QCM : Relations de base en chimie — 18 questions

Questions et réponses du QCM

1. Comment définit-on la densité d’un corps solide ou liquide A par rapport à l’eau ?

Comme le produit de la masse volumique de A par celle de l’eau
Comme la différence entre la masse volumique de A et celle de l’eau
Comme le rapport de la masse volumique de A à celle de l’eau
Comme le rapport du volume de A à celui d’une masse d’eau égale

Comme le rapport de la masse volumique de A à celle de l’eau

Explication

La densité compare la masse volumique du corps A à celle de l’eau par un quotient. La différence entre les deux masses volumiques ne constitue pas la définition de la densité.

2. Quelle affirmation décrit correctement la masse volumique et la densité de l’eau ?

L’eau a une masse volumique de 1,00 g/mL et une densité égale à 1
L’eau a une masse volumique de 1,00 g/mL et une densité égale à 0
L’eau a une masse volumique de 1,00 kg/mL et une densité égale à 1
L’eau a une masse volumique de 0,00 g/mL et une densité égale à 1

L’eau a une masse volumique de 1,00 g/mL et une densité égale à 1

Explication

La masse volumique de l’eau vaut 1,00 g/mL, tandis que sa densité, utilisée comme référence, vaut 1. Une densité égale à 1 ne signifie pas que la masse volumique est dépourvue d’unité.

3. Deux liquides non miscibles sont versés dans un même récipient : lequel se place dans la couche supérieure ?

Celui qui possède la plus faible densité
Celui qui a été versé en premier dans le récipient
Celui qui possède la plus grande masse volumique en kilogrammes
Celui qui possède la plus grande densité

Celui qui possède la plus faible densité

Explication

Dans un mélange de liquides non miscibles, le liquide de plus faible densité flotte et forme la couche supérieure. Le liquide le plus dense se place au-dessous, quelle que soit l’ordre de versement.

4. Parmi quelles origines une solution peut-elle être préparée ?

À partir d’un solide, d’un liquide pur ou d’une solution mère
À partir d’une solution mère, d’un solvant pur ou d’un précipité
À partir d’un gaz, d’eau distillée ou d’une solution diluée
À partir d’un liquide pur, d’un gaz ou d’un solvant usagé

À partir d’un solide, d’un liquide pur ou d’une solution mère

Explication

Une solution peut être obtenue à partir d’un solide, d’un liquide pur A ou d’une solution déjà préparée appelée solution mère. Un gaz ou un précipité ne fait pas partie des origines indiquées pour cette préparation.

5. Une solution mère de concentration Cm=2,0 mol L−1C_m = 2{,}0\ \mathrm{mol\,L^{-1}} est utilisée pour préparer une solution fille de concentration Cg=0,50 mol L−1C_g = 0{,}50\ \mathrm{mol\,L^{-1}}. Quel est le facteur de dilution ?

δ=2,5\delta = 2{,}5
δ=4,0\delta = 4{,}0
δ=0,25\delta = 0{,}25
δ=1,5\delta = 1{,}5

$$\delta = 4{,}0$$

Explication

Le facteur de dilution vérifie δ=CmCg\delta = \frac{C_m}{C_g}, donc δ=2,00,50=4,0\delta = \frac{2{,}0}{0{,}50} = 4{,}0. La valeur 0,250{,}25 correspond au rapport inverse et ne représente pas le facteur de dilution défini ici.

6. Lors d’une dilution, que deviennent la concentration et la quantité de soluté ?

La concentration reste constante et la quantité de soluté diminue
La concentration diminue et la quantité de soluté reste constante
La concentration diminue et la quantité de soluté augmente
La concentration augmente et la quantité de soluté reste constante

La concentration diminue et la quantité de soluté reste constante

Explication

La dilution ajoute du solvant : la concentration diminue, tandis que la quantité de soluté se conserve selon Cg×Vm=Cm×VgC_g \times V_m = C_m \times V_g. L’ajout de solvant ne crée pas de soluté supplémentaire.

7. Deux gaz différents contiennent chacun le même nombre de moles et sont placés à la même température et à la même pression. Que peut-on conclure sur leurs volumes ?

Le gaz le plus lourd occupe le plus grand volume
Leurs volumes dépendent principalement de leurs masses molaires
Le gaz le plus léger occupe le plus grand volume
Ils occupent le même volume

Ils occupent le même volume

Explication

À température et pression identiques, des gaz de natures différentes occupent le même volume lorsqu’ils contiennent le même nombre de moles. La nature et la masse molaire du gaz ne déterminent donc pas directement ce volume dans ces conditions.

8. Quelle est la valeur du volume molaire d’un gaz à 20 °C et sous une pression de 1013 hPa ?

24,0 L/mol
1013 L/mol
20,0 L/mol
22,4 L/mol

24,0 L/mol

Explication

Dans ces conditions de température et de pression, le volume molaire vaut 24,0 L/mol. La valeur 22,4 L/mol correspond à d’autres conditions de référence et ne convient pas ici.

9. Quel volume occupent 0,20 mol0{,}20\ \mathrm{mol} d’un gaz à 20 °C et 1013 hPa, sachant que Vm=24,0 L mol−1V_m = 24{,}0\ \mathrm{L\,mol^{-1}} ?

V=120 LV = 120\ \mathrm{L}
V=4,8 LV = 4{,}8\ \mathrm{L}
V=0,0083 LV = 0{,}0083\ \mathrm{L}
V=24,2 LV = 24{,}2\ \mathrm{L}

$$V = 4{,}8\ \mathrm{L}$$

Explication

Pour un gaz, on utilise V=n×VmV = n \times V_m, soit V=0,20×24,0=4,8 LV = 0{,}20 \times 24{,}0 = 4{,}8\ \mathrm{L}. La division de VmV_m par la quantité de matière donnerait une opération inverse de la relation demandée.

10. Que représente une mole en chimie ?

La concentration d’ions dissous dans un solvant
Un paquet contenant un même nombre d’entités chimiques
La masse d’un échantillon contenant plusieurs entités chimiques
Le volume occupé par des molécules dans une solution

Un paquet contenant un même nombre d’entités chimiques

Explication

La mole désigne une quantité de matière correspondant à un nombre fixé d’atomes, d’ions ou de molécules. Elle ne mesure pas directement la masse, le volume ou la concentration de l’échantillon.

11. Quelle est la valeur de la constante d’Avogadro NAN_A ?

6,02×1023 mol−16{,}02 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}
6,02×1023 mol6{,}02 \times 10^{23}\ \text{mol}
6,02×10−23 mol−16{,}02 \times 10^{-23}\ \text{mol}^{-1}
6,02×10−23 mol6{,}02 \times 10^{-23}\ \text{mol}

$$6{,}02 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}$$

Explication

La constante d’Avogadro vaut 6,02×1023 mol−16{,}02 \times 10^{23}\ \text{mol}^{-1}. L’unité mol−1\text{mol}^{-1} la distingue de la quantité de matière, qui s’exprime en moles.

12. Quelle relation permet de calculer la quantité de matière nn correspondant à NN entités chimiques ?

n=N×NAn = N \times N_A
n=NANn = \frac{N_A}{N}
n=NNAn = \frac{N}{N_A}
n=N−NAn = N - N_A

$$n = \frac{N}{N_A}$$

Explication

La quantité de matière s’obtient en divisant le nombre d’entités par la constante d’Avogadro, selon n=NNAn = \frac{N}{N_A}. La multiplication par NAN_A ne fournit pas une quantité de matière.

13. Dans une solution aqueuse, quel rôle joue le solvant ?

Il dissout le soluté et correspond à l’eau dans ce cas
Il représente l’espèce solide ajoutée avant la dissolution
Il mesure la quantité de matière présente dans la solution
Il est dissous dans le soluté pour former le mélange

Il dissout le soluté et correspond à l’eau dans ce cas

Explication

Une solution aqueuse utilise l’eau comme solvant, c’est-à-dire le liquide qui dissout le soluté. Le soluté est l’espèce dissoute et peut être solide, liquide ou gazeuse.

14. Quelle expression définit la concentration molaire CAC_A d’une espèce dissoute ?

CA=nA×VC_A = n_A \times V
CA=nAVC_A = \frac{n_A}{V}
CA=VnAC_A = \frac{V}{n_A}
CA=mAVC_A = \frac{m_A}{V}

$$C_A = \frac{n_A}{V}$$

Explication

La concentration molaire est le quotient de la quantité de matière nAn_A par le volume de solution VV. Le quotient mAV\frac{m_A}{V} correspond à la concentration massique.

15. Une solution contient 0,32 g/L0{,}32\ \text{g/L} d’urée et un prélèvement a un volume de 3,0 mL3{,}0\ \text{mL}. Quelle masse d’urée contient-il ?

9,6×10−4 g9{,}6 \times 10^{-4}\ \text{g}
3,2×10−1 g3{,}2 \times 10^{-1}\ \text{g}
9,6×10−2 g9{,}6 \times 10^{-2}\ \text{g}
1,1×10−3 g1{,}1 \times 10^{-3}\ \text{g}

$$9{,}6 \times 10^{-4}\ \text{g}$$

Explication

La masse se calcule avec mA=tA×Vm_A = t_A \times V, après conversion de 3,0 mL3{,}0\ \text{mL} en 3,0×10−3 L3{,}0 \times 10^{-3}\ \text{L}, ce qui donne 9,6×10−4 g9{,}6 \times 10^{-4}\ \text{g}. Une valeur en centièmes de gramme serait trop grande pour ce petit volume.

16. Que représente la masse molaire moléculaire MAM_A d’une espèce moléculaire ?

La masse d’une mole de ses molécules, exprimée en g/mol\text{g/mol}
La masse d’un seul échantillon, exprimée en g\text{g}
La concentration d’une mole de ses molécules, exprimée en mol/L\text{mol/L}
Le volume d’une mole de ses molécules, exprimé en L/mol\text{L/mol}

La masse d’une mole de ses molécules, exprimée en $$\text{g/mol}$$

Explication

La masse molaire moléculaire est la masse d’une mole de molécules et s’exprime en g/mol\text{g/mol} ou g⋅mol−1\text{g·mol}^{-1}. La masse d’un échantillon donné s’exprime en grammes et dépend de la quantité prélevée.

17. Une solution a une concentration molaire CAC_A et contient une espèce de masse molaire MAM_A. Quelle relation relie sa concentration massique à ces deux grandeurs ?

tA=CAMAt_A = \frac{C_A}{M_A}
tA=CA+MAt_A = C_A + M_A
tA=CA×MAt_A = C_A \times M_A
tA=MACAt_A = \frac{M_A}{C_A}

$$t_A = C_A \times M_A$$

Explication

La concentration massique est reliée à la concentration molaire par tA=CA×MAt_A = C_A \times M_A. Le quotient CAMA\frac{C_A}{M_A} ne donne pas la conversion entre ces deux concentrations.

18. Comment définit-on la masse volumique μA\mu_A d’un corps pur ?

Comme le quotient de sa masse mAm_A par son volume VAV_A
Comme le produit de sa masse mAm_A par son volume VAV_A
Comme le quotient de son volume VAV_A par sa masse mAm_A
Comme la somme de sa masse mAm_A et de son volume VAV_A

Comme le quotient de sa masse $$m_A$$ par son volume $$V_A$$

Explication

La masse volumique est définie par μA=mAVA\mu_A = \frac{m_A}{V_A}, c’est-à-dire la masse rapportée au volume. L’expression inverse représente le volume par unité de masse, et non la masse volumique.

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Qu'est-ce que la densité d'un corps solide ou liquide ?

Le rapport de sa masse volumique à celle de l'eau.

Quelle est la masse volumique de l'eau en g/mL ?

1,00 g/mL.

Quelle est la densité de l'eau ?

Elle est égale à 1.

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