QCM : Corps purs et mélanges (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. À l’échelle microscopique, qu’est-ce qu’une espèce chimique ?

Un ensemble d’entités identiques, atomiques, ioniques ou moléculaires
Un ensemble d’entités différentes, atomiques, ioniques ou moléculaires
Un ensemble de substances visibles réunies dans un même échantillon
Un ensemble d’entités identiques uniquement moléculaires

Un ensemble d’entités identiques, atomiques, ioniques ou moléculaires

Explication

Une espèce chimique regroupe des entités identiques, qui peuvent être des atomes, des ions ou des molécules. Un mélange réunit des espèces différentes, et la forme moléculaire n’est pas la seule forme possible.

2. Dans un échantillon, deux constituants sont visibles à l’œil nu et forment deux phases distinctes. Comment classe-t-on ce mélange ?

Un corps pur constitué de deux espèces
Un mélange homogène
Une espèce chimique sous deux formes
Un mélange hétérogène

Un mélange hétérogène

Explication

La présence d’au moins deux constituants distinguables à l’œil nu et de deux phases caractérise un mélange hétérogène. Un mélange homogène présente une seule phase, tandis qu’un corps pur est constitué d’espèces chimiques identiques.

3. Un mélange a une masse de 250 g et contient 30 g d’une espèce X. Quel est le pourcentage massique de X ?

88 %
833 %
0,12 %
12 %

12 %

Explication

Le pourcentage massique se calcule par Pm(X)=m(X)m(meˊlange)×100 %P_m(X)=\frac{m(X)}{m(\text{mélange})}\times100\,\%. Ici, 30250×100=12 %\frac{30}{250}\times100=12\,\%; mettre 250 au numérateur inverse le rapport, et omettre le facteur 100 donne une proportion plutôt qu’un pourcentage.

4. Dans un échantillon d’air de 500 mL, quel volume approximatif de dioxygène correspond à sa proportion volumique habituelle ?

500 mL
390 mL
105 mL
21 mL

105 mL

Explication

Le dioxygène représente environ 21 % du volume de l’air : 0,21×500=1050{,}21\times500=105 mL. La valeur de 78 % correspond au diazote, tandis que 21 mL résulte d’une mauvaise conversion du pourcentage en fraction.

5. Quelle transformation observable permet d’identifier le dioxyde de carbone avec l’eau de chaux ?

Une bûchette incandescente se ravive au contact du gaz.
Le sulfate de cuivre anhydre devient bleu au contact du gaz.
L’eau de chaux se trouble au contact du gaz.
Une légère détonation se produit au contact d’une flamme.

L’eau de chaux se trouble au contact du gaz.

Explication

Le dioxyde de carbone trouble l’eau de chaux, ce qui constitue un test d’identification caractéristique. Le changement de couleur du sulfate de cuivre anhydre indique plutôt la présence d’eau.

6. Quelle masse volumique de l’eau est donnée en grammes par millilitre ?

1000 g⋅mL−11000\ \text{g·mL}^{-1}
0,78 g⋅mL−10{,}78\ \text{g·mL}^{-1}
1,0 g⋅L−11{,}0\ \text{g·L}^{-1}
1,0 g⋅mL−11{,}0\ \text{g·mL}^{-1}

$$1{,}0\ \text{g·mL}^{-1}$$

Explication

La masse volumique de l’eau est indiquée comme étant 1,0 g⋅mL−11{,}0\ \text{g·mL}^{-1}, valeur équivalente à 1,0 g⋅cm−31{,}0\ \text{g·cm}^{-3}. La valeur 0,78 g⋅mL−10{,}78\ \text{g·mL}^{-1} correspond à l’exemple du liquide A, pas à l’eau.

7. Quel rôle joue la pression dans la température à laquelle un corps pur change d’état ?

Elle fixe la température à laquelle le changement d’état se déroule de façon constante.
Elle indique si le changement d’état se produit par fusion ou par vaporisation.
Elle détermine la durée nécessaire pour que le changement d’état soit complet.
Elle modifie la quantité de matière qui passe d’un état physique à un autre.

Elle fixe la température à laquelle le changement d’état se déroule de façon constante.

Explication

À pression donnée, un corps pur change d’état à température constante, et la température de ce changement dépend de la pression imposée. La durée de la transformation, contrairement à sa température caractéristique, n’est pas définie par cette règle.

8. Lors d’une chromatographie, comment détermine-t-on si deux taches observées dans des dépôts différents correspondent à la même espèce chimique ?

On vérifie si elles proviennent de dépôts de même volume.
On vérifie si elles ont la même intensité après révélation aux UV.
On vérifie si elles se trouvent à la même hauteur sur le chromatogramme.
On vérifie si elles apparaissent au même moment pendant la migration.

On vérifie si elles se trouvent à la même hauteur sur le chromatogramme.

Explication

La comparaison horizontale permet d’identifier une même espèce lorsque deux taches sont à la même hauteur. Une intensité identique ne suffit pas à établir que les taches correspondent à la même espèce.

9. Quelle différence distingue les équivalences entre litres et mètres cubes de celles entre millilitres et centimètres cubes ?

Un litre vaut un mètre cube, tandis qu’un millilitre vaut un centimètre cube.
Un litre vaut un décimètre cube, tandis qu’un millilitre vaut un centimètre cube.
Un litre vaut un centimètre cube, tandis qu’un millilitre vaut un décimètre cube.
Mille litres valent un décimètre cube, tandis qu’un millilitre vaut un mètre cube.

Un litre vaut un décimètre cube, tandis qu’un millilitre vaut un centimètre cube.

Explication

Le litre correspond au décimètre cube, alors que le millilitre correspond au centimètre cube. Mille litres équivalent à un mètre cube, et non à un décimètre cube.

10. Quelle conséquence découle du fait qu’un corps pur est constitué d’espèces chimiques identiques ?

Il présente nécessairement plusieurs phases visibles.
Il ne contient qu’un seul type d’espèce chimique.
Il contient des espèces chimiques de formes différentes.
Il ne peut être constitué que d’entités moléculaires.

Il ne contient qu’un seul type d’espèce chimique.

Explication

Un corps pur rassemble des espèces chimiques identiques, donc il correspond à un seul type d’espèce chimique. La présence de plusieurs phases caractérise plutôt un mélange hétérogène et ne découle pas de la définition d’un corps pur.

11. Un mélange contient 15 mL d’éthanol dans un volume total de 60 mL. Comment calculer le pourcentage volumique d’éthanol ?

Soustraire 15 mL de 60 mL, puis diviser par 60 mL
Diviser 15 mL par 60 mL, puis multiplier le résultat par 100 %
Additionner 15 mL et 60 mL, puis diviser par 100 %
Diviser 60 mL par 15 mL, puis multiplier le résultat par 100 %

Diviser 15 mL par 60 mL, puis multiplier le résultat par 100 %

Explication

Le pourcentage volumique se calcule en rapportant le volume de l’espèce au volume total du mélange, puis en multipliant par 100 %. Diviser le volume total par le volume d’éthanol inverse le rapport et ne donne pas sa proportion dans le mélange.

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Qu’est-ce qu’une espèce chimique ?

Un ensemble d’entités identiques atomiques, ioniques ou moléculaires.

Quelle est la formule du pourcentage massique de X dans un mélange ?

Pm(X)=m(X)m(meˊlange)×100 %P_m(X)=\frac{m(X)}{m(\text{mélange})}\times100\,\%

Quelle est la formule du pourcentage volumique de X dans un mélange ?

PV(X)=V(X)V(meˊlange)×100 %P_V(X)=\frac{V(X)}{V(\text{mélange})}\times100\,\%

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