QCM : Solubilité et produit de solubilité (9 questions)

Question 1

1. Pour une espèce chimique dissoute dans une solution saturée, que représente sa solubilité ?

La masse de soluté qui n’a pas pu se dissoudre

La quantité totale dissoute dans le volume de solution préparé

La concentration correspondant à une quantité quelconque de soluté dissous

La concentration correspondant à la quantité maximale dissoute par litre de solution

Explication

La solubilité est la quantité maximale de soluté que l’on peut dissoudre par litre et correspond à la concentration de la solution saturée. La quantité totale dépend du volume, une solution non saturée n’atteint pas cette concentration et le solide restant est un précipité.

Answer

La concentration correspondant à la quantité maximale dissoute par litre de solution

Question 2

2. On ajoute du solide à une solution déjà saturée, et une partie du solide reste visible au fond. Comment caractériser ce solide restant ?

Un réactif consommé qui disparaît au cours de la dissolution

Du soluté dissous qui augmente encore la concentration de la solution

Une phase liquide séparée qui se forme au-dessus de la solution

Un précipité qui ne se dissout pas davantage dans ces conditions

Explication

Une solution saturée contient déjà la quantité maximale de soluté dissous ; le solide ajouté en excès demeure non dissous et constitue un précipité. L’augmentation de la concentration décrit une dissolution supplémentaire, tandis que le dépôt n’est ni un réactif consommé ni une phase liquide.

Answer

Un précipité qui ne se dissout pas davantage dans ces conditions

Question 3

3. Une solution d’un sel ionique vient d’atteindre la saturation. Quelle relation faut-il utiliser entre la solubilité et les concentrations des ions dissous ?

Les concentrations à l’équilibre suivent les coefficients de l’équation de dissolution

Les concentrations ioniques sont fixées par les masses molaires des ions

Les concentrations continuent d’augmenter sans atteindre un état d’équilibre

Chaque concentration ionique est égale à la solubilité, indépendamment de l’équation

Explication

À saturation, la dissolution est à l’équilibre et les concentrations des ions sont liées à la solubilité par les coefficients stœchiométriques de l’équation. Les concentrations ne sont donc pas forcément toutes égales à la solubilité ; l’état saturé correspond bien à un équilibre, et les masses molaires ne déterminent pas ces rapports.

Answer

Les concentrations à l’équilibre suivent les coefficients de l’équation de dissolution

Question 4

4. Pour un sel dont l’équation de dissolution est $\mathrm{A_2B(s)\rightleftharpoons 2A^+(aq)+B^{2-}(aq)}$ , quelle expression du produit de solubilité faut-il retenir à l’équilibre ?

K_s=[\mathrm{A^+}]^2[\mathrm{B^{2-}}]

K_s=[\mathrm{A_2B}][\mathrm{A^+}]^2[\mathrm{B^{2-}}]

K_s=[\mathrm{A^+}][\mathrm{B^{2-}}]

K_s=[\mathrm{A^+}][\mathrm{B^{2-}}]^2

Explication

Le produit de solubilité est le produit des concentrations à l’équilibre des ions, chacune élevée à son coefficient stœchiométrique ; le coefficient 2 de $\mathrm{A^+}$ donne donc un exposant 2. L’expression sans exposants oublie les coefficients, l’expression inversée les attribue au mauvais ion, et le solide n’entre pas dans le produit.

Answer

$$K_s=[\mathrm{A^+}]^2[\mathrm{B^{2-}}]$$

Question 5

5. Pour le sulfate de plomb, dont la dissolution s’écrit $\mathrm{PbSO_4(s)\rightleftharpoons Pb^{2+}(aq)+SO_4^{2-}(aq)}$ , quelle relation permet de déterminer la solubilité molaire à partir de $K_s$ ?

La solubilité est la racine cubique de

K_s

.

La solubilité est la racine carrée de

K_s

.

La solubilité est égale à

K_s

au carré.

La solubilité est le tiers de

K_s

.

Explication

Les deux ions sont produits dans un rapport stœchiométrique de un pour un, et chacun a une concentration égale à la solubilité à saturation ; ainsi, $K_s=s^2$ . La racine cubique conviendrait à une expression en puissance trois, qui ne correspond pas à cette dissolution.

Answer

La solubilité est la racine carrée de $$K_s$$.

Question 6

6. Lorsqu’on teste la saturation d’une préparation de sérum physiologique contenant 45 mg de NaCl dans 5,0 mL, quelles valeurs obtient-on pour le quotient de réaction et le produit de solubilité ?

Q_r=2{,}3\times10^{-2}

et

K_s=0{,}15

Q_r=2{,}3\times10^{-2}

et

K_s=39

Q_r=39

et

K_s=2{,}3\times10^{-2}

Q_r=0{,}15

et

K_s=39

Explication

Le calcul pour cette préparation donne $Q_r=2{,}3\times10^{-2}$ et $K_s=39$ , donc $Q_r<K_s$ et la solution n’est pas saturée. La valeur $0{,}15$ correspond à la concentration attendue de chacun des ions si tout le NaCl se dissout, et non au quotient de réaction.

Answer

$$Q_r=2{,}3\times10^{-2}$$ et $$K_s=39$$

Question 7

7. Quel est l’objectif du calcul de la solubilité molaire du chlorure de sodium à partir de sa solubilité massique et de sa masse molaire ?

Déterminer la masse molaire du NaCl à partir de sa concentration molaire.

Vérifier si une quantité donnée de NaCl forme un précipité.

Exprimer la quantité maximale de NaCl dissoute par litre en moles.

Calculer le volume d’eau nécessaire pour dissoudre une masse donnée de NaCl.

Explication

Ce calcul convertit la solubilité exprimée en grammes par litre en quantité de matière par litre, à l’aide de la masse molaire. La vérification d’un précipité relève plutôt de la comparaison entre la concentration préparée et la solubilité, pas de cette conversion.

Answer

Exprimer la quantité maximale de NaCl dissoute par litre en moles.

Question 8

8. Dans une solution saturée, que se passe-t-il lorsqu’on ajoute une quantité supplémentaire de soluté solide ?

Le soluté ajouté transforme la solution saturée en solution non saturée.

La quantité dissoute augmente jusqu’à ce que le volume de solution double.

La quantité dissoute reste à son maximum et l’excédent demeure solide.

La concentration diminue parce que le solide ajouté dilue la solution.

Explication

Une solution saturée contient déjà la quantité maximale de soluté dissous, donc l’ajout de solide ne fait pas augmenter cette quantité et laisse un excédent solide. Une augmentation du volume, contrairement à l’ajout de soluté solide, n’est pas impliquée dans cette situation.

Answer

La quantité dissoute reste à son maximum et l’excédent demeure solide.

Question 9

9. Pour le chlorure de plomb, comment la concentration en ions chlorure se distingue-t-elle de celle des ions plomb à saturation ?

Elle est trois fois plus élevée, en raison de la charge de l’ion plomb.

Elle est deux fois plus élevée, conformément aux coefficients de l’équation de dissolution.

Elle est deux fois plus faible, car les ions plomb portent une charge double.

Elle est égale, car les deux ions proviennent du même solide dissous.

Explication

La dissolution de $\mathrm{PbCl_2}$ produit deux ions chlorure pour chaque ion plomb, donc leurs concentrations à saturation sont respectivement $2s$ et $s$ . La charge double de l’ion plomb ne détermine pas ce rapport : ce sont les coefficients stœchiométriques qui le fixent.

Answer

Elle est deux fois plus élevée, conformément aux coefficients de l’équation de dissolution.

QCM : Solubilité et produit de solubilité (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Pour une espèce chimique dissoute dans une solution saturée, que représente sa solubilité ?

2. On ajoute du solide à une solution déjà saturée, et une partie du solide reste visible au fond. Comment caractériser ce solide restant ?

3. Une solution d’un sel ionique vient d’atteindre la saturation. Quelle relation faut-il utiliser entre la solubilité et les concentrations des ions dissous ?

4. Pour un sel dont l’équation de dissolution est $\mathrm{A_2B(s)\rightleftharpoons 2A^+(aq)+B^{2-}(aq)}$ , quelle expression du produit de solubilité faut-il retenir à l’équilibre ?

5. Pour le sulfate de plomb, dont la dissolution s’écrit $\mathrm{PbSO_4(s)\rightleftharpoons Pb^{2+}(aq)+SO_4^{2-}(aq)}$ , quelle relation permet de déterminer la solubilité molaire à partir de $K_s$ ?

6. Lorsqu’on teste la saturation d’une préparation de sérum physiologique contenant 45 mg de NaCl dans 5,0 mL, quelles valeurs obtient-on pour le quotient de réaction et le produit de solubilité ?

7. Quel est l’objectif du calcul de la solubilité molaire du chlorure de sodium à partir de sa solubilité massique et de sa masse molaire ?

8. Dans une solution saturée, que se passe-t-il lorsqu’on ajoute une quantité supplémentaire de soluté solide ?

9. Pour le chlorure de plomb, comment la concentration en ions chlorure se distingue-t-elle de celle des ions plomb à saturation ?

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Questions et réponses du QCM

1. Pour une espèce chimique dissoute dans une solution saturée, que représente sa solubilité ?

2. On ajoute du solide à une solution déjà saturée, et une partie du solide reste visible au fond. Comment caractériser ce solide restant ?

3. Une solution d’un sel ionique vient d’atteindre la saturation. Quelle relation faut-il utiliser entre la solubilité et les concentrations des ions dissous ?

4. Pour un sel dont l’équation de dissolution est A2B(s)⇌2A+(aq)+B2−(aq)\mathrm{A_2B(s)\rightleftharpoons 2A^+(aq)+B^{2-}(aq)}A2​B(s)⇌2A+(aq)+B2−(aq), quelle expression du produit de solubilité faut-il retenir à l’équilibre ?

5. Pour le sulfate de plomb, dont la dissolution s’écrit PbSO4(s)⇌Pb2+(aq)+SO42−(aq)\mathrm{PbSO_4(s)\rightleftharpoons Pb^{2+}(aq)+SO_4^{2-}(aq)}PbSO4​(s)⇌Pb2+(aq)+SO42−​(aq), quelle relation permet de déterminer la solubilité molaire à partir de KsK_sKs​ ?

6. Lorsqu’on teste la saturation d’une préparation de sérum physiologique contenant 45 mg de NaCl dans 5,0 mL, quelles valeurs obtient-on pour le quotient de réaction et le produit de solubilité ?

7. Quel est l’objectif du calcul de la solubilité molaire du chlorure de sodium à partir de sa solubilité massique et de sa masse molaire ?

8. Dans une solution saturée, que se passe-t-il lorsqu’on ajoute une quantité supplémentaire de soluté solide ?

9. Pour le chlorure de plomb, comment la concentration en ions chlorure se distingue-t-elle de celle des ions plomb à saturation ?

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5. Pour le sulfate de plomb, dont la dissolution s’écrit $\mathrm{PbSO_4(s)\rightleftharpoons Pb^{2+}(aq)+SO_4^{2-}(aq)}$ , quelle relation permet de déterminer la solubilité molaire à partir de $K_s$ ?