QCM : Corps purs et mélanges — 16 questions

Questions et réponses du QCM

1. Laquelle de ces descriptions correspond à une espèce chimique ?

Un assemblage de substances aux propriétés différentes
Un ensemble d’objets microscopiques tous identiques
Un échantillon séparé en plusieurs constituants
Une substance contenant plusieurs phases visibles

Un ensemble d’objets microscopiques tous identiques

Explication

Une espèce chimique regroupe des objets microscopiques identiques, comme des atomes ou des molécules d’eau. Une substance contenant plusieurs espèces chimiques correspond plutôt à un mélange.

2. Un échantillon constitué uniquement de molécules d’eau H2O\mathrm{H_2O} est-il un corps pur ?

Non, car toute molécule contient plusieurs atomes
Oui, car il contient une seule espèce chimique
Oui, car il contient plusieurs types d’atomes
Non, car l’eau forme nécessairement plusieurs phases

Oui, car il contient une seule espèce chimique

Explication

Un corps pur est composé d’une seule espèce chimique, et l’eau H2O\mathrm{H_2O} constitue ici cette unique espèce. La présence de plusieurs atomes dans une molécule ne transforme pas la substance en mélange.

3. Comment reconnaît-on qu’un échantillon est un mélange ?

Il présente une seule espèce chimique sous forme moléculaire
Il contient au moins deux espèces chimiques différentes
Il possède une formule chimique correspondant à une substance pure
Il est constitué d’objets microscopiques tous identiques

Il contient au moins deux espèces chimiques différentes

Explication

Un mélange réunit au moins deux espèces chimiques différentes. Une seule espèce chimique, même composée de molécules, caractérise au contraire un corps pur.

4. Quelle distinction permet de différencier un mélange homogène d’un mélange hétérogène ?

Le mélange homogène est solide, le mélange hétérogène reste liquide
Le mélange homogène présente une phase, le mélange hétérogène plusieurs phases
Le mélange homogène contient une espèce, le mélange hétérogène deux atomes
Le mélange homogène est coloré, le mélange hétérogène apparaît transparent

Le mélange homogène présente une phase, le mélange hétérogène plusieurs phases

Explication

Un mélange homogène possède une seule phase visible, tandis qu’un mélange hétérogène en présente plusieurs. L’état physique ou la couleur ne suffit pas à établir cette distinction.

5. À quoi sert principalement la chromatographie sur couche mince ?

À rendre homogène un mélange constitué de plusieurs phases
À transformer les espèces chimiques en une substance nouvelle
À mesurer directement la masse de chaque constituant
À séparer et repérer les espèces chimiques d’un mélange

À séparer et repérer les espèces chimiques d’un mélange

Explication

La chromatographie sur couche mince sépare les constituants d’un mélange et aide à repérer les espèces chimiques présentes. Elle ne transforme pas les constituants et ne fournit pas directement leur masse.

6. Quelle succession décrit correctement une chromatographie sur couche mince ?

Déposer l’échantillon, laisser migrer, observer les taches, interpréter
Observer les taches, déposer l’échantillon, retirer le solvant, chauffer
Chauffer la plaque, déposer le solvant, filtrer le mélange, conclure
Interpréter le chromatogramme, mélanger les espèces, déposer, puis rincer

Déposer l’échantillon, laisser migrer, observer les taches, interpréter

Explication

La méthode consiste à déposer l’échantillon, laisser le solvant entraîner et séparer les espèces, observer les taches, puis interpréter le chromatogramme. L’interprétation intervient donc après la séparation et l’observation.

7. Sur un chromatogramme, que signifie la présence de plusieurs taches pour un échantillon ?

L’échantillon n’a pas été déposé sur la plaque de chromatographie
L’échantillon est un mélange de plusieurs espèces chimiques
L’échantillon est un corps pur constitué de plusieurs phases
L’échantillon contient une seule espèce qui a changé de couleur

L’échantillon est un mélange de plusieurs espèces chimiques

Explication

Plusieurs taches correspondent à plusieurs espèces chimiques séparées : l’échantillon est donc un mélange. Un corps pur donne, dans cette interprétation, une seule tache.

8. Que peut-on conclure de l’analyse chromatographique des colorants bleu, jaune et vert ?

Les trois colorants sont des corps purs car leurs taches sont colorées
Le vert est un mélange, tandis que le bleu et le jaune sont des corps purs
Les trois colorants sont des mélanges car ils produisent des taches visibles
Le bleu est un mélange, tandis que le jaune et le vert sont des corps purs

Le vert est un mélange, tandis que le bleu et le jaune sont des corps purs

Explication

Le bleu et le jaune présentent chacun une seule tache, ce qui indique un corps pur, tandis que le vert en présente deux et constitue un mélange. La visibilité d’une tache ne signifie donc pas à elle seule qu’il s’agit d’un mélange.

9. Quelles espèces chimiques constituent l’Actron ?

Des colorants bleu, jaune et vert
De l’eau, du dihydrogène et du carbone
De l’acide acétylsalicylique, de la caféine et du paracétamol
Du solvant, du révélateur et de la silice

De l’acide acétylsalicylique, de la caféine et du paracétamol

Explication

L’Actron est décrit comme un mélange d’acide acétylsalicylique, de caféine et de paracétamol. Les autres propositions associent des substances ou des éléments liés à d’autres exemples et opérations.

10. Que représente la masse volumique d’une substance ou d’un mélange ?

La masse totale mesurée sans tenir compte du volume
La différence entre la masse de l’échantillon et son volume
Le rapport entre la masse de l’échantillon et son volume
La somme de la masse et du volume de l’échantillon

Le rapport entre la masse de l’échantillon et son volume

Explication

La masse volumique compare la masse d’un échantillon à l’espace qu’il occupe. La masse seule ne fournit pas ce rapport et ne suffit donc pas à caractériser la masse volumique.

11. Quelle est l’unité de masse volumique du Système international ?

Le gramme par millilitre
Le kilogramme par litre
Le gramme par litre
Le kilogramme par mètre cube

Le kilogramme par mètre cube

Explication

Dans le Système international, la masse volumique s’exprime en kilogrammes par mètre cube. Le gramme par millilitre et le gramme par litre sont aussi utilisés, mais ce sont des unités courantes.

12. Quelle démarche permet d’identifier un métal à partir de sa masse volumique ?

Mesurer son volume, puis identifier le métal sans calculer sa masse volumique
Mesurer sa masse, déterminer son volume, puis comparer sa masse volumique
Mesurer sa température, puis comparer directement sa masse à des références
Déterminer sa couleur, puis calculer son volume à partir de sa masse

Mesurer sa masse, déterminer son volume, puis comparer sa masse volumique

Explication

L’identification repose sur la mesure de la masse et du volume, le calcul de la masse volumique, puis la comparaison avec des valeurs de référence. La couleur ou la masse prise isolément ne permet pas cette identification quantitative.

13. Un objet de masse 50 g possède un volume de 6 mL ; quelle est sa masse volumique ?

ρ=7,5 g⋅mL−1\rho = 7,5\ \text{g·mL}^{-1}
ρ=0,12 g⋅mL−1\rho = 0,12\ \text{g·mL}^{-1}
ρ=8,3 g⋅mL−1\rho = 8,3\ \text{g·mL}^{-1}
ρ=44 g⋅mL−1\rho = 44\ \text{g·mL}^{-1}

$$\rho = 8,3\ \text{g·mL}^{-1}$$

Explication

On applique la relation ρ=mV\rho = \frac{m}{V}, ce qui donne ρ=506≈8,3 g⋅mL−1\rho = \frac{50}{6} \approx 8,3\ \text{g·mL}^{-1}. Le calcul avec le volume initial d’eau ou avec une multiplication ne correspond pas à cette relation.

14. Quel liquide est le moins dense à 20 °C parmi l’éthanol, l’eau et le glycérol ?

L’eau, avec 1,00 g⋅mL−11,00\ \text{g·mL}^{-1}
Le glycérol, avec 1,26 g⋅mL−11,26\ \text{g·mL}^{-1}
L’eau, avec 0,80 g⋅mL−10,80\ \text{g·mL}^{-1}
L’éthanol, avec 0,80 g⋅mL−10,80\ \text{g·mL}^{-1}

L’éthanol, avec $$0,80\ \text{g·mL}^{-1}$$

Explication

À 20 °C, l’éthanol a la plus petite masse volumique, soit 0,80 g⋅mL−10,80\ \text{g·mL}^{-1}. Le glycérol est au contraire plus dense que l’eau, avec 1,26 g⋅mL−11,26\ \text{g·mL}^{-1}.

15. Comment identifier expérimentalement un liquide inconnu ?

Mesurer sa température et sa couleur, puis les comparer à des références
Mesurer sa masse et retenir le liquide possédant une masse équivalente
Mesurer sa masse et son volume, calculer sa masse volumique, puis la comparer
Mesurer son volume et choisir le liquide ayant le même volume nominal

Mesurer sa masse et son volume, calculer sa masse volumique, puis la comparer

Explication

L’identification nécessite de mesurer la masse et le volume afin de calculer la masse volumique, puis de comparer cette valeur aux références. Une couleur, une température ou une masse isolée ne suffit pas pour distinguer les liquides.

16. Un liquide a une masse de 50 g pour un volume de 50 mL ; à quel liquide correspond-il selon les valeurs de référence à 20 °C ?

À l’eau, car sa masse volumique vaut 1 g⋅mL−11\ \text{g·mL}^{-1}
Au glycérol, car sa masse volumique vaut 1 g⋅mL−11\ \text{g·mL}^{-1}
À l’eau, car sa masse volumique vaut 0,80 g⋅mL−10,80\ \text{g·mL}^{-1}
À l’éthanol, car sa masse volumique vaut 1 g⋅mL−11\ \text{g·mL}^{-1}

À l’eau, car sa masse volumique vaut $$1\ \text{g·mL}^{-1}$$

Explication

Le calcul ρ=5050=1 g⋅mL−1\rho = \frac{50}{50} = 1\ \text{g·mL}^{-1} correspond à la masse volumique de l’eau à 20 °C. L’éthanol vaut environ 0,80 g⋅mL−10,80\ \text{g·mL}^{-1} et le glycérol environ 1,26 g⋅mL−11,26\ \text{g·mL}^{-1}.

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Qu'est-ce qu'une espèce chimique ?

Un ensemble d'objets microscopiques tous identiques.

Qu'est-ce qu'un corps pur ?

Une substance composée d'une seule espèce chimique.

Qu'est-ce qu'un mélange ?

Une substance constituée d'au moins deux espèces chimiques différentes.

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