QCM : Transformations acide-base — 17 questions

Question 1

1. Selon la définition de Brønsted, quelle propriété caractérise un acide ?

Il peut céder au moins un ion hydrogène H+

Il peut capter au moins un ion hydrogène H+

Il peut échanger un électron avec une autre espèce

Il peut produire un ion hydroxyde en solution aqueuse

Explication

Un acide de Brønsted est une espèce capable de donner au moins un proton H+. La capacité à capter un proton correspond à la définition d'une base de Brønsted.

Answer

Il peut céder au moins un ion hydrogène H+

Question 2

2. Selon Brønsted, comment définit-on une base ?

Une espèce capable de libérer un électron lors d'une réaction

Une espèce capable de céder au moins un ion hydrogène H+

Une espèce capable de capter au moins un ion hydrogène H+

Une espèce capable de former un précipité avec l'eau

Explication

Une base de Brønsted capte au moins un ion hydrogène H+. La cession d'un proton caractérise au contraire un acide selon cette théorie.

Answer

Une espèce capable de capter au moins un ion hydrogène H+

Question 3

3. Quelle notation représente correctement un couple acide-base de Brønsted ?

Base/acide, comme A−/H+

Acide/base, comme AH/H+

Base/acide, comme A−/AH

Acide/base, comme AH/A−

Explication

Un couple acide-base associe un acide à sa base conjuguée et se note dans cet ordre, par exemple AH/A−. L'ion H+ n'est pas la base conjuguée de AH dans cette notation.

Answer

Acide/base, comme AH/A−

Question 4

4. Quelle demi-équation décrit le comportement d'un acide AH dans son couple acide-base ?

A^- + H^- \rightleftharpoons AH

AH + H^+ \rightleftharpoons A^-

A^- \rightleftharpoons AH + H^+

AH \rightleftharpoons A^- + H^+

Explication

L'acide AH cède un proton et forme sa base conjuguée A−, ce qui s'écrit $AH \rightleftharpoons A^- + H^+$ . L'espèce A− peut ensuite capter H+ pour régénérer AH.

Answer

$$AH \rightleftharpoons A^- + H^+$$

Question 5

5. Quelle propriété définit une espèce amphotère ?

Elle peut réagir avec une base sans modifier sa structure

Elle peut céder et capter un ion hydrogène H+

Elle peut céder un électron et former un ion métallique

Elle peut produire des ions H+ dans toutes les solutions

Explication

Une espèce amphotère peut jouer les deux rôles de Brønsted : elle peut donner ou accepter un proton. La production de H+ décrit un comportement acide, mais ne suffit pas à établir l'amphotérie.

Answer

Elle peut céder et capter un ion hydrogène H+

Question 6

6. Que se produit-il au cours d'une transformation acido-basique ?

Un ion hydroxyde est transféré d'une base vers un acide

Un électron est transféré d'une espèce acide vers une espèce basique

Un ion H+ est transféré d'une espèce acide vers une espèce basique

Un atome d'oxygène est transféré entre deux espèces ioniques

Explication

Une réaction acido-basique repose sur le transfert d'un proton H+ de l'acide vers la base. Un transfert d'électron relève plutôt d'une réaction d'oxydoréduction.

Answer

Un ion H+ est transféré d'une espèce acide vers une espèce basique

Question 7

7. Dans la réaction générale $A_1H + A_2^- \rightarrow A_1^- + A_2H$ , quelles transformations subissent les deux réactifs ?

A1H devient A2−, tandis qu'A2− devient A1H

A1H devient H+, tandis qu'A2− devient A1−

A1H devient A1−, tandis qu'A2− devient A2H

A1H devient A2H, tandis qu'A2− devient A1−

Explication

L'acide A1H cède son proton et devient sa base conjuguée A1−, tandis que la base A2− capte ce proton et devient son acide conjugué A2H. Les produits correspondent donc aux conjugués respectifs des deux réactifs.

Answer

A1H devient A1−, tandis qu'A2− devient A2H

Question 8

8. Que mesure le pH d’une solution ?

Son acidité à partir de sa concentration en ions oxonium

Sa conductivité à partir de sa concentration en électrons

Sa masse volumique à partir de sa concentration en soluté

Sa température à partir de sa concentration en ions hydroxyde

Explication

Le pH caractérise l’acidité d’une solution en fonction de sa concentration en ions oxonium $H_3O^+$ et varie de 0 à 14. La concentration en ions hydroxyde intervient dans d’autres descriptions acido-basiques, mais ne définit pas directement cette mesure.

Answer

Son acidité à partir de sa concentration en ions oxonium

Question 9

9. Quelle relation permet de calculer le pH à partir de la concentration en ions oxonium ?

pH=\frac{[H_3O^+]}{c^0}

pH=\log\left(\frac{[H_3O^+]}{c^0}\right)

pH=-\frac{c^0}{[H_3O^+]}

pH=-\log\left(\frac{[H_3O^+]}{c^0}\right)

Explication

Le pH est l’opposé du logarithme du rapport entre la concentration en ions oxonium et la concentration de référence $c^0=1\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$ . Le logarithme sans signe négatif conduirait à une évolution opposée à celle du pH lorsque la concentration augmente.

Answer

$$pH=-\log\left(\frac{[H_3O^+]}{c^0}\right)$$

Question 10

10. Quelle expression donne la concentration en ions oxonium à partir du pH ?

[H_3O^+]=\frac{c^0}{10^{-pH}}

[H_3O^+]=\frac{pH}{c^0}

[H_3O^+]=c^0\times10^{-pH}

[H_3O^+]=c^0\times10^{pH}

Explication

Pour passer du pH à la concentration en ions oxonium, on utilise $[H_3O^+]=c^0\times10^{-pH}$ . La relation logarithmique sert plutôt à calculer le pH lorsqu’on connaît déjà la concentration.

Answer

$$[H_3O^+]=c^0\times10^{-pH}$$

Question 11

11. Comment classer une solution dont le pH vaut 7,4 ?

Elle est neutre, car son pH est proche de 7

Elle est acide, car son pH reste inférieur à 14

Elle est basique, car son pH est supérieur à 7

Elle est concentrée, car son pH dépasse la valeur 7

Explication

Une solution est basique lorsque son pH est supérieur à 7, donc une solution de pH 7,4 est basique. La neutralité correspond précisément à un pH égal à 7, et non à une valeur simplement proche.

Answer

Elle est basique, car son pH est supérieur à 7

Question 12

12. Que caractérise une dilution d’une solution mère ?

Une transformation du soluté en une espèce chimique de concentration équivalente

Une concentration plus élevée dans la solution fille, avec ajout de soluté

Une concentration plus faible dans la solution fille, sans perte de soluté

Une quantité de soluté plus faible dans la solution fille, sans changement de volume

Explication

La dilution produit une solution fille moins concentrée que la solution mère tout en conservant la quantité de matière de soluté. La diminution de concentration provient de l’ajout de solvant, et non d’une disparition du soluté.

Answer

Une concentration plus faible dans la solution fille, sans perte de soluté

Question 13

13. Une solution mère de concentration $C_{mère}$ est diluée en un volume final $V_{fille}$ ; quelle relation doit être respectée ?

C_{mère}+V_{mère}=C_{fille}+V_{fille}

C_{mère}V_{mère}=C_{fille}V_{fille}

\frac{C_{mère}}{V_{mère}}=\frac{C_{fille}}{V_{fille}}

C_{mère}V_{fille}=C_{fille}V_{mère}

Explication

La conservation de la quantité de matière de soluté s’écrit $C_{mère}V_{mère}=C_{fille}V_{fille}$ . L’augmentation du volume entraîne une diminution de la concentration afin que ce produit reste constant.

Answer

$$C_{mère}V_{mère}=C_{fille}V_{fille}$$

Question 14

14. Dans un pH-mètre, quel élément mesure directement le pH et quel élément affiche la valeur ?

Le câble mesure le pH et la solution étalon affiche la valeur

L’électrode mesure le pH et le boîtier électronique affiche la valeur

La solution tampon mesure le pH et l’électrode affiche la valeur

Le boîtier électronique mesure le pH et l’électrode affiche la valeur

Explication

L’électrode est en contact avec la solution et permet la mesure, tandis que le boîtier électronique traite le signal et affiche le pH. Une solution tampon sert à l’étalonnage, mais ne réalise pas l’affichage.

Answer

L’électrode mesure le pH et le boîtier électronique affiche la valeur

Question 15

15. Dans quel ordre faut-il utiliser les solutions tampons pour étalonner un pH-mètre ?

Tampon de pH 7, puis solution à mesurer

Tampon de pH 4, puis solution à mesurer

Tampon de pH 7, puis tampon de pH 4

Tampon de pH 4, puis tampon de pH 7

Explication

L’étalonnage s’effectue successivement avec un tampon de pH 7 puis un tampon de pH 4. La mesure de l’échantillon intervient après ces deux étapes, et ne remplace pas le second tampon.

Answer

Tampon de pH 7, puis tampon de pH 4

Question 16

16. Une mesure de pH vaut $X_{mes}=6{,}8$ , la référence vaut $X_{ref}=7{,}0$ et l’incertitude vaut $u(X)=0{,}1$ ; quelle expression donne le z-score ?

z=\frac{0{,}1}{|6{,}8-7{,}0|}

z=\frac{|6{,}8-7{,}0|}{0{,}1^2}

z=\frac{6{,}8+7{,}0}{0{,}1}

z=\frac{|6{,}8-7{,}0|}{0{,}1}

Explication

Le z-score compare l’écart absolu entre la mesure et la référence à l’incertitude, selon $z=\frac{|X_{mes}-X_{ref}|}{u(X)}$ . Additionner les valeurs ou inverser le rapport ne mesure pas l’écart normalisé demandé.

Answer

$$z=\frac{|6{,}8-7{,}0|}{0{,}1}$$

Question 17

17. Quand une relation expérimentale est-elle considérée comme validée à l’aide du z-score ?

Lorsque la mesure est exactement égale à la référence

Lorsque l’incertitude est supérieure à l’écart mesuré

Lorsque le z-score est supérieur ou égal à 2

Lorsque le z-score est inférieur ou égal à 2

Explication

La relation expérimentale est validée lorsque le z-score satisfait la condition $z\leq2$ . Si cette condition n’est pas remplie, il faut rechercher les sources d’erreur et éventuellement modifier le protocole.

Answer

Lorsque le z-score est inférieur ou égal à 2

QCM : Transformations acide-base — 17 questions

Questions et réponses du QCM

1. Selon la définition de Brønsted, quelle propriété caractérise un acide ?

2. Selon Brønsted, comment définit-on une base ?

3. Quelle notation représente correctement un couple acide-base de Brønsted ?

4. Quelle demi-équation décrit le comportement d'un acide AH dans son couple acide-base ?

5. Quelle propriété définit une espèce amphotère ?

6. Que se produit-il au cours d'une transformation acido-basique ?

7. Dans la réaction générale $A_1H + A_2^- \rightarrow A_1^- + A_2H$ , quelles transformations subissent les deux réactifs ?

8. Que mesure le pH d’une solution ?

9. Quelle relation permet de calculer le pH à partir de la concentration en ions oxonium ?

10. Quelle expression donne la concentration en ions oxonium à partir du pH ?

11. Comment classer une solution dont le pH vaut 7,4 ?

12. Que caractérise une dilution d’une solution mère ?

13. Une solution mère de concentration $C_{mère}$ est diluée en un volume final $V_{fille}$ ; quelle relation doit être respectée ?

14. Dans un pH-mètre, quel élément mesure directement le pH et quel élément affiche la valeur ?

15. Dans quel ordre faut-il utiliser les solutions tampons pour étalonner un pH-mètre ?

16. Une mesure de pH vaut $X_{mes}=6{,}8$ , la référence vaut $X_{ref}=7{,}0$ et l’incertitude vaut $u(X)=0{,}1$ ; quelle expression donne le z-score ?

17. Quand une relation expérimentale est-elle considérée comme validée à l’aide du z-score ?

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Questions et réponses du QCM

1. Selon la définition de Brønsted, quelle propriété caractérise un acide ?

2. Selon Brønsted, comment définit-on une base ?

3. Quelle notation représente correctement un couple acide-base de Brønsted ?

4. Quelle demi-équation décrit le comportement d'un acide AH dans son couple acide-base ?

5. Quelle propriété définit une espèce amphotère ?

6. Que se produit-il au cours d'une transformation acido-basique ?

7. Dans la réaction générale A1H+A2−→A1−+A2HA_1H + A_2^- \rightarrow A_1^- + A_2HA1​H+A2−​→A1−​+A2​H, quelles transformations subissent les deux réactifs ?

8. Que mesure le pH d’une solution ?

9. Quelle relation permet de calculer le pH à partir de la concentration en ions oxonium ?

10. Quelle expression donne la concentration en ions oxonium à partir du pH ?

11. Comment classer une solution dont le pH vaut 7,4 ?

12. Que caractérise une dilution d’une solution mère ?

13. Une solution mère de concentration CmeˋreC_{mère}Cmeˋre​ est diluée en un volume final VfilleV_{fille}Vfille​ ; quelle relation doit être respectée ?

14. Dans un pH-mètre, quel élément mesure directement le pH et quel élément affiche la valeur ?

15. Dans quel ordre faut-il utiliser les solutions tampons pour étalonner un pH-mètre ?

16. Une mesure de pH vaut Xmes=6,8X_{mes}=6{,}8Xmes​=6,8, la référence vaut Xref=7,0X_{ref}=7{,}0Xref​=7,0 et l’incertitude vaut u(X)=0,1u(X)=0{,}1u(X)=0,1 ; quelle expression donne le z-score ?

17. Quand une relation expérimentale est-elle considérée comme validée à l’aide du z-score ?

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13. Une solution mère de concentration $C_{mère}$ est diluée en un volume final $V_{fille}$ ; quelle relation doit être respectée ?

16. Une mesure de pH vaut $X_{mes}=6{,}8$ , la référence vaut $X_{ref}=7{,}0$ et l’incertitude vaut $u(X)=0{,}1$ ; quelle expression donne le z-score ?