QCM : Corps purs et mélanges — 18 questions

Explication

Une espèce chimique regroupe des atomes identiques et ne correspond pas à un mélange de plusieurs espèces. Elle peut être décrite par des entités atomiques identiques, mais elle ne désigne pas un ensemble de molécules identiques ni des constituants distinguables à l’œil nu.

Explication

Le diazote, l’ozone et le fer sont des corps purs simples. Le dioxyde de carbone et le chlorure de sodium sont des corps purs composés, car ils contiennent plusieurs types d’atomes.

Explication

Un corps pur composé contient plusieurs types d’atomes ; le dioxyde de carbone et le chlorure de sodium en sont des exemples. Le fer et le diazote sont des corps purs simples, chacun constitué d’un seul type d’atome.

Explication

Un mélange homogène possède une seule phase et ses constituants ne sont pas distinguables. Une solution en est un exemple courant, avec un aspect uniforme et une phase unique.

Explication

Un mélange hétérogène comporte plusieurs phases et des constituants distinguables. L’eau contenant du sable en est un exemple ; une phase unique caractérise plutôt un mélange homogène.

Explication

La masse volumique est le rapport de la masse au volume, soit $\rho = \frac{m}{V}$, et se note généralement $\rho$. Elle possède une unité, contrairement à la densité ; le rapport inverse est donc incorrect.

Explication

À 20 °C, l’air a une masse volumique d’environ $1{,}2\ \mathrm{kg\cdot m^{-3}}$ et l’eau de $1\ \mathrm{kg\cdot L^{-1}}$. La valeur de l’eau est donc supérieure à celle de l’air ; les deux valeurs inversées sont fausses.

Explication

La densité est définie par $d = \frac{\rho}{\rho_{eau}}$, donc par le quotient de la masse volumique de l’échantillon par celle de l’eau. Elle est sans unité ; elle ne s’exprime pas en kilogrammes par mètre cube, ne prend pas l’air comme référence et ne correspond pas au quotient inverse.

Explication

Un solide dont la densité dépasse 1 coule, tandis qu’un solide dont la densité est inférieure à 1 flotte. La comparaison se fait avec la valeur 1, référence correspondant à l’eau ; une densité égale à 1 n’est dans aucun des deux cas stricts.

Explication

La température de fusion est notée $\theta_f$. La fusion désigne le passage d’un corps initialement solide vers l’état liquide. Pour un corps pur, ce changement d’état se produit à une température précise propre à l’espèce chimique considérée : elle ne dépend donc pas de la quantité de corps et n’est pas identique pour toutes les espèces.

Explication

L’ébullition est le passage d’un corps de l’état liquide à l’état gazeux et concerne donc un corps initialement liquide. Elle se distingue de la fusion, qui correspond au passage solide-liquide, et de la liquéfaction, qui correspond au passage gazeux-liquide.

Explication

Pour un corps pur, le changement d’état se produit à une température précise, propre à l’espèce chimique. Cette température ne dépend pas principalement du volume ou de la masse de l’échantillon ; elle constitue une propriété caractéristique.

Explication

La solubilité est la masse maximale de soluté que l’on peut dissoudre dans un litre de solvant. Elle s’exprime en $\mathrm{g\cdot L^{-1}}$ et sa valeur dépend de la température considérée ; elle ne désigne ni un volume minimal ni la masse totale de solution.

Explication

L’identification par propriété physique consiste à mesurer une propriété, puis à comparer la valeur obtenue à des valeurs de référence figurant dans des tables scientifiques. Un précipité relève d’un test chimique, tandis que la masse seule ne permet pas d’identifier une espèce.

Explication

La démarche associe la mesure d’une propriété physique à sa comparaison avec des valeurs de référence scientifiques. Une table ne remplace pas la mesure, et une réaction chimique observable relève des tests chimiques plutôt que de l’identification par propriété physique.

Explication

Le dioxyde de carbone trouble l’eau de chaux par formation d’un précipité blanc de carbonate de calcium $\mathrm{CaCO_3}$. Le dioxygène est identifié par le rallumage d’une bûchette incandescente, tandis que le dihydrogène est associé à une détonation avec une allumette enflammée.

Explication

Le dioxygène rallume vivement une bûchette incandescente, ce qui constitue l’indice recherché. Le trouble de l’eau de chaux caractérise le dioxyde de carbone, tandis que le dihydrogène est identifié par une détonation avec une allumette enflammée.

Explication

Le dihydrogène $\mathrm{H_2}$ produit une détonation au contact d’une allumette enflammée. La bûchette incandescente sert au test du dioxygène : elle se rallume vivement en sa présence.