QCM : Corps purs et mélanges — 12 questions

Questions et réponses du QCM

1. Comment définit-on un corps pur en chimie ?

Il contient une seule phase composée de plusieurs espèces chimiques
Il contient plusieurs espèces chimiques observables séparément
Il contient des constituants dont la proportion varie selon l’échantillon
Il contient une seule espèce chimique identifiée par une formule

Il contient une seule espèce chimique identifiée par une formule

Explication

Un corps pur ne contient qu’un seul constituant, appelé espèce chimique, que l’on peut identifier par une formule chimique. Un mélange, en revanche, rassemble plusieurs espèces chimiques, même si elles forment une seule phase visible.

2. Un échantillon contient de l’eau et du sel dissous : comment le qualifier selon sa composition ?

Comme un mélange constitué d’au moins deux espèces chimiques
Comme une espèce chimique définie par une formule unique
Comme un mélange constitué d’un seul constituant dissous
Comme un corps pur car il ne présente qu’un aspect visible

Comme un mélange constitué d’au moins deux espèces chimiques

Explication

La présence d’eau et de sel signifie que l’échantillon contient au moins deux espèces chimiques : c’est donc un mélange. Son aspect uniforme ne le transforme pas en corps pur.

3. Quelle observation permet de distinguer un mélange homogène d’un mélange hétérogène ?

Les constituants sont toujours solides dans un mélange hétérogène
Les constituants ont nécessairement des couleurs différentes dans un mélange hétérogène
Les constituants sont séparés par une formule chimique dans un mélange homogène
Les constituants sont indiscernables à l’œil dans un mélange homogène

Les constituants sont indiscernables à l’œil dans un mélange homogène

Explication

Dans un mélange homogène, l’œil ne différencie pas les constituants, tandis qu’ils sont visibles dans un mélange hétérogène. La formule chimique et l’état physique ne suffisent pas à établir cette distinction.

4. Dans quelle condition une température de changement d’état peut-elle caractériser une espèce chimique ?

Lorsqu’elle est déterminée après avoir mélangé plusieurs espèces
Lorsqu’elle est relevée sans préciser la pression extérieure
Lorsqu’elle est mesurée sous une pression donnée
Lorsqu’elle est observée pendant une variation continue de pression

Lorsqu’elle est mesurée sous une pression donnée

Explication

Sous une pression donnée, le changement d’état d’une espèce chimique s’effectue à une température constante caractéristique. Une température relevée sans pression précisée ne permet donc pas d’utiliser correctement cette propriété d’identification.

5. Que décrit la température d’ébullition d’une espèce chimique ?

Le passage de l’état liquide à l’état gazeux lors de la vaporisation
Le passage de l’état solide à l’état liquide lors de la fusion
Le passage de l’état gazeux à l’état liquide lors de la liquéfaction
Le passage de l’état liquide à l’état solide lors de la solidification

Le passage de l’état liquide à l’état gazeux lors de la vaporisation

Explication

La température d’ébullition correspond au passage d’une espèce chimique de l’état liquide à l’état gazeux pendant la vaporisation. La fusion concerne, elle, le passage du solide au liquide.

6. Un échantillon a une masse de 200 g et un volume de 250 mL. Quelle est sa masse volumique ?

1,25 g⋅mL−11{,}25\ \text{g·mL}^{-1}
0,8 g⋅mL−10{,}8\ \text{g·mL}^{-1}
450 g⋅mL−1450\ \text{g·mL}^{-1}
50 g⋅mL−150\ \text{g·mL}^{-1}

$$0{,}8\ \text{g·mL}^{-1}$$

Explication

La masse volumique est le rapport de la masse au volume, soit ρ=200250=0,8 g⋅mL−1\rho=\frac{200}{250}=0{,}8\ \text{g·mL}^{-1}. La valeur 1,25 g⋅mL−11{,}25\ \text{g·mL}^{-1} provient de l’inversion du rapport, en calculant le volume par unité de masse.

7. Que se produit-il à la température de fusion d’une espèce chimique ?

Elle passe de l’état liquide à l’état solide
Elle passe de l’état liquide à l’état gazeux
Elle passe de l’état gazeux à l’état liquide
Elle passe de l’état solide à l’état liquide

Elle passe de l’état solide à l’état liquide

Explication

La température de fusion est celle à laquelle une espèce chimique passe du solide au liquide. Le passage du liquide au gaz correspond à la vaporisation, tandis que le passage inverse correspond à la liquéfaction.

8. Quel test permet d’identifier le dioxygène ?

Le trouble observé dans l’eau de chaux
La détonation produite au contact d’une flamme
Le changement de couleur du sulfate de cuivre anhydre
Le ravivement d’une bûchette incandescente

Le ravivement d’une bûchette incandescente

Explication

Le dioxygène ravive une bûchette incandescente, ce qui constitue son test caractéristique. Une détonation en présence d’une flamme identifie plutôt le dihydrogène, tandis que l’eau de chaux révèle le dioxyde de carbone.

9. Quel est le principe de la chromatographie sur couche mince pour analyser un mélange homogène ?

Un éluant monte par capillarité sur une phase fixe et sépare les espèces
Un chauffage transforme les constituants en gaz selon leur température d’ébullition
Une réaction chimique colore chaque constituant directement dans le récipient
Une filtration retient les constituants selon la taille de leurs particules

Un éluant monte par capillarité sur une phase fixe et sépare les espèces

Explication

La CCM sépare et aide à identifier les espèces grâce à une phase mobile, l’éluant, qui monte par capillarité sur une phase fixe de papier ou de silice. La filtration repose sur la taille des particules et ne constitue pas le mécanisme de la chromatographie.

10. Que précise la composition d’un mélange ?

La formule chimique globale du mélange et sa masse volumique
La température de changement d’état de chaque espèce chimique
La couleur, l’odeur et l’état physique du mélange étudié
Les proportions en masse ou en volume de chaque espèce chimique

Les proportions en masse ou en volume de chaque espèce chimique

Explication

La composition indique la part de chaque espèce chimique, exprimée en masse ou en volume. La masse volumique décrit une propriété du mélange, mais elle ne précise pas la répartition de ses constituants.

11. Quelle expression permet de calculer la proportion en volume d’une espèce chimique dans un mélange ?

mtotaleVtotale×100\frac{m_{\text{totale}}}{V_{\text{totale}}}\times 100
VtotaleVespeˋce×100\frac{V_{\text{totale}}}{V_{\text{espèce}}}\times 100
VespeˋceVtotale×100\frac{V_{\text{espèce}}}{V_{\text{totale}}}\times 100
mespeˋcemtotale×100\frac{m_{\text{espèce}}}{m_{\text{totale}}}\times 100

$$\frac{V_{\text{espèce}}}{V_{\text{totale}}}\times 100$$

Explication

La proportion en volume compare le volume de l’espèce au volume total, puis exprime ce rapport en pourcentage. Le rapport entre la masse de l’espèce et la masse totale correspond à une proportion en masse.

12. Un échantillon d’air possède un volume de 200 mL. Quels volumes approximatifs de diazote et de dioxygène contient-il ?

198 mL de diazote et 2 mL de dioxygène
42 mL de diazote et 156 mL de dioxygène
156 mL de diazote et 42 mL de dioxygène
78 mL de diazote et 21 mL de dioxygène

156 mL de diazote et 42 mL de dioxygène

Explication

L’air contient environ 78 % de diazote et 21 % de dioxygène en volume, soit respectivement 0,78×200=1560{,}78\times 200=156 mL et 0,21×200=420{,}21\times 200=42 mL. Les valeurs inversées confondent les proportions des deux gaz principaux.

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Qu'est-ce qu'un corps pur en chimie ?

Un corps pur est composé d’un seul constituant appelé espèce chimique.

Qu'appelle-t-on un mélange en chimie ?

Un mélange est constitué d’au moins deux espèces chimiques.

Comment distingue-t-on un mélange homogène d’un mélange hétérogène ?

Dans un mélange homogène, les constituants ne sont pas différenciables à l’œil, contrairement au mélange hétérogène.

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