que mesure l’absorbance d’une solution ?

Sa capacité à absorber la lumière

La masse de soluté dissoute dans la solution

La proportion de lumière qu’elle transmet à toutes les longueurs d’onde

Le volume de lumière traversant la cuve

Explication

L’absorbance quantifie la capacité d’une solution à absorber la lumière. La couleur observée est plutôt liée aux longueurs d’onde transmises, ce qui constitue une notion distincte.

Answer

Sa capacité à absorber la lumière

Question 8

8. Une solution absorbe principalement les radiations vertes dans son spectre. Quelle caractéristique explique la couleur observée ?

Elle est donnée par la valeur maximale de l’absorbance

Elle est fixée par la concentration en soluté

Elle correspond aux longueurs d’onde absorbées

Elle correspond aux longueurs d’onde transmises

Explication

La couleur perçue d’une solution correspond aux longueurs d’onde qu’elle transmet, tandis que le spectre d’absorption indique celles qu’elle absorbe. La longueur d’onde du maximum d’absorption ne constitue donc pas directement la couleur observée.

Answer

Elle correspond aux longueurs d’onde transmises

Question 9

9. Quelles étapes décrivent correctement un dosage par étalonnage spectrophotométrique ?

Préparer des étalons par dilution, tracer

A=f(c)

, mesurer l’absorbance inconnue et utiliser la courbe

Tracer

c=f(A)

sans étalons, mesurer la température et déduire la concentration du spectre

Préparer un seul étalon, mesurer sa masse, puis calculer la concentration avec le volume de la cuve

Mesurer l’échantillon inconnu, ajouter du solvant, puis comparer visuellement sa couleur aux étalons

Explication

Un dosage par étalonnage repose sur une gamme d’étalons, une courbe $A=f(c)$ , puis la mesure de l’absorbance de la solution inconnue pour retrouver sa concentration. Une comparaison visuelle ne remplace pas la mesure d’absorbance et l’exploitation de la courbe de référence.

Answer

Préparer des étalons par dilution, tracer $$A=f(c)$$, mesurer l’absorbance inconnue et utiliser la courbe

Question 10

10. À longueur d’onde fixée, une solution vérifie la loi de Beer-Lambert. Si sa concentration double, comment évolue son absorbance ?

Elle reste constante, car la longueur d’onde est fixée

Elle est divisée par deux, car

A=\frac{k}{c}

Elle double, car

A=k\times c

Elle augmente d’une quantité égale à

k

, car

A=c+k

Explication

La loi de Beer-Lambert établit une proportionnalité entre l’absorbance et la concentration, selon $A=k\times c$ . À constante $k$ inchangée, doubler $c$ double donc $A$ .

Answer

Elle double, car $$A=k\times c$$

QCM : Quantités de matière et solutions — 10 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que représente la masse molaire $M$ d’une espèce chimique ?

2. Une entité chimique a une masse de $3,0\times10^{-23}\ \mathrm{g}$ . Quelle relation permet de calculer sa masse molaire ?

3. Comment calcule-t-on la masse molaire du dioxyde de carbone $\mathrm{CO_2}$ à partir des masses molaires atomiques ?

4. Un gaz occupe un volume $V=12,0\ \mathrm{L}$ dans des conditions où le volume molaire vaut $V_m=24,0\ \mathrm{L\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

5. Que signifie une concentration en quantité de matière de $0,20\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ ?

6. Une solution de concentration $c=0,40\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ a un volume $V=0,250\ \mathrm{L}$ . Quelle quantité de matière de soluté contient-elle ?

7. Que mesure l’absorbance d’une solution ?

8. Une solution absorbe principalement les radiations vertes dans son spectre. Quelle caractéristique explique la couleur observée ?

9. Quelles étapes décrivent correctement un dosage par étalonnage spectrophotométrique ?

10. À longueur d’onde fixée, une solution vérifie la loi de Beer-Lambert. Si sa concentration double, comment évolue son absorbance ?

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QCM : Quantités de matière et solutions — 10 questions

Questions et réponses du QCM

1. Que représente la masse molaire MMM d’une espèce chimique ?

2. Une entité chimique a une masse de 3,0×10−23 g3,0\times10^{-23}\ \mathrm{g}3,0×10−23 g. Quelle relation permet de calculer sa masse molaire ?

3. Comment calcule-t-on la masse molaire du dioxyde de carbone CO2\mathrm{CO_2}CO2​ à partir des masses molaires atomiques ?

4. Un gaz occupe un volume V=12,0 LV=12,0\ \mathrm{L}V=12,0 L dans des conditions où le volume molaire vaut Vm=24,0 L mol−1V_m=24,0\ \mathrm{L\,mol^{-1}}Vm​=24,0 Lmol−1. Quelle quantité de matière contient-il ?

5. Que signifie une concentration en quantité de matière de 0,20 mol L−10,20\ \mathrm{mol\,L^{-1}}0,20 molL−1 ?

6. Une solution de concentration c=0,40 mol L−1c=0,40\ \mathrm{mol\,L^{-1}}c=0,40 molL−1 a un volume V=0,250 LV=0,250\ \mathrm{L}V=0,250 L. Quelle quantité de matière de soluté contient-elle ?

7. Que mesure l’absorbance d’une solution ?

8. Une solution absorbe principalement les radiations vertes dans son spectre. Quelle caractéristique explique la couleur observée ?

9. Quelles étapes décrivent correctement un dosage par étalonnage spectrophotométrique ?

10. À longueur d’onde fixée, une solution vérifie la loi de Beer-Lambert. Si sa concentration double, comment évolue son absorbance ?

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2. Une entité chimique a une masse de $3,0\times10^{-23}\ \mathrm{g}$ . Quelle relation permet de calculer sa masse molaire ?

3. Comment calcule-t-on la masse molaire du dioxyde de carbone $\mathrm{CO_2}$ à partir des masses molaires atomiques ?

4. Un gaz occupe un volume $V=12,0\ \mathrm{L}$ dans des conditions où le volume molaire vaut $V_m=24,0\ \mathrm{L\,mol^{-1}}$ . Quelle quantité de matière contient-il ?

5. Que signifie une concentration en quantité de matière de $0,20\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ ?

6. Une solution de concentration $c=0,40\ \mathrm{mol\,L^{-1}}$ a un volume $V=0,250\ \mathrm{L}$ . Quelle quantité de matière de soluté contient-elle ?