Quantité de matière et solution - 2nde

Concentration, dissolution et dilution

Exercice 1 : Déterminer la concentration massique d'un soluté.

On dissout \(35,1 g\) de sel dans \(300 mL\) d'eau distilée.
Quelle est la concentration massique en sel dans la solution acqueuse obtenue ?
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs, suivi de l'unité qui convient.
On ajoute \(80,0 mL\) d'eau à la solution.
Quelle est la nouvelle concentration massique en sel ?
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs, suivi de l'unité qui convient.

Exercice 2 : Vocabulaire sur les solutions

Sélectionner parmi les phrases suivantes celles étant vraies :
  • 1.La masse molaire atomique donne la masse d'une mole de l'élément concerné.
  • 2.Une solution peut contenir plusieurs solutés.
  • 3.Une solution aqueuse peut contenir des ions positifs et négatifs.
  • 4.Une solution a toujours un unique solvant.

Exercice 3 : Calculer le volume d'eau nécessaire à la dissolution complète d'un soluté

On considère un médicament dont le principe actif a une solubilité dans l'eau de \(18,4 g\mathord{\cdot}L^{-1}\) à \(20,0°C\).

Si un comprimé de ce médicament contient \(630 mg\) du principe actif, déterminer le volume minimal d'eau nécessaire pour dissoudre complètement un comprimé.

On donnera un résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 4 : La lessive de soude

La lessive de soude (solution concentrée d’hydroxyde de sodium) est un liquide utilisé pour les tâches ménagères. Concentré, ce liquide peut provoquer de graves brûlures.
On s'intéresse à un flacon portant l’indication «Solution à 50 % ». Ce qui signifie que \( 100 g \) de lessive contient \( 50 g \) d’hydroxyde de sodium de formule \(N\!a\!O\!H\).

Quelle est la masse volumique de cette lessive de soude ?

On donne :
  • Masse volumique de l'eau \( \rho_{eau} = 0,998 g\mathord{\cdot}mL^{-1} \).
Proportion (%)1510152025304050
Densité1,011,061,111,171,221,281,331,431,53
Densité de la lessive de soude en fonction de sa proportion dans la solution.

On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Quelle masse \( m \) d’hydroxyde de sodium un volume \( V = 5,47 \times 10^{-1} L \) de cette lessive de soude contient-il ?

On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Quelle quantité de matière \( n \) d'hydroxyde de sodium est présente dans ce volume de lessive ?

On donne :
  • Masse molaire de l'hydrogène : \( M_H = 1,0 g \cdot mol^{-1} \).
  • Masse molaire de l'oxygène : \( M_O = 16,0 g \cdot mol^{-1} \).
  • Masse molaire du sodium : \( M_{N\!a} = 23,0 g \cdot mol^{-1} \).

On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
En déduire sa concentration molaire.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 5 : Calcul de quantités de matière depuis une concentration, de volume pour une quantité matière, et ajout de volume d'eau

On considère une solution \(S\) de saccharose de concentration molaire \(C_S = 4,21 \times 10^{-3} mol\mathord{\cdot}L^{-1}\).
Quelle est la quantité de matière de saccharose contenue dans un volume \(V_S = 1,45 \times 10^{2} mL\) ?

On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Quel volume \(V'\) de solution doit-on prélever si l’on veut disposer d’une quantité de matière \(n' = 5,01 \times 10^{-4} mol \) ?

On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
On prélève un volume \(V_{Sb} = 1,12 \times 10^{2} mL \) de solution \(S\) qu’on verse dans un bécher. On ajoute alors un volume d’eau \( V_{eau} = 4,48 \times 10^{1} mL\).

Quelle est la quantité de matière \(n_b\) de saccharose contenue dans le bécher ?
Les calculs seront effectués avec les valeurs numériques non arrondies, et on donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.
Quelle est la valeur de la concentration \(C_b\) de la solution (dans le bécher) obtenue après l’ajout de l’eau ?

Les calculs seront effectués avec les valeurs numériques non arrondies, et on donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 6 : Vocabulaire sur les manipulations en chimie

Sélectionner parmi les phrases suivantes celles étant vraies :
  • 1.Lors de la synthèse d'une espèce chimique, on extrait l'espèce avant de l'identifier.
  • 2.Il n'existe aucune différence entre une espèce chimique «naturelle» et la même espèce synthétisée.
  • 3.Un réactif est consommé au cours d'une réaction chimique.
  • 4.Lors de la synthèse d'une espèce chimique, il est nécessaire de suivre le protocole expérimental établi au début de l'experience.

Exercice 7 : Compléter une équation de dissolution d'un solide ionique

Compléter l'équation de dissolution du \(CuSO_{4}\) dans de l'eau : \[ CuSO_{4} \longrightarrow ... + ... \]
On écrira la réaction dans son intégralité et en utilisant le symbole \( \longrightarrow \) de l'onglet Physique-Chimie du clavier virtuel

Exercice 8 : Analyse de l'eau de mer

On analyse la composition du sel contenu dans de l'eau de mer. Dans \(100g\) du sel de cette mer, on trouve entre autres :
  1. \(72 g\) de chlorure de sodium \(NaCl\).
  2. \(8,6 g\) de chlorure de magnésium \(MgCl_{2}\).
  3. \(5,0 g\) de sulfate de magnésium \(MgSO_{4}\).
L'eau de mer étudiée a une salinité en masse de \(3,41\)% et une densité de \(1,015\).
Compléter l'équation de dissolution du \(NaCl\) dans l'eau. \[ NaCl \longrightarrow ... + ... \]
On écrira la réaction dans son intégralité et en utilisant le symbole \( \longrightarrow \) de l'onglet Physique-Chimie du clavier virtuel.
Quelle est la masse d'un litre de cette eau de mer ?
On donnera le résultat avec 4 chiffres significatifs, suivi de l'unité qui convient.
En déduire la masse du sel contenu dans cette eau de mer.
On donnera le résultat avec 3 chiffres significatifs, suivi de l'unité qui convient.
Déterminer la concentration massique en \(NaCl\) dans cette eau de mer.
On donnera le résultat avec 2 chiffres significatifs, suivi de l'unité qui convient.

Exercice 9 : Calculer la masse d'un soluté que l'on peut dissoudre grâce à sa solubilité

La solubilité dans l'eau d'un soluté est de \(4,2 \times 10^{-1} g\mathord{\cdot}mL^{-1}\).

Quelle masse de ce soluté peut-on dissoudre dans \(2,5 L\) d'eau ?
On donnera un résultat avec 2 chiffres significatifs et suivi de l'unité qui convient.

Exercice 10 : Calculer les caractéristiques d'une espèce chimique

Voici un tableau contenant des données sur des solvants.
Compléter ce tableau.
{"corner_cell": "Solvant", "data": [["?", "9,2 \\times 10^{6} g", "?"], ["30 L", "?", "24 m^{3}"], ["?", "7,1 \\times 10^{5} g \\cdot m^{-3}", "?"], ["0,81", "?", "0,78"]], "header_top": ["Propanol", "Ether", "Cyclohexane"], "header_left": ["Masse", "Volume", "Masse vol.", "Densit\u00e9"]}
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