QCM : Solutions électrolytiques et concentrations (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Concernant la constitution d’un solide ionique :

Un solide ionique est constitué de molécules neutres dispersées dans un réseau cristallin.
Pour les ions Xᵇ⁺ et Yᵃ⁻, la formule chimique correspond à XbYaX_bY_a.
Dans le chlorure de sodium solide, les ions Na⁺ et Cl⁻ sont ordonnés.
Pour les ions Xᵇ⁺ et Yᵃ⁻, la formule chimique correspond à XaYbX_aY_b.
Un solide ionique réunit des cations et des anions dans un réseau cristallin ordonné.

Dans le chlorure de sodium solide, les ions Na⁺ et Cl⁻ sont ordonnés. · Pour les ions Xᵇ⁺ et Yᵃ⁻, la formule chimique correspond à $$X_aY_b$$. · Un solide ionique réunit des cations et des anions dans un réseau cristallin ordonné.

Explication

Un solide ionique est formé de cations et d’anions organisés en réseau, et NaCl présente un arrangement ordonné de Na⁺ et Cl⁻. La formule générale est XaYbX_aY_b : les indices proposés dans l’autre ordre sont incorrects, et le solide n’est pas décrit comme un réseau de molécules neutres.

2. On prépare des solides à partir des paires d’ions indiquées. Quelles formules respectent la neutralité électrique ?

Les ions Al³⁺ et F⁻ forment le solide de formule AlF₂.
Les ions K⁺ et Br⁻ forment le solide de formule KBr.
Les ions Na⁺ et S²⁻ forment le solide de formule NaS.
Le sulfate d’aluminium constitué de Al³⁺ et SO₄²⁻ a pour formule Al₂(SO₄)₃.
Le chlorure d’aluminium constitué de Al³⁺ et Cl⁻ a pour formule AlCl₃.

Les ions K⁺ et Br⁻ forment le solide de formule KBr. · Le sulfate d’aluminium constitué de Al³⁺ et SO₄²⁻ a pour formule Al₂(SO₄)₃. · Le chlorure d’aluminium constitué de Al³⁺ et Cl⁻ a pour formule AlCl₃.

Explication

KBr est neutre, et AlCl₃ comme Al₂(SO₄)₃ sont les formules indiquées pour ces solides. AlF₂ ne compense pas la charge de Al³⁺, tandis que NaS ne neutralise pas l’ion S²⁻ : la formule correspondante est Na₂S.

3. Dans un montage électrique, on compare de l’eau distillée et une solution aqueuse de chlorure de sodium. Quelles observations et interprétations sont exactes ?

L’eau distillée conduit le courant grâce aux ions Na⁺ et Cl⁻ déjà présents.
La solution de chlorure de sodium conduit le courant par déplacement de molécules neutres.
Une solution dont le solvant est l’eau est qualifiée de solution aqueuse.
L’eau distillée ne conduit pas le courant dans l’expérience décrite.
La solution de chlorure de sodium conduit le courant grâce aux ions mobiles qu’elle contient.

Une solution dont le solvant est l’eau est qualifiée de solution aqueuse. · L’eau distillée ne conduit pas le courant dans l’expérience décrite. · La solution de chlorure de sodium conduit le courant grâce aux ions mobiles qu’elle contient.

Explication

Les ions chargés et mobiles permettent à la solution de chlorure de sodium de conduire le courant, contrairement à l’eau distillée dans l’expérience. Une solution dont le solvant est l’eau est aqueuse ; les molécules neutres ne sont pas les porteurs de charge décrits, et l’eau distillée ne contient pas les ions issus du NaCl.

4. Une équipe écrit les équations de dissolution de NaCl(s), HCl(g) et H₂SO₄(l). Cochez les propositions exactes :

La dissolution de NaCl(s) produit Na⁺(aq) et Cl⁻(aq), dans un rapport 1:1.
La dissolution de HCl(g) produit H⁺(aq) et deux ions Cl⁻(aq).
La dissolution de H₂SO₄(l) produit deux ions H⁺(aq) par ion SO₄²⁻(aq).
Pour XₐYᵦ(s), l’équation donne b ions Xᵇ⁺(aq) et a ions Yᵃ⁻(aq).
Un corps dont la dissolution dans l’eau donne une solution électrolytique est un électrolyte.

La dissolution de NaCl(s) produit Na⁺(aq) et Cl⁻(aq), dans un rapport 1:1. · La dissolution de H₂SO₄(l) produit deux ions H⁺(aq) par ion SO₄²⁻(aq). · Un corps dont la dissolution dans l’eau donne une solution électrolytique est un électrolyte.

Explication

NaCl donne un ion Na⁺ et un ion Cl⁻, tandis que H₂SO₄ donne deux ions H⁺ pour un ion sulfate. Un corps qui forme une solution électrolytique en se dissolvant dans l’eau est un électrolyte. HCl produit un ion de chaque espèce, et l’équation générale associe le coefficient a à X et b à Y.

5. Que désigne l’électronégativité d’un élément dans une liaison covalente ?

La charge partielle négative qu’il porte après la formation d’une liaison covalente
Sa capacité à attirer le doublet d’électrons de la liaison qu’il forme avec un autre atome
La capacité de ses molécules à se dissoudre dans l’eau grâce à leur dipôle
Sa tendance à céder un électron pour former un ion positif dans un composé

Sa capacité à attirer le doublet d’électrons de la liaison qu’il forme avec un autre atome

Explication

L’électronégativité correspond à la capacité d’un élément à attirer vers lui le doublet d’électrons partagé dans une liaison covalente. La charge partielle négative peut en résulter, mais elle n’est pas la définition de l’électronégativité.

6. Comment appelle-t-on la solvatation des ions lorsque le solvant utilisé est l’eau ?

L’hydratation des ions
La dispersion des ions
La dissociation des ions
La précipitation des ions

L’hydratation des ions

Explication

Lorsque le solvant est l’eau, la solvatation est appelée hydratation. La dissociation désigne une étape distincte, au cours de laquelle le solide ionique se sépare en ions.

7. Quel est le rôle de la concentration molaire effective dans la description d’une solution ?

Exprimer la quantité totale de solvant par quantité de matière de soluté.
Relier la masse de soluté dissous au volume de solvant utilisé.
Indiquer le nombre d’ions formés par unité de volume lors d’une dissolution.
Exprimer la quantité de matière d’une espèce chimique par volume de solution.

Exprimer la quantité de matière d’une espèce chimique par volume de solution.

Explication

La concentration molaire effective rapporte la quantité de matière d’une espèce donnée au volume de la solution. La concentration du soluté apporté concerne le soluté initial, et ne désigne pas directement la quantité d’une espèce particulière après dissociation.

8. En quoi la formule d’un composé ionique traduit-elle la différence entre les indices des ions et leurs charges ?

Les indices indiquent le nombre de couches électroniques de chaque ion.
Les indices donnent la proportion des ions en volume dans le réseau cristallin.
Les indices reproduisent les valeurs des charges sans tenir compte de leur signe.
Les indices compensent les charges afin que l’ensemble soit électriquement neutre.

Les indices compensent les charges afin que l’ensemble soit électriquement neutre.

Explication

Les indices de la formule représentent les proportions d’ions nécessaires pour équilibrer les charges positives et négatives. Ils ne décrivent pas les couches électroniques ni les volumes occupés dans le réseau.

9. Pourquoi une solution aqueuse de chlorure de sodium peut-elle conduire le courant électrique, contrairement à l’eau distillée dans l’expérience décrite ?

Parce que des ions Na⁺ et Cl⁻ mobiles transportent des charges électriques dans la solution.
Parce que les ions Na⁺ et Cl⁻ restent immobiles et renforcent le champ électrique dans la solution.
Parce que les molécules d’eau deviennent des porteurs de charges en se mélangeant au sel.
Parce que le chlorure de sodium dissous forme des électrons libres qui traversent l’eau.

Parce que des ions Na⁺ et Cl⁻ mobiles transportent des charges électriques dans la solution.

Explication

Les ions Na⁺ et Cl⁻ issus de la dissolution peuvent se déplacer et transporter des charges, ce qui permet le passage du courant. La dissolution ne produit pas d’électrons libres : ce sont les ions mobiles qui assurent la conduction.

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De quels ions et de quelle organisation un solide ionique est-il constitué ?

De cations et d’anions organisés dans un réseau cristallin.

Quelle formule assure la neutralité d’un solide formé de Xb+X^{b+} et Ya−Y^{a-} ?

XaYbX_aY_b.

Qu’est-ce qui permet à une solution électrolytique de conduire le courant électrique ?

Le déplacement de ses ions porteurs de charges.

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