QCM : Réactions d’oxydo-réduction (chapitre 4) (14 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Une élève décrit un mélange étudié en indiquant les espèces présentes, leur état physique et leur quantité de matière. Quels éléments décrit-elle ainsi ?

Les étapes de la transformation chimique
Les coefficients de l’équation chimique
Les caractéristiques de l’état du système chimique
Les caractéristiques des produits formés

Les caractéristiques de l’état du système chimique

Explication

Un système chimique est défini par les espèces étudiées, leur état physique et leur quantité de matière. Les produits et les étapes décrivent plutôt la transformation, tandis que les coefficients appartiennent à son équation.

2. Lors d’une expérience, le système passe d’un état initial à un état final et de nouvelles espèces apparaissent. Comment qualifie-t-on ce changement ?

Un changement d’état physique
Un ajustement stœchiométrique
Une transformation chimique
Une description de système chimique

Une transformation chimique

Explication

Une transformation chimique fait passer le système d’un état initial à un état final en formant de nouvelles espèces. Un changement d’état physique ne suffit pas à définir cette formation de nouvelles espèces.

3. Au cours d’une transformation, la quantité de matière de X diminue, celle de Y augmente et celle de Z reste stable. Quelle classification convient à X et à Y ?

X est un réactif et Y est un produit
X est un produit et Y est un réactif
X et Y sont des espèces spectatrices
X est spectatrice et Y est un réactif

X est un réactif et Y est un produit

Explication

Une espèce dont la quantité diminue est un réactif, tandis qu’une espèce formée ou dont la quantité augmente est un produit. La quantité stable caractérise Z comme espèce spectatrice, et non X ou Y.

4. Dans une équation représentant une transformation, A et B sont consommés, C se forme et D reste inchangé. Quelles espèces doivent figurer dans l’équation ?

A et D à gauche, B et C à droite
A et B à gauche, C à droite
C à gauche, A et B à droite
A, B, C et D répartis selon leur quantité

A et B à gauche, C à droite

Explication

Les réactifs figurent à gauche de la flèche et les produits à droite; une espèce spectatrice comme D n’est pas indiquée. Inclure D confond présence dans le système et participation à la réaction.

5. Une équation chimique comporte le même nombre d’atomes de chaque élément des deux côtés, mais la charge totale diffère. Que faut-il faire pour l’équilibrer ?

Modifier les formules des produits pour égaliser les charges
Conserver l’équation puisque les éléments sont déjà équilibrés
Ajuster les nombres stœchiométriques pour conserver aussi la charge
Ajouter une espèce spectatrice du côté déficitaire en charge

Ajuster les nombres stœchiométriques pour conserver aussi la charge

Explication

Les nombres stœchiométriques servent à assurer la conservation des éléments et de la charge électrique entre réactifs et produits. L’équilibre des atomes seul est donc insuffisant; modifier une formule ou ajouter une espèce spectatrice ne remplace pas cet ajustement.

6. Lors d’une transformation chimique, qu’est-ce qui caractérise une réaction d’oxydoréduction ?

Une variation de quantité de matière sans échange d’électrons
Un transfert d’électrons entre un oxydant et un réducteur
La formation d’une espèce nouvelle sans échange de particules
Un transfert de protons entre un acide et une base

Un transfert d’électrons entre un oxydant et un réducteur

Explication

Une réaction d’oxydoréduction implique un transfert d’électrons entre un oxydant et un réducteur. Le transfert de protons relève d’une réaction acido-basique, tandis que la seule formation d’un produit ou une variation de quantité ne caractérise pas une réaction redox.

7. Dans un couple redox, l’espèce X capte des électrons tandis que l’espèce Y en cède. Comment classer ces deux espèces ?

X et Y sont deux réducteurs
X est l’oxydant et Y le réducteur
X et Y sont deux oxydants
X est le réducteur et Y l’oxydant

X est l’oxydant et Y le réducteur

Explication

Un oxydant capte des électrons et un réducteur en cède. L’inversion des rôles confond capture et cession, tandis que classer les deux espèces dans la même catégorie ignore leurs comportements opposés.

8. Que désigne la notation Ox/Red pour un couple oxydant-réducteur ?

Deux espèces conjuguées, l’une capable de capter des électrons et l’autre de les céder
Deux espèces capables de céder des électrons au cours d’une transformation
Les produits formés après combinaison de deux demi-équations électroniques
Deux réactifs indépendants qui échangent des protons au cours d’une réaction

Deux espèces conjuguées, l’une capable de capter des électrons et l’autre de les céder

Explication

Un couple Ox/Red réunit deux espèces conjuguées : l’oxydant peut capter des électrons et le réducteur peut en céder. Des réactifs indépendants ne définissent pas un couple conjugué, et la notation ne désigne ni une réaction globale ni deux donneurs d’électrons.

9. Pour un couple hypothétique A/B\mathrm{A/B}, la demi-équation orientée de A vers B fait intervenir 3\mathrm{3} électrons. Quelle écriture respecte la forme générale d’une demi-équation ?

A⇌B\mathrm{A \rightleftharpoons B}
A+3e−⇌B\mathrm{A + 3e^- \rightleftharpoons B}
A⇌B+3e−\mathrm{A \rightleftharpoons B + 3e^-}
B+3e−⇌A\mathrm{B + 3e^- \rightleftharpoons A}

$$\mathrm{A + 3e^- \rightleftharpoons B}$$

Explication

La forme générale est Ox+n e−⇌Red\mathrm{Ox + n\,e^- \rightleftharpoons Red} : l’oxydant capte les électrons pour donner son réducteur conjugué. Placer les électrons à droite inverse leur rôle, échanger A et B inverse le sens, et les omettre ne traduit pas l’échange électronique.

10. Dans une transformation, une espèce réductrice devient son oxydant conjugué. Quel processus a lieu ?

Une réduction
Une neutralisation acido-basique
Une oxydation
Une association en couple redox

Une oxydation

Explication

Le passage du réducteur à son oxydant conjugué est une oxydation. Une réduction correspond au trajet inverse, de l’oxydant vers le réducteur ; neutralisation et formation d’un couple ne nomment pas ce passage.

11. Pour établir une demi-équation en milieu aqueux, une élève doit équilibrer l’oxygène et l’hydrogène. Quel ordre d’ajout respecte la méthode ?

Ajouter d’abord les ions H+\mathrm{H^+}, puis l’eau
Ajouter d’abord les électrons, puis l’eau
Ajouter d’abord les ions H+\mathrm{H^+}, puis les électrons
Ajouter d’abord l’eau, puis les ions H+\mathrm{H^+}

Ajouter d’abord l’eau, puis les ions $$\mathrm{H^+}$$

Explication

Après l’ajustement de l’élément autre que H et O, on ajoute l’eau pour équilibrer l’oxygène, puis les ions H+\mathrm{H^+} pour équilibrer l’hydrogène ; les électrons servent ensuite à équilibrer la charge. L’ordre proposé par les autres choix place les ions hydrogène ou les électrons trop tôt, ou associe les mauvais espèces aux bilans d’atomes.

12. Dans une réaction d’oxydoréduction, quelle association décrit les deux réactifs ?

Deux réducteurs appartenant à des couples redox différents
Un oxydant et son réducteur conjugué d’un même couple
Deux oxydants appartenant à des couples redox différents
Un oxydant et un réducteur de deux couples redox différents

Un oxydant et un réducteur de deux couples redox différents

Explication

Les réactifs sont un oxydant et un réducteur appartenant à deux couples redox différents. Un oxydant et son réducteur conjugué forment plutôt un même couple, tandis que deux oxydants ou deux réducteurs ne constituent pas l’association requise.

13. Lorsqu’une réaction d’oxydoréduction se déroule entre deux réactifs, que se passe-t-il entre eux ?

Un transfert direct d’électrons
Un déplacement d’atomes sans échange de particules chargées
Un transfert indirect d’électrons par un intermédiaire
Un transfert direct de protons

Un transfert direct d’électrons

Explication

Une réaction d’oxydoréduction implique un transfert direct d’électrons entre les réactifs. Un échange de protons ou un transfert indirect ne décrit pas le mécanisme caractéristique indiqué.

14. Pour établir le bilan d’une réaction entre un oxydant et un réducteur, comment faut-il combiner leurs demi-équations électroniques ?

Dans le sens des couples mis en jeu, en éliminant les électrons
Dans le sens des couples mis en jeu, en conservant les électrons
Sans tenir compte du sens des couples, en additionnant les équations
Dans le sens opposé aux couples mis en jeu, en éliminant les électrons

Dans le sens des couples mis en jeu, en éliminant les électrons

Explication

Les demi-équations sont combinées dans le sens correspondant aux couples engagés, de manière à éliminer les électrons du bilan final. Inverser ce sens change la transformation, et conserver les électrons ou additionner sans les éliminer ne donne pas l’équation bilan recherchée.

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Quels éléments caractérisent les espèces chimiques d’un système chimique ?

Leur formule, leur état physique et leur quantité de matière.

Que forme une transformation chimique ?

De nouvelles espèces chimiques.

Comment évolue la quantité de matière d’un réactif pendant une transformation ?

Elle diminue.

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