QCM : Transformations acido-basiques et pH — 23 questions

Questions et réponses du QCM

1. Selon Brønsted, quelle propriété caractérise un acide ?

Il peut capter un ou plusieurs ions H+
Il peut céder un ou plusieurs ions H+
Il peut échanger un électron avec une autre espèce
Il peut former un précipité avec un ion métallique

Il peut céder un ou plusieurs ions H+

Explication

Un acide de Brønsted est défini par sa capacité à donner un ou plusieurs protons H+. La capture d’un proton correspond à la définition d’une base de Brønsted.

2. Quelle transformation illustre le comportement d’une base de Brønsted ?

La perte d’un électron par l’espèce chimique
La cession d’un ion H+ par l’espèce chimique
La capture d’un ion H+ par l’espèce chimique
La formation d’un ion sans transfert de proton

La capture d’un ion H+ par l’espèce chimique

Explication

Une base de Brønsted accepte ou capte un ion H+. La cession d’un proton caractérise au contraire un acide selon Brønsted.

3. Que peut faire l’eau lorsqu’elle participe à une réaction acide-base ?

Former HO− après avoir capté un proton ou H3O+ après l’avoir cédé
Céder un électron pour former HO− ou capter un électron pour former H3O+
Se transformer en HO− ou H3O+ sans transfert d’ion H+
Céder un proton pour former HO− ou capter un proton pour former H3O+

Céder un proton pour former HO− ou capter un proton pour former H3O+

Explication

L’eau peut donner H+ et devenir HO−, ou accepter H+ et devenir H3O+. La proposition qui inverse ces transferts ne respecte pas les transformations associées à l’eau.

4. Quelle définition correspond à une espèce amphotère ?

Une espèce qui peut agir comme acide et comme base
Une espèce qui réagit avec deux bases de nature différente
Une espèce qui présente simultanément deux charges électriques
Une espèce qui possède deux atomes d’hydrogène ionisables

Une espèce qui peut agir comme acide et comme base

Explication

Une espèce amphotère peut céder un proton dans certaines réactions et en capter un dans d’autres. Le nombre d’hydrogènes ou de charges ne suffit pas à définir ce comportement.

5. Dans le couple H2O/H3O+, quel rôle joue H2O ?

Elle joue le rôle d’espèce spectatrice sans transfert de proton
Elle joue le rôle de base en pouvant capter un ion H+
Elle joue le rôle d’oxydant en captant un électron
Elle joue le rôle d’acide en pouvant céder un ion H+

Elle joue le rôle de base en pouvant capter un ion H+

Explication

Dans H2O/H3O+, H2O capte un proton pour former H3O+ et constitue donc la base du couple. Dans l’autre couple, H3O+/H2O, l’eau joue au contraire le rôle d’acide.

6. Quels couples montrent le caractère amphotère de l’ion hydrogénocarbonate HCO3− ?

HCO3−/H2O et H3O+/CO3²−
CO3²−/H2O et H2CO3/H3O+
H2CO3/CO3²− et HCO3−/H2O
HCO3−/CO3²− et H2CO3/HCO3−

HCO3−/CO3²− et H2CO3/HCO3−

Explication

HCO3− appartient au couple HCO3−/CO3²− lorsqu’il cède un proton et au couple H2CO3/HCO3− lorsqu’il en capte un. Ces deux appartenances traduisent sa capacité à agir comme acide et comme base.

7. Quelle relation existe entre un acide et sa base conjuguée dans un couple acide-base ?

Ils diffèrent par un seul ion H+
Ils possèdent des charges électriques opposées sans autre différence
Ils diffèrent par un seul électron
Ils contiennent le même nombre d’atomes mais des éléments différents

Ils diffèrent par un seul ion H+

Explication

L’acide et sa base conjuguée se distinguent par la perte ou le gain d’un seul proton H+. Une différence d’électron concerne plutôt les transformations d’oxydoréduction.

8. Lorsqu’un acide carboxylique RCOOH cède un proton, quelle espèce obtient-on ?

L’ion carbonyle RCO+
L’ion carboxylate RCOO−
L’alcool correspondant RCH2OH
L’ion ammonium RNH3+

L’ion carboxylate RCOO−

Explication

La perte du proton porté par le groupe hydroxyle transforme RCOOH en ion carboxylate RCOO−. RCOOH est l’acide, tandis que RCOO− est sa base conjuguée.

9. Comment une amine peut-elle être définie par rapport à l’ammoniac NH3 ?

Comme une molécule contenant un groupe carboxyle attaché à NH3
Comme un dérivé de NH3 où l’azote est remplacé par un atome de carbone
Comme un composé obtenu en ajoutant un ion H+ à chaque atome de NH3
Comme un dérivé de NH3 où au moins un H est remplacé par une chaîne carbonée

Comme un dérivé de NH3 où au moins un H est remplacé par une chaîne carbonée

Explication

Une amine dérive de NH3 par remplacement d’au moins un atome d’hydrogène par une chaîne carbonée. Le remplacement de l’azote ou l’ajout de groupes carboxyles décrit d’autres transformations chimiques.

10. Pourquoi une amine se comporte-t-elle comme une base de Brønsted ?

Le doublet liant de l’azote peut céder H+ et former un carboxylate négatif
La chaîne carbonée peut capter H+ et déplacer la charge positive vers le carbone
L’azote peut perdre un électron et former un ion ammonium positif
Le doublet non liant de l’azote peut capter H+ et former un ion ammonium positif

Le doublet non liant de l’azote peut capter H+ et former un ion ammonium positif

Explication

Le doublet non liant de l’azote d’une amine peut servir à capter un proton, ce qui forme un ion ammonium substitué portant une charge positive sur l’azote. La formation d’un carboxylate concerne les acides carboxyliques et non les amines.

11. Lors d’une transformation acido-basique, dans quel sens l’ion hydrogène est-il transféré ?

Entre les deux acides des couples mis en jeu
De la base d’un couple vers l’acide d’un autre couple
Entre les deux bases des couples mis en jeu
De l’acide d’un couple vers la base d’un autre couple

De l’acide d’un couple vers la base d’un autre couple

Explication

Une transformation acido-basique correspond au transfert d’un ion H+ de l’acide vers la base d’un autre couple. L’idée d’un transfert de la base vers l’acide inverse le rôle des deux espèces et est donc incorrecte.

12. Quelle démarche permet d’établir correctement une équation acido-basique ?

Choisir deux acides, écrire leurs formules puis équilibrer les charges
Identifier les couples, choisir les réactifs, écrire les demi-équations puis les combiner
Choisir deux bases, additionner leurs formules puis vérifier les atomes
Mesurer le pH, déterminer la température puis comparer les concentrations

Identifier les couples, choisir les réactifs, écrire les demi-équations puis les combiner

Explication

Il faut identifier les deux couples, sélectionner l’acide et la base réactifs, écrire les demi-équations dans le sens de la réaction et les combiner. Les réactifs ne sont pas les deux acides ni les deux bases des couples.

13. Quelle équation décrit la réaction entre les ions oxonium et hydroxyde en solution aqueuse ?

H3O+(aq)+HO−(aq)→2 H2O(l)\mathrm{H_3O^+(aq) + HO^-(aq) \rightarrow 2\,H_2O(l)}
H3O+(aq)+HO−(aq)→H3O+(aq)+HO−(aq)\mathrm{H_3O^+(aq) + HO^-(aq) \rightarrow H_3O^+(aq) + HO^-(aq)}
H3O+(aq)+HO−(aq)→H3O2−(aq)\mathrm{H_3O^+(aq) + HO^-(aq) \rightarrow H_3O_2^-(aq)}
H3O+(aq)+HO−(aq)→H2(g)+O2(g)\mathrm{H_3O^+(aq) + HO^-(aq) \rightarrow H_2(g) + O_2(g)}

$$\mathrm{H_3O^+(aq) + HO^-(aq) \rightarrow 2\,H_2O(l)}$$

Explication

Les ions oxonium et hydroxyde réagissent par transfert de proton et forment deux molécules d’eau. Les autres écritures ne représentent pas cette neutralisation acido-basique.

14. Quelle grandeur caractérise l’acidité ou la basicité d’une solution à partir de sa composition ?

Le pH, lié à la concentration en ions oxonium H3O+\mathrm{H_3O^+}
La température, liée à la quantité de solvant présente
La conductivité, liée à la masse totale du soluté dissous
La masse volumique, liée à la concentration en ions hydroxyde

Le pH, lié à la concentration en ions oxonium $$\mathrm{H_3O^+}$$

Explication

Le pH caractérise l’acidité ou la basicité d’une solution en fonction de sa concentration en ions oxonium. La conductivité peut renseigner sur les ions présents, mais elle ne définit pas directement le pH.

15. Quelle expression permet de calculer le pH à partir de la concentration en ions oxonium ?

pH=−log⁡([H3O+]×c∘)pH=-\log\left([\mathrm{H_3O^+}]\times c^\circ\right), avec c∘=1,0 mol⋅L−1c^\circ=1,0\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
pH=[H3O+]c∘pH=\frac{[\mathrm{H_3O^+}]}{c^\circ}, avec c∘=1,0 mol⋅L−1c^\circ=1,0\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
pH=log⁡([H3O+]c∘)pH=\log\left(\frac{[\mathrm{H_3O^+}]}{c^\circ}\right), avec c∘=1,0 mol⋅L−1c^\circ=1,0\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
pH=−log⁡([H3O+]c∘)pH=-\log\left(\frac{[\mathrm{H_3O^+}]}{c^\circ}\right), avec c∘=1,0 mol⋅L−1c^\circ=1,0\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

$$pH=-\log\left(\frac{[\mathrm{H_3O^+}]}{c^\circ}\right)$$, avec $$c^\circ=1,0\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$$

Explication

Le pH est l’opposé du logarithme du rapport entre la concentration en ions oxonium et la concentration standard. Le pH est sans unité, tandis que la concentration en ions oxonium s’exprime en mol⋅L−1\mathrm{mol\cdot L^{-1}}.

16. Que devient la concentration en ions oxonium lorsque le pH d’une solution augmente ?

Elle reste constante, car le pH ne dépend pas des ions oxonium
Elle devient égale à la concentration en ions hydroxyde dans toute solution
Elle diminue selon [H3O+]=c∘×10−pH[\mathrm{H_3O^+}]=c^\circ\times10^{-pH}
Elle augmente selon [H3O+]=c∘×10pH[\mathrm{H_3O^+}]=c^\circ\times10^{pH}

Elle diminue selon $$[\mathrm{H_3O^+}]=c^\circ\times10^{-pH}$$

Explication

La relation [H3O+]=c∘×10−pH[\mathrm{H_3O^+}]=c^\circ\times10^{-pH} montre qu’une augmentation du pH entraîne une diminution de la concentration en ions oxonium. La puissance négative de cette expression contredit l’idée d’une augmentation avec le pH.

17. Dans quelle zone de concentration la relation usuelle du pH est-elle valable pour un acide fort ?

Environ entre 10−6,510^{-6,5} et 10−12 mol⋅L−110^{-12}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
Environ entre 10210^{2} et 106,5 mol⋅L−110^{6,5}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
Environ entre 10−210^{-2} et 10−6,5 mol⋅L−110^{-6,5}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}
Environ entre 10−110^{-1} et 102 mol⋅L−110^{2}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}

Environ entre $$10^{-2}$$ et $$10^{-6,5}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}$$

Explication

Pour un acide fort, la relation est considérée comme valable lorsque la concentration se situe approximativement entre 10−210^{-2} et 10−6,5 mol⋅L−110^{-6,5}\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}. Les autres intervalles ne correspondent pas à la zone de validité indiquée.

18. Comment évolue le pH d’une solution très diluée lorsque la contribution de l’eau devient dominante ?

Il conserve la valeur initiale, car la dilution ne modifie pas le pH
Il tend vers 0, car la dilution renforce l’acidité de la solution
Il tend vers 14, car la dilution crée davantage d’ions hydroxyde
Il tend vers 7, car le pH est alors imposé par l’eau solvant

Il tend vers 7, car le pH est alors imposé par l’eau solvant

Explication

À forte dilution, la contribution de l’eau solvant devient prépondérante et le pH tend vers 7. La dilution ne renforce donc pas automatiquement l’acidité et ne conserve pas nécessairement le pH initial.

19. Une solution mère a une concentration de 0,80 mol⋅L−10,80\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}} et une solution fille une concentration de 0,20 mol⋅L−10,20\ \mathrm{mol\cdot L^{-1}}. Quel est le facteur de dilution ?

0,250,25
0,600,60
1,01,0
4,04,0

$$4,0$$

Explication

Le facteur de dilution se calcule par le rapport entre la concentration de la solution mère et celle de la solution fille, soit F=0,80/0,20=4,0F=0,80/0,20=4,0. La valeur 0,250,25 correspond au rapport inverse et ne représente pas le facteur de dilution défini ici.

20. Lors d’une dilution, que devient la quantité de matière de soluté prélevée dans la solution mère ?

Elle diminue dès que la concentration de la solution baisse.
Elle augmente avec le volume final de la solution.
Elle se transforme en une nouvelle espèce chimique.
Elle reste conservée après l’ajout d’eau distillée.

Elle reste conservée après l’ajout d’eau distillée.

Explication

La dilution conserve la quantité de matière de soluté, ce qui s’écrit CmeˋreVpreˊleveˊ=CfilleVtotalC_{mère}V_{prélevé}=C_{fille}V_{total}. La concentration diminue parce que le volume augmente, mais le soluté prélevé n’est pas consommé ni transformé.

21. Quelle succession d’opérations permet de préparer correctement une solution fille par dilution ?

Prélever à la pipette jaugée, transférer dans une fiole jaugée, compléter au trait et homogénéiser.
Prélever avec une éprouvette graduée, chauffer la solution, puis la transvaser dans un flacon.
Verser la solution mère dans un bécher, ajouter l’eau, puis mesurer le volume obtenu.
Remplir la fiole jaugée d’eau, ajouter le soluté solide et agiter jusqu’à dissolution.

Prélever à la pipette jaugée, transférer dans une fiole jaugée, compléter au trait et homogénéiser.

Explication

La préparation rigoureuse utilise une pipette jaugée et une fiole jaugée, puis comprend l’ajout d’eau jusqu’au trait et l’homogénéisation. Une éprouvette graduée ou un bécher fournit une mesure moins précise et ne respecte pas le protocole décrit.

22. Quel effet une augmentation du dioxyde de carbone dissous produit-elle dans l’eau ?

Elle transforme les ions H3O+H_3O^+ en ions hydroxydes et alcalinise l’eau.
Elle maintient le pH constant tout en retirant le carbonate dissous.
Elle diminue la concentration en ions H3O+H_3O^+ et élève le pH.
Elle augmente la concentration en ions H3O+H_3O^+ et abaisse le pH.

Elle augmente la concentration en ions $$H_3O^+$$ et abaisse le pH.

Explication

Davantage de CO2 dissous produit davantage d’ions H3O+H_3O^+, ce qui abaisse le pH et acidifie l’eau. Une hausse du pH correspondrait au contraire à une diminution de l’acidité.

23. Pourquoi l’acidification des océans menace-t-elle la formation du squelette calcaire des coraux ?

Elle augmente la disponibilité des ions carbonate nécessaires à la calcification.
Elle remplace progressivement le carbonate de calcium par du dioxyde de carbone solide.
Elle accélère la précipitation du carbonate de calcium dans les récifs.
Elle rend plus difficile le renouvellement du carbonate de calcium CaCO3CaCO_3.

Elle rend plus difficile le renouvellement du carbonate de calcium $$CaCO_3$$.

Explication

L’acidification rend plus difficile le renouvellement du carbonate de calcium qui constitue le squelette des coraux. L’idée selon laquelle elle accélérerait la précipitation de ce composé est donc contraire à l’effet décrit.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 44 flashcards sur Transformations acido-basiques et pH.

Qu'est-ce qu'un acide selon Brønsted ?

Une espèce chimique capable de céder un ou plusieurs ions H+.

Qu'est-ce qu'une base selon Brønsted ?

Une espèce chimique capable de capter ou d’accepter un ion H+.

Que fait l'ion ammonium NH4+ en réaction acide-base ?

Il cède un proton pour former NH3.

Voir les flashcards →

Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Transformations acido-basiques et pH.

Voir la fiche →

Cours similaires

Méthodes physiques d’analyse

Chimie

Deux siècles d’énergie électrique

Physique

Vecteurs de l’espace

Mathématiques

Création de liaisons carbone-carbone

Chimie

Atomes et ions

Chimie

Cellule bactérienne

Crée tes propres QCM

Importe ton cours et l'IA génère des QCM avec corrections en 30 secondes.

Générateur de QCM