QCM : Corps purs et mélanges — 25 questions

Explication

Un corps pur ne contient qu’un seul type d’espèce chimique. La présence de plusieurs espèces chimiques caractérise un mélange, qu’il soit homogène ou hétérogène.

Explication

Un mélange homogène contient plusieurs espèces chimiques miscibles et forme une seule phase, comme l’eau salée. L’eau et l’huile sont non miscibles et constituent un mélange hétérogène.

Explication

L’eau et l’huile ne se mélangent pas et forment plusieurs phases, ce qui définit un mélange hétérogène. La miscibilité et la présence d’une seule phase caractérisent au contraire un mélange homogène.

Explication

L’air contient approximativement 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 1 % d’autres gaz. Les proportions de diazote et de dioxygène sont donc inversées dans les autres propositions.

Explication

La proportion massique compare la masse de l’espèce A à la masse totale du mélange, soit $\frac{m_A}{m}$. Une expression utilisant $V_A$ et $V$ correspond à une proportion volumique.

Explication

Le pourcentage en masse se calcule par $\frac{m_A}{m}\times100=\frac{15}{60}\times100=25\ \%$. La valeur $\frac{15}{60}=0,25$ est la proportion massique avant conversion en pourcentage.

Explication

Le volume de dioxygène vaut $\frac{21}{100}\times0,5=0,105\ \mathrm{L}$. Le pourcentage doit être converti en proportion avant de le multiplier par le volume total d’air.

Explication

La matière peut se trouver sous trois états physiques : solide, liquide ou gazeux. Les autres ensembles mélangent des catégories d’états, de propriétés ou de formes particulières de matière.

Explication

La vaporisation transforme un liquide en gaz. La liquéfaction réalise le changement inverse, en transformant un gaz en liquide.

Explication

À pression constante, le changement d’état d’un corps pur se déroule à température constante, ce qui produit un palier sur la courbe de température. Une variation continue de température ne caractérise pas le changement d’état lui-même.

Explication

La masse volumique est définie comme le rapport de la masse occupée par le volume, soit $\rho=\frac{m}{V}$. Le rapport inverse correspondrait à une autre grandeur et les produits ou sommes ne représentent pas cette définition.

Explication

Un millilitre correspond exactement à un centimètre cube, donc $1\ \text{mL}=1\ \text{cm}^3$. Un litre correspond à un décimètre cube et un mètre cube correspond à 1000 litres, pas aux valeurs proposées dans les autres réponses.

Explication

La masse volumique de l’eau vaut $1\ \text{g·mL}^{-1}$, ce qui équivaut à $1000\ \text{kg·m}^{-3}$. La valeur $1\ \text{kg·m}^{-3}$ correspondrait à une conversion incorrecte entre litres et mètres cubes.

Explication

Pour un solide ou un liquide, la densité compare la masse volumique du corps à celle de l’eau selon $d=\frac{\rho_{corps}}{\rho_{eau}}$. La masse volumique de l’air intervient dans le calcul de la densité d’un gaz.

Explication

La densité d’un gaz se calcule en comparant sa masse volumique à celle de l’air. La masse volumique de l’eau sert de référence pour les solides et les liquides, ce qui constitue la confusion fréquente.

Explication

La densité est un quotient de deux masses volumiques ayant les mêmes unités, qui se simplifient dans le calcul. Elle ne correspond donc ni à une masse seule ni à une comparaison entre une masse volumique et un volume.

Explication

Le sulfate de cuivre II anhydre, initialement blanc ou gris, devient bleu en présence d’eau. La détonation concerne le dihydrogène, tandis que le ravivement d’une bûchette caractérise le dioxygène.

Explication

Le dioxyde de carbone trouble l’eau de chaux, ce qui constitue son test d’identification. Le rallumage d’une bûchette révèle le dioxygène, la détonation révèle le dihydrogène et le changement de couleur du sulfate de cuivre indique la présence d’eau.

Explication

Le dioxygène ravive ou rallume une bûchette qui présente un point d’incandescence. Le trouble de l’eau de chaux identifie le dioxyde de carbone, tandis que la détonation caractérise le dihydrogène.

Explication

Au contact d’une flamme, le dihydrogène provoque une légère détonation, ce qui permet de l’identifier. Le trouble de l’eau de chaux concerne le dioxyde de carbone, tandis que le ravivement d’une bûchette concerne le dioxygène.

Explication

La chromatographie permet de séparer les constituants d’un mélange et d’identifier les espèces chimiques qu’il contient. La mesure de la masse et du volume relève d’un protocole de caractérisation physique, pas de la fonction principale de cette technique.

Explication

Le protocole commence par la ligne de dépôt et le dépôt des substances, puis l’éluant monte par capillarité avant le séchage et l’analyse. La plaque joue le rôle de phase fixe, tandis que l’éluant est la phase mobile.

Explication

Des taches à la même hauteur correspondent à la même espèce chimique dans les conditions de l’expérience. L’intensité de la coloration renseigne plutôt sur la quantité relative et ne permet pas d’établir cette identification.

Explication

La masse volumique se détermine à partir de la masse et du volume mesurés, selon $\rho=\frac{m}{V}$, après tarage avec le récipient. La densité est une grandeur différente, obtenue en comparant la masse volumique du liquide à celle de l’eau.

Explication

Le volume d’un solide irrégulier est obtenu grâce au déplacement d’eau observé dans une éprouvette graduée. Sa masse volumique peut ensuite être calculée avec sa masse mesurée et le volume ainsi déterminé.