Lycée · 1ʳᵉ · Spécialité Physique-Chimie
Titrages et dosages
Déterminer la concentration d'une espèce chimique par dosages directs et par étalonnage (programme de 1re, Constitution et transformations de la matière)
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Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
Les 36 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile — 12 questions
Qu'est-ce qu'un titrage ?
- A. Une réaction chimique entre deux acides
- B. Un dosage utilisant une réaction chimique avec une solution de concentration connue
- C. La mesure du volume d'une solution
- D. Un procédé de fabrication d'acide
Réponse
B. Un dosage utilisant une réaction chimique avec une solution de concentration connue — Le titrage est un dosage qui repose sur une réaction chimique entre l'espèce titrée et un réactif titrant de concentration connue.
La solution versée à l'aide d'une burette lors d'un titrage est :
- A. La solution titrée
- B. La solution tampon
- C. La solution titrante
- D. La solution standard
Réponse
C. La solution titrante — La solution titrante (de concentration connue) est versée avec la burette dans la solution titrée.
La loi de Beer-Lambert établit que l'absorbance A est :
- A. Inversement proportionnelle à la concentration
- B. Indépendante de la concentration
- C. Proportionnelle à la concentration
- D. Égale au carré de la concentration
Réponse
C. Proportionnelle à la concentration — A = ε·ℓ·C : l'absorbance est proportionnelle à la concentration C (pour des solutions diluées).
Pour un dosage spectrophotométrique, on choisit la longueur d'onde :
- A. Minimale du spectre visible
- B. Correspondant au maximum d'absorption de l'espèce
- C. Correspondant au minimum d'absorption
- D. De 400 nm, toujours
Réponse
B. Correspondant au maximum d'absorption de l'espèce — On choisit λ_max pour que l'absorbance soit maximale, donc la sensibilité est optimale.
Lors d'un titrage, la réaction support doit être :
- A. Lente et partielle
- B. Rapide, totale et unique
- C. Réversible et lente
- D. Partielle et rapide
Réponse
B. Rapide, totale et unique — Pour un titrage fiable, la réaction support doit être rapide, totale (taux d'avancement ≈ 1) et unique.
Le point d'équivalence est atteint quand :
- A. Le pH vaut 7
- B. La solution est incolore
- C. Les réactifs sont en proportions stœchiométriques exactes
- D. La burette est vide
Réponse
C. Les réactifs sont en proportions stœchiométriques exactes — L'équivalence correspond à l'ajout exact de la quantité stœchiométrique de titrant.
La phénolphtaléine est un indicateur coloré qui vire de :
- A. Jaune à bleu
- B. Incolore à rose
- C. Rouge à jaune
- D. Bleu à rouge
Réponse
B. Incolore à rose — La phénolphtaléine est incolore en milieu acide et devient rose en milieu basique (zone de virage pH 8,2–10).
Quelle grandeur physique mesure-t-on avec un spectrophotomètre ?
- A. La conductance
- B. Le pH
- C. L'absorbance
- D. La masse volumique
Réponse
C. L'absorbance — Le spectrophotomètre mesure l'absorbance (ou la transmittance) d'une solution colorée à une longueur d'onde donnée.
Dans un titrage par le permanganate, KMnO₄ joue le rôle de :
- A. Réducteur
- B. Oxydant
- C. Acide
- D. Base
Réponse
B. Oxydant — L'ion MnO₄⁻ est l'oxydant qui capte des électrons (il est réduit en Mn²⁺).
Lors d'un dosage par étalonnage, la courbe étalon représente :
- A. Le pH en fonction du temps
- B. L'absorbance en fonction du volume
- C. L'absorbance en fonction de la concentration
- D. La concentration en fonction du pH
Réponse
C. L'absorbance en fonction de la concentration — La courbe étalon représente A = f(C), elle doit être linéaire d'après la loi de Beer-Lambert.
L'unité de la concentration molaire est :
- A. g·L⁻¹
- B. mol·L
- C. mol·L⁻¹
- D. mg·L⁻¹
Réponse
C. mol·L⁻¹ — La concentration molaire s'exprime en mol·L⁻¹ (moles de soluté par litre de solution).
Dans une burette graduée de 25 mL, la graduation augmente :
- A. Du bas vers le haut
- B. Du haut vers le bas
- C. De gauche à droite
- D. Indifféremment
Réponse
B. Du haut vers le bas — Dans une burette, le zéro est en haut et les graduations augmentent vers le bas, dans le sens de l'écoulement.
Niveau moyen — 12 questions
On titre 10 mL d'HCl (C₀ inconnue) par NaOH à 0,10 mol·L⁻¹. V_éq = 15 mL. Quelle est C₀ ?
- A. 0,10 mol·L⁻¹
- B. 0,15 mol·L⁻¹
- C. 0,067 mol·L⁻¹
- D. 1,5 mol·L⁻¹
Réponse
B. 0,15 mol·L⁻¹ — C₀ = C₁·V_éq/V₀ = 0,10 × 15/10 = 0,15 mol·L⁻¹ (stœchiométrie 1:1).
Sur la courbe de titrage pH = f(V), l'équivalence correspond au :
- A. Maximum du pH
- B. Point d'inflexion de la courbe
- C. Minimum du pH
- D. Point où pH = 7
Réponse
B. Point d'inflexion de la courbe — Le point d'équivalence est le point d'inflexion de la courbe pH = f(V), là où la pente du saut de pH est maximale.
La droite d'étalonnage d'un dosage spectrophotométrique donne A = 0,40·C (C en mmol·L⁻¹). Pour A = 0,60, C vaut :
- A. 0,24 mmol·L⁻¹
- B. 0,67 mmol·L⁻¹
- C. 1,50 mmol·L⁻¹
- D. 0,040 mmol·L⁻¹
Réponse
C. 1,50 mmol·L⁻¹ — C = A/k = 0,60/0,40 = 1,50 mmol·L⁻¹.
La réaction MnO₄⁻ + Fe²⁺ en milieu acide donne (bilan équilibré) :
- A. MnO₄⁻ + Fe²⁺ → Mn²⁺ + Fe³⁺
- B. MnO₄⁻ + 5 Fe²⁺ + 8 H⁺ → Mn²⁺ + 5 Fe³⁺ + 4 H₂O
- C. 2 MnO₄⁻ + 5 Fe²⁺ → 2 Mn²⁺ + 5 Fe³⁺
- D. MnO₄⁻ + 8 Fe²⁺ → Mn + 8 Fe³⁺
Réponse
B. MnO₄⁻ + 5 Fe²⁺ + 8 H⁺ → Mn²⁺ + 5 Fe³⁺ + 4 H₂O — L'équation équilibrée est bien MnO₄⁻ + 5 Fe²⁺ + 8 H⁺ → Mn²⁺ + 5 Fe³⁺ + 4 H₂O.
Lors d'un titrage d'acide faible par une base forte, le pH à l'équivalence est :
- A. Égal à 7
- B. Inférieur à 7
- C. Supérieur à 7
- D. Impossible à prévoir
Réponse
C. Supérieur à 7 — À l'équivalence, il reste la base conjuguée (A⁻), qui est basique, donc pH > 7.
On dose une solution par spectrophotométrie. La solution a été diluée 4 fois avant mesure. L'étalon donne C_mesurée = 0,30 mol·L⁻¹. La concentration réelle est :
- A. 0,075 mol·L⁻¹
- B. 0,30 mol·L⁻¹
- C. 1,20 mol·L⁻¹
- D. 0,60 mol·L⁻¹
Réponse
C. 1,20 mol·L⁻¹ — C_réelle = 4 × C_mesurée = 4 × 0,30 = 1,20 mol·L⁻¹.
Quelle est la relation entre la quantité de matière et la concentration molaire C et le volume V ?
- A. n = C/V
- B. n = V/C
- C. n = C × V
- D. n = C + V
Réponse
C. n = C × V — n = C × V (en mol, si C en mol·L⁻¹ et V en L).
Lors d'un titrage par le permanganate en milieu basique, le produit formé est :
- A. Mn²⁺ (incolore)
- B. MnO₂ (précipité brun)
- C. MnO₄²⁻
- D. Mn⁰ (solide)
Réponse
B. MnO₂ (précipité brun) — En milieu neutre ou basique, MnO₄⁻ est réduit en MnO₂ (dépôt brun). En milieu acide, il donne Mn²⁺.
La méthode des tangentes pour trouver V_éq consiste à :
- A. Tracer la tangente au minimum de la courbe
- B. Trouver le point d'inflexion grâce aux tangentes de part et d'autre du saut de pH
- C. Mesurer la surface sous la courbe
- D. Tracer une horizontale au pH = 7
Réponse
B. Trouver le point d'inflexion grâce aux tangentes de part et d'autre du saut de pH — On trace les tangentes avant et après le saut de pH, puis leur médiatrice coupe la courbe en V_éq.
Pour un titrage acido-basique (stœchiométrie 1:1), la relation à l'équivalence est :
- A. C₀ × V₀ = C₁ + V₁
- B. C₀/V₀ = C₁/V₁
- C. C₀ × V₀ = C₁ × V₁
- D. C₀ + V₀ = C₁ × V₁
Réponse
C. C₀ × V₀ = C₁ × V₁ — À l'équivalence avec stœchiométrie 1:1 : n₀ = n₁, soit C₀·V₀ = C₁·V_éq.
Si ε = 200 L·mol⁻¹·cm⁻¹, ℓ = 1 cm, C = 5×10⁻³ mol·L⁻¹, alors A vaut :
- A. 0,001
- B. 1,0
- C. 0,04
- D. 0,4
Réponse
B. 1,0 — A = ε·ℓ·C = 200 × 1 × 5×10⁻³ = 1,0.
Lors d'un titrage rédox, on utilise souvent de l'acide sulfurique (H₂SO₄) pour :
- A. Augmenter le pH
- B. Fournir des ions H⁺ nécessaires à la réaction et éviter MnO₂
- C. Réduire le permanganate
- D. Colorer la solution
Réponse
B. Fournir des ions H⁺ nécessaires à la réaction et éviter MnO₂ — L'acide sulfurique fournit H⁺ indispensables pour que MnO₄⁻ soit réduit en Mn²⁺ (incolore) et non en MnO₂ (brun).
Niveau difficile — 12 questions
On titre 20 mL d'une solution de FeSO₄ (C₀) par KMnO₄ à 0,015 mol·L⁻¹. V_éq = 12 mL. Stœchiométrie MnO₄⁻ : Fe²⁺ = 1:5. C₀ vaut :
- A. 0,009 mol·L⁻¹
- B. 0,038 mol·L⁻¹
- C. 0,045 mol·L⁻¹
- D. 0,075 mol·L⁻¹
Réponse
C. 0,045 mol·L⁻¹ — n(MnO₄⁻) = 0,015×0,012 = 1,8×10⁻⁴ mol. n(Fe²⁺) = 5×1,8×10⁻⁴ = 9×10⁻⁴ mol. C₀ = 9×10⁻⁴/0,020 = 0,045 mol·L⁻¹.
Une solution inconnue de bleu de méthylène a été diluée 20 fois. L'absorbance mesurée est 0,80 ; la droite étalon donne C = A/0,40 (C en µmol·L⁻¹). La concentration réelle est :
- A. 2 µmol·L⁻¹
- B. 40 µmol·L⁻¹
- C. 0,016 µmol·L⁻¹
- D. 400 µmol·L⁻¹
Réponse
B. 40 µmol·L⁻¹ — C_diluée = 0,80/0,40 = 2 µmol·L⁻¹. C_réelle = 20 × 2 = 40 µmol·L⁻¹.
Lors d'un titrage de 25 mL de NaOH inconnu par HCl à 0,20 mol·L⁻¹, V_éq = 18 mL. La concentration en NaOH vaut :
- A. 0,14 mol·L⁻¹
- B. 0,28 mol·L⁻¹
- C. 0,20 mol·L⁻¹
- D. 0,10 mol·L⁻¹
Réponse
A. 0,14 mol·L⁻¹ — C(NaOH) = C(HCl)·V_éq/V₀ = 0,20 × 18/25 = 0,144 ≈ 0,14 mol·L⁻¹.
Lors d'un titrage de H₂SO₄ (diacide) par NaOH (monoacide), le rapport stœchiométrique ν(H₂SO₄):ν(NaOH) est :
- A. 1:1
- B. 2:1
- C. 1:2
- D. 1:3
Réponse
C. 1:2 — H₂SO₄ + 2 NaOH → Na₂SO₄ + 2 H₂O. Donc ν(H₂SO₄):ν(NaOH) = 1:2.
On dose H₂SO₄ (diacide) par NaOH 0,10 mol·L⁻¹. V₀(H₂SO₄) = 10 mL, V_éq = 20 mL. Concentration de H₂SO₄ ?
- A. 0,10 mol·L⁻¹
- B. 0,20 mol·L⁻¹
- C. 0,050 mol·L⁻¹
- D. 0,40 mol·L⁻¹
Réponse
A. 0,10 mol·L⁻¹ — n(NaOH)_éq = 0,10×0,020 = 2×10⁻³ mol. n(H₂SO₄) = 2×10⁻³/2 = 10⁻³ mol. C = 10⁻³/0,010 = 0,10 mol·L⁻¹.
Quelle condition garantit que la loi de Beer-Lambert est valable ?
- A. Solution concentrée et lumière blanche
- B. Solution diluée et longueur d'onde au maximum d'absorption
- C. Solution saturée et lumière UV
- D. Solution diluée et lumière blanche
Réponse
B. Solution diluée et longueur d'onde au maximum d'absorption — La loi de Beer-Lambert est valable pour des solutions diluées à λ_max.
On ajoute 1 mL de trop de titrant après l'équivalence lors d'un titrage acide fort / base forte. Le pH est alors :
- A. Inférieur à 7
- B. Égal à 7
- C. Supérieur à 7
- D. Indéterminé
Réponse
C. Supérieur à 7 — Après l'équivalence, il y a un excès de base (NaOH). Le pH est donc supérieur à 7.
Quel risque présente l'utilisation du bleu de bromothymol (zone de virage pH 6–7,6) pour un titrage acide faible / base forte (pH_éq ≈ 9) ?
- A. Il n'y a aucun risque
- B. L'indicateur change de couleur avant l'équivalence, donnant V_éq erroné
- C. Il empêche la réaction
- D. Il déplace le pH d'équivalence
Réponse
B. L'indicateur change de couleur avant l'équivalence, donnant V_éq erroné — Si la zone de virage (6–7,6) ne contient pas le pH d'équivalence (≈9), la couleur change avant l'équivalence réelle : résultat faussé.
Dans la réaction 2 MnO₄⁻ + 5 H₂O₂ + 6 H⁺ → 2 Mn²⁺ + 5 O₂ + 8 H₂O, si n(MnO₄⁻) = 4×10⁻⁴ mol, alors n(H₂O₂) titré vaut :
- A. 2×10⁻⁴ mol
- B. 5×10⁻⁴ mol
- C. 10⁻³ mol
- D. 8×10⁻⁴ mol
Réponse
C. 10⁻³ mol — n(H₂O₂) = (5/2)×n(MnO₄⁻) = 2,5×4×10⁻⁴ = 10⁻³ mol.
Lors d'un titrage conductimétrique, le point d'équivalence est repéré par :
- A. Un changement de couleur
- B. Un saut de pH
- C. Un changement de pente sur la courbe σ = f(V)
- D. Un dépôt solide
Réponse
C. Un changement de pente sur la courbe σ = f(V) — En conductimétrie, on trace la conductance (ou conductivité) en fonction du volume titrant. L'équivalence correspond à un changement de pente.
La concentration massique C_m et molaire C d'une espèce de masse molaire M sont liées par :
- A. C_m = C/M
- B. C_m = C × M
- C. C_m = M/C
- D. C_m = C + M
Réponse
B. C_m = C × M — C_m (g·L⁻¹) = C (mol·L⁻¹) × M (g·mol⁻¹).
On veut titre 0,10 mol·L⁻¹ de H₃PO₄ (triacide) par NaOH 0,30 mol·L⁻¹ (pour neutralisation complète). V₀ = 10 mL. V_éq = ?
- A. 10 mL
- B. 20 mL
- C. 30 mL
- D. 3,3 mL
Réponse
A. 10 mL — n(H₃PO₄) = 0,10×0,010 = 10⁻³ mol. n(NaOH) = 3×10⁻³ mol (3 H⁺ par molécule). V_éq = 3×10⁻³/0,30 = 0,010 L = 10 mL.
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