QCM : Corps purs et mélanges — 23 questions

Questions et réponses du QCM

1. Le dioxyde de carbone CO2\mathrm{CO_2} appartient à quelle catégorie ?

Un mélange hétérogène
Un mélange homogène
Un corps pur simple
Un corps pur composé

Un corps pur composé

Explication

Le dioxyde de carbone est un corps pur composé, car sa formule associe plusieurs types d’atomes. Un corps pur simple ne contient qu’un seul type d’atome, et les mélanges regroupent plusieurs espèces chimiques.

2. Lors du chauffage, quel comportement de la température permet d’identifier un corps pur pendant un changement d’état ?

Sa température varie selon une courbe irrégulière sans caractéristique.
Sa température diminue progressivement avec un palier diffus.
Sa température reste constante et forme un palier net.
Sa température augmente continuellement sans interruption.

Sa température reste constante et forme un palier net.

Explication

Pendant le changement d’état d’un corps pur chauffé, la température reste constante, ce qui produit un palier net. Pour un mélange, la température varie continuellement sans palier net, contrairement à la confusion proposée.

3. En lecture horizontale d’un chromatogramme, comment identifier une espèce chimique ?

On la reconnaît lorsqu’une tache est à la même hauteur que celle d’un témoin.
On la reconnaît lorsqu’elle donne plusieurs taches alignées verticalement.
On la reconnaît lorsqu’elle forme la tache la plus éloignée de la ligne de dépôt.
On la reconnaît lorsqu’elle reste sur la ligne de dépôt sans atteindre l’éluant.

On la reconnaît lorsqu’une tache est à la même hauteur que celle d’un témoin.

Explication

Une tache située à la même hauteur qu’un témoin correspond à la même espèce chimique. Une tache sans témoin à la même hauteur demeure non identifiée, quelle que soit sa distance de migration.

4. Quelle est la composition volumique approximative de l’air ?

50 % de diazote, is?
33 % de diazote, 33 % de dioxygène et 34 % d’autres gaz
78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 1 % d’autres gaz
78 % de dioxygène, 21 % de diazote et 1 % d’autres gaz

78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 1 % d’autres gaz

Explication

L’air contient principalement 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 1 % d’autres gaz en volume. La proportion de diazote est donc supérieure à celle du dioxygène.

5. Quel changement d’état correspond au passage d’un gaz vers un liquide ?

La liquéfaction
La sublimation
La solidification
La vaporisation

La liquéfaction

Explication

La liquéfaction est le passage de l’état gazeux à l’état liquide. La vaporisation correspond au passage du liquide vers le gaz, la sublimation du solide vers le gaz et la solidification du liquide vers le solide.

6. Qu’est-ce qui caractérise un test chimique d’identification réussi ?

Il sépare les constituants d’un mélange selon leur vitesse de migration.
Il provoque une réaction donnant une observation caractéristique et reproductible.
Il compare la température d’ébullition de plusieurs liquides.
Il mesure la masse d’un échantillon avec une balance étalonnée.

Il provoque une réaction donnant une observation caractéristique et reproductible.

Explication

Un test chimique identifie une espèce grâce à une réaction produisant une observation caractéristique et reproductible. La séparation par migration relève de la chromatographie, et non de ce principe d’identification.

7. Laquelle de ces substances est un corps pur ?

L’eau du robinet
L’air ambiant
L’eau distillée
Le lait

L’eau distillée

Explication

L’eau distillée est un corps pur, car elle ne comporte qu’une seule espèce chimique. L’eau du robinet, l’air et le lait sont des mélanges contenant plusieurs espèces chimiques.

8. Un échantillon a une masse de 120 g et un volume de 40 mL. Quelle est sa masse volumique ?

3 g⋅mL−13\ \text{g·mL}^{-1}
80 g⋅mL−180\ \text{g·mL}^{-1}
0,33 g⋅mL−10,33\ \text{g·mL}^{-1}
160 g⋅mL−1160\ \text{g·mL}^{-1}

$$3\ \text{g·mL}^{-1}$$

Explication

La masse volumique se calcule avec ρ=mV\rho = \frac{m}{V}, donc ρ=12040=3 g⋅mL−1\rho = \frac{120}{40} = 3\ \text{g·mL}^{-1}. La valeur 0,33 g⋅mL−10,33\ \text{g·mL}^{-1} provient de l’inversion du rapport, qui ne correspond pas à la définition de la masse volumique.

9. Comment mettre en évidence la présence de dioxyde de carbone dans un gaz inconnu ?

On approche une allumette incandescente, qui se rallume avec une flamme.
On ajoute le gaz à du sulfate de cuivre anhydre, qui devient bleu par hydratation.
On approche une allumette enflammée, qui produit une petite explosion sourde.
On introduit le gaz dans l’eau de chaux, qui se trouble par formation d’un précipité blanc.

On introduit le gaz dans l’eau de chaux, qui se trouble par formation d’un précipité blanc.

Explication

Le dioxyde de carbone trouble l’eau de chaux en formant un précipité blanc de carbonate de calcium. Le sulfate de cuivre bleu indique la présence d’eau, tandis que les réactions avec les allumettes identifient des gaz différents.

10. Quelle expression permet de calculer le pourcentage massique d’une espèce E dans un mélange ?

Pm(E)=V(E)Vtot×100P_m(E)=\frac{V(E)}{V_{tot}}\times100
Pm(E)=VtotV(E)×100P_m(E)=\frac{V_{tot}}{V(E)}\times100
Pm(E)=m(E)mtot×100P_m(E)=\frac{m(E)}{m_{tot}}\times100
Pm(E)=mtotm(E)×100P_m(E)=\frac{m_{tot}}{m(E)}\times100

$$P_m(E)=\frac{m(E)}{m_{tot}}\times100$$

Explication

Le pourcentage massique compare la masse de l’espèce à la masse totale, exprimées dans la même unité. L’expression fondée sur les volumes correspond au pourcentage volumique, et les deux autres inversent le rapport.

11. Dans un mélange hétérogène de deux liquides non miscibles, comment se répartissent-ils selon leur densité ?

Les deux liquides se répartissent selon le volume versé de chacun.
Le liquide le moins dense se place au-dessus du liquide le plus dense.
Les deux liquides se mélangent jusqu’à obtenir une phase homogène.
Le liquide le plus dense se place au-dessus du liquide le moins dense.

Le liquide le moins dense se place au-dessus du liquide le plus dense.

Explication

Dans un mélange de liquides non miscibles, le liquide de plus faible densité surnage et celui de plus forte densité se trouve en dessous. La quantité versée ne détermine pas l’ordre des couches, et les liquides restent séparés.

12. Qu’est-ce qu’une espèce chimique ?

Une phase visible contenant plusieurs constituants discernables
Un ensemble d’entités chimiques identiques représenté par une formule
Une substance formée de plusieurs espèces chimiques différentes
Une substance constituée d’un seul type d’atome

Un ensemble d’entités chimiques identiques représenté par une formule

Explication

Une espèce chimique regroupe des entités identiques, qui peuvent être des atomes, des ions ou des molécules, et se note par une formule chimique. Une substance contenant plusieurs espèces chimiques correspond plutôt à un mélange.

13. Quel mélange de liquides est miscible ?

L’eau et l’éthanol
L’eau et l’huile
L’eau et le dichlorométhane
L’éthanol et l’huile

L’eau et l’éthanol

Explication

L’eau et l’éthanol sont miscibles et forment un mélange homogène. L’eau et l’huile, l’éthanol et l’huile, ainsi que l’eau et le dichlorométhane sont non miscibles.

14. Un mélange contient 15 mL d’une espèce E dans un volume total de 60 mL : quel est son pourcentage volumique ?

45 %45\,\%
4 %4\,\%
25 %25\,\%
75 %75\,\%

$$25\,\%$$

Explication

Le pourcentage volumique vaut Pv(E)=1560×100=25 %P_v(E)=\frac{15}{60}\times100=25\,\%. Il faut comparer le volume de l’espèce au volume total, et non utiliser un rapport de masses.

15. Quel résultat permet d’identifier la présence d’eau dans un liquide inconnu ?

Une allumette enflammée provoque une petite explosion sourde.
L’eau de chaux devient trouble après introduction du liquide dans celle-ci.
Le sulfate de cuivre anhydre blanc devient bleu après ajout du liquide.
Une allumette incandescente se rallume au contact du liquide.

Le sulfate de cuivre anhydre blanc devient bleu après ajout du liquide.

Explication

L’eau hydrate le sulfate de cuivre anhydre, dont la poudre blanche devient bleue. Le trouble de l’eau de chaux révèle plutôt du dioxyde de carbone, tandis que les deux tests à l’allumette concernent des gaz différents.

16. Comment calcule-t-on la densité d’un corps à partir de sa masse volumique et de celle de l’eau ?

d=ρeauρd = \frac{\rho_{eau}}{\rho}
d=ρρeaud = \frac{\rho}{\rho_{eau}}
d=ρ×ρeaud = \rho \times \rho_{eau}
d=ρ+ρeaud = \rho + \rho_{eau}

$$d = \frac{\rho}{\rho_{eau}}$$

Explication

La densité est le rapport de la masse volumique du corps à celle de l’eau, selon d=ρρeaud = \frac{\rho}{\rho_{eau}}, et elle est sans unité. Le rapport inversé ne donne pas la densité définie pour le corps étudié.

17. Après agitation, un liquide reste visuellement uniforme et ses constituants ne sont pas discernables : de quel type de mélange s’agit-il ?

D’un mélange homogène
D’un corps pur composé
D’un mélange hétérogène
D’un corps pur simple

D’un mélange homogène

Explication

Un mélange homogène ne présente qu’une seule phase visible et ses constituants ne peuvent pas être distingués après agitation. La présence de plusieurs phases visibles caractériserait un mélange hétérogène.

18. Quelle procédure respecte le principe de la chromatographie sur couche mince ?

Déposer les échantillons sur une ligne, placer la plaque dans l’éluant sans immerger les dépôts, puis laisser migrer l’éluant.
Déposer les échantillons près du sommet, remplir la plaque d’éluant, puis chauffer le support.
Immerger les dépôts dans l’éluant, retirer la plaque rapidement, puis observer la ligne de dépôt.
Mélanger les échantillons avec l’éluant, filtrer la solution, puis peser les constituants séparés.

Déposer les échantillons sur une ligne, placer la plaque dans l’éluant sans immerger les dépôts, puis laisser migrer l’éluant.

Explication

La plaque porte les dépôts sur une ligne située au-dessus de l’éluant, puis l’éluant monte et sépare les constituants. Immerger les dépôts ou remplacer la migration par une filtration empêcherait le déroulement correct de l’expérience.

19. Comment distingue-t-on deux liquides miscibles de deux liquides non miscibles après leur repos ?

Les liquides miscibles forment une phase homogène, tandis que les liquides non miscibles forment plusieurs phases.
Les liquides miscibles changent de couleur, tandis que les liquides non miscibles restent transparents.
Les liquides miscibles forment plusieurs phases, tandis que les liquides non miscibles forment une phase homogène.
Les liquides miscibles ont la même masse, tandis que les liquides non miscibles ont des masses différentes.

Les liquides miscibles forment une phase homogène, tandis que les liquides non miscibles forment plusieurs phases.

Explication

Deux liquides miscibles se mélangent complètement et donnent une seule phase homogène, alors que deux liquides non miscibles restent séparés en plusieurs phases. La présence de plusieurs phases ne caractérise donc pas la miscibilité, mais la non-miscibilité.

20. Lors de la lecture verticale d’un chromatogramme, que signifie la présence de plusieurs taches pour un échantillon ?

L’échantillon contient une seule espèce chimique bien séparée.
L’échantillon est un mélange contenant plusieurs constituants.
L’échantillon n’a pas migré parce que l’éluant était absent.
L’échantillon est un corps pur dont la tache s’est étalée.

L’échantillon est un mélange contenant plusieurs constituants.

Explication

Plusieurs taches à des hauteurs différentes correspondent à plusieurs constituants et indiquent donc un mélange. Un corps pur donne une seule tache dans cette lecture, tandis qu’une tache étalée ne constitue pas le critère donné.

21. Quelle classification est correcte pour l’eau salée et l’eau mélangée à de l’huile ?

Les deux mélanges sont homogènes après agitation
L’eau salée est hétérogène et l’eau avec de l’huile est homogène
Les deux mélanges sont hétérogènes avant toute agitation
L’eau salée est homogène et l’eau avec de l’huile est hétérogène

L’eau salée est homogène et l’eau avec de l’huile est hétérogène

Explication

L’eau salée est un mélange homogène, tandis que l’eau et l’huile forment un mélange hétérogène dont les phases restent discernables. L’agitation ne transforme pas durablement le mélange eau-huile en mélange homogène.

22. Quelle situation correspond à un mélange ?

Un échantillon d’or pur contenant une seule espèce chimique
Un volume de dioxygène constitué d’entités identiques
Une portion d’eau distillée constituée d’une seule espèce chimique
Un échantillon d’air contenant plusieurs espèces chimiques

Un échantillon d’air contenant plusieurs espèces chimiques

Explication

L’air est un mélange parce qu’il comporte plusieurs espèces chimiques. L’or pur, l’eau distillée et le dioxygène sont présentés comme des corps purs.

23. Quelle caractéristique définit un corps pur simple ?

Il présente plusieurs types d’atomes associés
Il contient plusieurs espèces chimiques réunies
Il est constitué d’un seul type d’atome
Il possède plusieurs phases visibles à l’œil nu

Il est constitué d’un seul type d’atome

Explication

Un corps pur simple est constitué d’un seul type d’atome. La présence de plusieurs types d’atomes caractérise un corps pur composé, tandis que plusieurs espèces chimiques décrivent un mélange.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 53 flashcards sur Corps purs et mélanges.

Qu'est-ce qu'une espèce chimique ?

Un ensemble d’entités chimiques identiques représenté par une formule chimique.

Quelles entités peuvent constituer une espèce chimique ?

Des atomes, des ions ou des molécules.

Qu'est-ce qu'un corps pur ?

Une substance avec une seule espèce chimique.

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