QCM : Transformations acide-base (16 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Lorsqu’une espèce chimique transfère un ion hydrogène H⁺ à une autre espèce, quel rôle joue-t-elle selon Brønsted ?

Elle joue le rôle d’un acide
Elle devient une espèce amphotère
Elle joue le rôle d’une base
Elle forme un couple neutre

Elle joue le rôle d’un acide

Explication

Un acide de Brønsted est capable de libérer ou de transférer un ion hydrogène H⁺. Une base, en revanche, est l’espèce qui reçoit cet ion.

2. Quelle action caractérise une base dans la théorie de Brønsted lorsqu’elle participe à une réaction ?

Elle capte un ion hydrogène H⁺
Elle échange un électron avec l’acide
Elle transforme l’acide en ion hydroxyde
Elle libère un ion hydrogène H⁺

Elle capte un ion hydrogène H⁺

Explication

Une base de Brønsted est une espèce susceptible de gagner ou de capter un ion hydrogène H⁺. La libération de H⁺ correspond au comportement d’un acide.

3. Quel événement permet d’identifier une transformation comme acide-base au niveau des espèces participantes ?

Une rupture de liaison sans échange d’ions
Un transfert direct d’un ou plusieurs ions H⁺
Une formation de précipité entre deux solutions
Une mise en commun d’électrons entre deux atomes

Un transfert direct d’un ou plusieurs ions H⁺

Explication

Une transformation acide-base repose sur le transfert direct d’un ou plusieurs ions hydrogène entre un acide et une base. Une précipitation ou un échange d’électrons décrit d’autres types de transformations.

4. Dans la réaction AH+B−→A−+BHAH + B^- \rightarrow A^- + BH, quelles espèces apparaissent après le transfert de l’ion hydrogène ?

Les espèces neutres AA et BB sans ion hydrogène
L’acide conjugué A−A^- et la base conjuguée BHBH
La base conjuguée AHAH et l’acide conjugué B−B^-
La base conjuguée A−A^- et l’acide conjugué BHBH

La base conjuguée $$A^-$$ et l’acide conjugué $$BH$$

Explication

AH cède H⁺ et devient sa base conjuguée A⁻, tandis que B⁻ capte H⁺ et devient son acide conjugué BH. Les rôles acide et base ne sont donc pas inversés dans les produits.

5. Que signifie le sens inverse de la demi-équation AH=A−+H+AH = A^- + H^+ ?

L’ion A−A^- capte H+H^+ pour reformer AHAH
L’espèce AHAH capte H+H^+ pour former A−A^-
Les espèces AHAH et A−A^- disparaissent simultanément
L’ion H+H^+ se transforme en électron auprès de A−A^-

L’ion $$A^-$$ capte $$H^+$$ pour reformer $$AH$$

Explication

Dans le sens inverse, A⁻ reçoit l’ion H⁺ et reforme AH. L’écriture directe décrit au contraire la libération de H⁺ par AH.

6. Comment reconnaît-on que deux espèces AHAH et A−A^- forment un couple acide-base ?

Elles réagissent entre elles pour produire un précipité
Elles possèdent nécessairement la même charge électrique
Elles peuvent passer de l’une à l’autre par transfert d’un ion H+H^+
Elles contiennent toujours le même nombre d’atomes d’hydrogène

Elles peuvent passer de l’une à l’autre par transfert d’un ion $$H^+$$

Explication

Deux espèces conjuguées forment un couple acide-base lorsqu’un transfert d’un ion H⁺ permet de passer de l’une à l’autre. La même charge ou un précipité ne constitue pas le critère de définition.

7. Une espèce peut-elle être amphotère selon quelle combinaison de comportements acido-basiques ?

Elle reste neutre lors de toute réaction avec l’eau
Elle agit comme acide dans un couple et comme base dans un autre
Elle agit comme base dans deux couples de même nature
Elle libère plusieurs électrons avant de capter un ion hydrogène

Elle agit comme acide dans un couple et comme base dans un autre

Explication

Une espèce amphotère peut tantôt céder H⁺, tantôt le capter, car elle est l’acide d’un couple et la base d’un autre. Le simple fait d’être neutre ou de participer à une réaction électronique ne suffit pas à la définir.

8. Quels couples montrent que l’ion hydrogénocarbonate HCO3−HCO_3^- est amphotère ?

CO2,H2O/HCO3−CO_2,H_2O/HCO_3^- et HCO3−/CO32−HCO_3^-/CO_3^{2-}
H2O/OH−H_2O/OH^- et NH4+/NH3NH_4^+/NH_3
CO2/H2CO3CO_2/H_2CO_3 et HCl/Cl−HCl/Cl^-
HCl/Cl−HCl/Cl^- et H3O+/H2OH_3O^+/H_2O

$$CO_2,H_2O/HCO_3^-$$ et $$HCO_3^-/CO_3^{2-}$$

Explication

HCO₃⁻ appartient au couple CO₂,H₂O/HCO₃⁻, où il se comporte comme une base, et au couple HCO₃⁻/CO₃²⁻, où il se comporte comme un acide. Cette appartenance à deux couples de rôles opposés établit son caractère amphotère.

9. Une transformation chimique s’interrompt alors que chaque réactif demeure présent en solution : comment la caractériser ?

Comme une transformation non totale
Comme une réaction sans formation de produits
Comme une transformation totale
Comme une réaction limitée par un seul produit

Comme une transformation non totale

Explication

Une transformation non totale s’arrête alors qu’aucun réactif n’a été entièrement consommé, de sorte que réactifs et produits restent présents. Une transformation totale, au contraire, s’arrête après la consommation complète d’au moins un réactif.

10. Dans une transformation totale, quel réactif détermine la quantité maximale de produits formés ?

Le catalyseur, présent à l’état final
Le réactif limitant, consommé entièrement
Le solvant, utilisé en plus grande quantité
Le produit majoritaire, formé en premier

Le réactif limitant, consommé entièrement

Explication

Le réactif limitant est celui qui disparaît totalement pendant la transformation et qui fixe ainsi l’avancement maximal. Le produit majoritaire et le solvant ne jouent pas ce rôle dans la définition du réactif limitant.

11. Quelle association décrit correctement les espèces présentes dans une solution de soude et dans une solution d’acide chlorhydrique ?

La soude contient H₃O⁺ et HO⁻, tandis que l’acide chlorhydrique contient Na⁺ et Cl⁻.
La soude contient H₃O⁺ et Cl⁻, tandis que l’acide chlorhydrique contient Na⁺ et HO⁻.
La soude contient Na⁺ et Cl⁻, tandis que l’acide chlorhydrique contient H₃O⁺ et HO⁻.
La soude contient Na⁺ et HO⁻, tandis que l’acide chlorhydrique contient H₃O⁺ et Cl⁻.

La soude contient Na⁺ et HO⁻, tandis que l’acide chlorhydrique contient H₃O⁺ et Cl⁻.

Explication

En solution aqueuse, la soude apporte les ions sodium Na⁺ et hydroxyde HO⁻, tandis que l’acide chlorhydrique contient les ions oxonium H₃O⁺ et chlorure Cl⁻. La confusion vient de l’inversion des espèces caractéristiques des solutions basique et acide.

12. Quel énoncé explique pourquoi les ions sodium, chlorure et nitrate sont qualifiés d’indifférents en acido-basicité ?

Ils imposent une valeur fixe au pH de toute solution aqueuse.
Ils fournissent nécessairement les ions oxonium lors de leur dissolution.
Ils neutralisent les ions hydroxyde avant toute autre réaction.
Ils ne participent pas aux réactions acido-basiques en solution.

Ils ne participent pas aux réactions acido-basiques en solution.

Explication

Les ions Na⁺, Cl⁻ et NO₃⁻ sont indifférents parce qu’ils ne réagissent pas dans les transformations acido-basiques considérées. Ils ne fixent donc pas directement le pH et ne produisent pas nécessairement d’ions oxonium.

13. Quelle propriété distingue le pH de la concentration en ions oxonium d’une solution aqueuse ?

Le pH s’exprime en mol·L⁻¹, tandis que la concentration est sans unité.
Le pH est sans unité, tandis que la concentration s’exprime en mol·L⁻¹.
Le pH dépend du volume, tandis que la concentration ne dépend d’aucune grandeur.
Le pH mesure une masse, tandis que la concentration mesure un volume.

Le pH est sans unité, tandis que la concentration s’exprime en mol·L⁻¹.

Explication

Le pH est une grandeur sans unité, alors que la concentration en ions H₃O⁺ s’exprime en mol·L⁻¹. Cette distinction résulte du caractère logarithmique du pH et de la nature volumique de la concentration.

14. Une solution aqueuse possède [H3O+]=1,0×10−5 mol⋅L−1[H_3O^+]=1{,}0\times10^{-5}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}} et C0=1 mol⋅L−1C^0=1\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}. Quelle valeur approchée du pH lui associer ?

6
5
10
4

5

Explication

La relation pH=−log⁡([H3O+]C0)pH=-\log\left(\frac{[H_3O^+]}{C^0}\right) donne ici pH=−log⁡(10−5)=5pH=-\log(10^{-5})=5. La valeur 4 correspondrait à une concentration en ions oxonium dix fois plus élevée.

15. Une solution de concentration C<0,05 mol⋅L−1C<0{,}05\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}} possède un pH de 2,7. Avec C0=1 mol⋅L−1C^0=1\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}, quelle concentration en ions oxonium peut-on lui associer ?

Environ 2,0×10−3 mol⋅L−12{,}0\times10^{-3}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
Environ 5,4×10−2 mol⋅L−15{,}4\times10^{-2}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
Environ 3,7×10−3 mol⋅L−13{,}7\times10^{-3}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
Environ 2,0×10−2 mol⋅L−12{,}0\times10^{-2}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

Environ $$2{,}0\times10^{-3}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$$

Explication

On utilise [H3O+]=C0×10−pH[H_3O^+]=C^0\times10^{-pH}, donc [H3O+]=1×10−2,7≈2,0×10−3 mol⋅L−1[H_3O^+]=1\times10^{-2{,}7}\approx2{,}0\times10^{-3}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}. La valeur 2,0×10−22{,}0\times10^{-2} correspondrait approximativement à un pH de 1,7.

16. Deux solutions ont respectivement un pH de 8,4 et de 6,1. Quel lien entre leurs concentrations en ions oxonium est correct ?

La solution de pH 8,4 contient davantage d’ions oxonium.
Les deux solutions contiennent la même concentration en ions oxonium.
La comparaison exige de connaître la masse de chaque solution.
La solution de pH 6,1 contient davantage d’ions oxonium.

La solution de pH 6,1 contient davantage d’ions oxonium.

Explication

Le pH diminue lorsque la concentration en ions H₃O⁺ augmente ; la solution de pH 6,1 est donc la plus concentrée en ions oxonium. La solution de pH 8,4 est moins concentrée en H₃O⁺ malgré son pH plus élevé.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 12 flashcards sur Transformations acide-base.

Théorie de Brønsted — définition ?

Espèce pouvant perdre ou capter un H⁺

Acide de Brønsted — rôle ?

Perd H⁺ lors d'une transformation

Base de Brønsted — rôle ?

Capte H⁺ lors d'une transformation

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Consultez la fiche de révision complète sur Transformations acide-base.

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