QCM : Réactions chimiques et solutions — 27 questions

Explication

La loi des gaz parfaits s’écrit $PV=nRT$, avec la pression en pascals, le volume en mètres cubes, la quantité en moles et la température en kelvins. Les autres expressions ne respectent pas la relation entre ces grandeurs.

Explication

Une réaction d’oxydo-réduction implique le transfert d’électrons entre espèces chimiques. Un transfert de protons caractérise une réaction acide-base, tandis que les autres phénomènes correspondent à la précipitation ou à la solvatation.

Explication

La concentration molaire vérifie $C=\frac{n_{\mathrm{soluté}}}{V_{\mathrm{solution}}}$, soit $C=\frac{0,50}{2,0}=0,25\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$. La valeur $1,0\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ correspondrait à une multiplication de la quantité de matière par le volume.

Explication

L’avancement décrit la progression de la transformation à partir des variations de quantité de matière et des coefficients stœchiométriques. La comparaison entre masse expérimentale et masse théorique correspond au rendement.

Explication

L’anion monoatomique $\mathrm{O^{2-}}$ est nommé oxyde. Le suffixe « ure » s’applique à plusieurs anions de non-métaux, mais le cas de l’oxygène utilise le nom oxyde.

Explication

La consommation du réactif limitant détermine la quantité maximale de produit accessible par la stœchiométrie. Il ne détermine pas directement la vitesse de réaction, qui dépend d’autres facteurs.

Explication

Un anion en « ate » donne un acide dont le nom se termine par « ique ». Les anions en « ure » et en « ite » conduisent respectivement aux terminaisons « hydrique » et « eux ».

Explication

Dans un composé ionique, le nom énonce d’abord l’anion puis le cation, alors que la formule chimique commence par le cation. Le carbonate de sodium illustre cette différence entre l’ordre du nom et celui de la formule.

Explication

La pression partielle est la contribution d’un gaz donné à la pression du mélange gazeux. La pression exercée par l’ensemble des constituants correspond à la pression totale, et non à une pression partielle.

Explication

Pour une même famille de polyanions oxygénés, le suffixe « ite » correspond à la plus faible quantité d’oxygène et « ate » à la plus grande. Ces suffixes ne servent pas à distinguer directement les charges positives et négatives.

Explication

La solvatation correspond à l’entourage d’ions par des molécules du solvant après leur provenance d’un solide. La formation d’un solide dans une solution relève plutôt de la précipitation.

Explication

Le réactif limitant est celui dont la quantité disponible ne respecte pas la quantité exigée par la relation stœchiométrique. Une faible masse molaire ou une concentration élevée ne suffit pas à identifier ce réactif.

Explication

Un électrolyte conduit le courant parce que des ions se forment et se déplacent en solution, alors qu’un non-électrolyte y conserve des molécules dispersées. Le sucre illustre le second cas, tandis que le chlorure de sodium illustre le premier.

Explication

La charge $+3$ de l’ion fer est indiquée par le chiffre romain III, ce qui donne ion fer (III). Le fer (II) correspond plutôt à l’ion $\mathrm{Fe^{2+}}$.

Explication

Une réaction acide-base se définit par le transfert de protons $\mathrm{H^+}$ entre un acide et une base. Le transfert d’électrons caractérise une réaction d’oxydo-réduction, tandis que les deux autres propositions décrivent d’autres phénomènes.

Explication

L’identification exige de convertir chaque masse en quantité de matière et de comparer ces quantités aux coefficients stœchiométriques. Comparer directement les masses peut conduire à une conclusion fausse, car les espèces n’ont pas nécessairement la même masse molaire.

Explication

Une précipitation produit un composé solide lorsqu’on met en présence deux solutions aqueuses appropriées. L’entourage des ions par le solvant décrit la solvatation, et non la formation d’un précipité.

Explication

Un cation porte une charge positive, tandis qu’un anion porte une charge négative; ils proviennent généralement respectivement d’un métal et d’un non-métal. L’origine métallique ou non métallique aide à les caractériser, mais ne définit pas directement le signe de leur charge.

Explication

La pression totale est la somme des pressions partielles : $P_{\mathrm{tot}}=1,2+0,8+3,0=5,0\ \mathrm{atm}$. La plus grande pression partielle ne représente donc pas à elle seule la pression du mélange entier.

Explication

Le rendement se calcule par $r(\%)=\frac{m_{\mathrm{expérimentale}}}{m_{\mathrm{théorique}}}\times100$, soit $\frac{8,0}{10,0}\times100=80\ \%$. La valeur de 20 % correspond à l’écart entre les deux masses, pas au rendement.

Explication

Les réactifs sont les substances de départ qui sont consommées ou détruites au cours de la transformation, tandis que les produits sont formés. Les états physiques sont indiqués par des symboles comme (s), (l), (aq) ou (g), et non par le rôle des réactifs.

Explication

La concentration massique se calcule par $C_m=\frac{m_{\mathrm{soluté}}}{V_{\mathrm{solution}}}$, donc $C_m=\frac{12}{3,0}=4,0\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$. La valeur $36\ \mathrm{g\cdot L^{-1}}$ proviendrait d’une multiplication de la masse par le volume, contraire à la définition.

Explication

La relation $p_i=x_iP_{\mathrm{tot}}$ donne $p_i=0,40\times5,0=2,0\ \mathrm{atm}$. Diviser la pression totale par la fraction molaire conduirait à une valeur incompatible avec une pression partielle inférieure à la pression totale.

Explication

Le taux d’avancement vaut $\tau=\frac{\xi_t}{\xi_{\max}}\times100$, donc $\frac{0,35}{0,50}\times100=70\ \%$. La différence entre les deux avancements est une quantité de matière, et non un pourcentage.

Explication

L’expression de l’avancement relie la variation de quantité de matière du réactif à son coefficient stœchiométrique, selon $\xi=\frac{n_t(A_i)-n_0(A_i)}{a_i}$ dans la convention fournie. Les autres expressions ne traduisent pas cette relation stœchiométrique.

Explication

Le soluté est l’espèce dissoute, tandis que le solvant est le constituant qui la dissout et forme généralement la majeure partie de la solution. Dire que le sucre est le solvant inverse donc les rôles des deux constituants.

Explication

L’équilibrage garantit que le nombre d’atomes de chaque élément reste identique avant et après la réaction, conformément à la conservation de la masse énoncée par Lavoisier. Il ne vise pas à imposer des coefficients égaux à un ni à augmenter la quantité de produits.