QCM : Corps purs, mélanges et masse volumique — 15 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle propriété définit un corps pur ?

Il associe une phase liquide et une phase solide distinctes.
Il rassemble plusieurs constituants visibles à l’œil nu.
Il présente plusieurs espèces chimiques réparties de manière uniforme.
Il contient une seule espèce chimique, atomique ou moléculaire.

Il contient une seule espèce chimique, atomique ou moléculaire.

Explication

Un corps pur est constitué d’une seule espèce chimique, qui peut être atomique ou moléculaire. Un mélange homogène peut aussi paraître uniforme, mais il contient plusieurs espèces chimiques.

2. Comment distinguer un mélange homogène d’un mélange hétérogène à l’œil nu ?

Le mélange homogène contient une seule espèce chimique, tandis que le mélange hétérogène en contient plusieurs.
Le mélange homogène est solide, tandis que le mélange hétérogène est généralement liquide.
Le mélange homogène possède plusieurs phases, tandis que le mélange hétérogène n’en possède qu’une.
Le mélange homogène paraît uniforme, tandis que plusieurs constituants sont visibles dans le mélange hétérogène.

Le mélange homogène paraît uniforme, tandis que plusieurs constituants sont visibles dans le mélange hétérogène.

Explication

Un mélange homogène présente un aspect uniforme sans constituant distinguable à l’œil nu, alors qu’un mélange hétérogène laisse voir plusieurs constituants. La présence d’une seule espèce chimique caractérise plutôt un corps pur.

3. Une solution contenant de l’eau et du sel dissous doit-elle être classée comme un corps pur ou comme un mélange ?

Comme un corps pur, car son aspect est uniforme.
Comme un mélange hétérogène, car deux substances ont été utilisées.
Comme un mélange, car elle contient plusieurs espèces chimiques.
Comme un corps pur, car le sel n’est plus visible.

Comme un mélange, car elle contient plusieurs espèces chimiques.

Explication

La solution est un mélange puisqu’elle contient les espèces chimiques eau et sel, même si son aspect est uniforme. Son homogénéité ne la transforme pas en corps pur et ne la rend pas hétérogène.

4. Un liquide possède une masse volumique de 800 kg⋅m−3800\ \text{kg·m}^{-3} et un volume de 2 m32\ \text{m}^{3}. Quelle est sa masse ?

802 kg802\ \text{kg}
400 kg400\ \text{kg}
0,0025 kg0{,}0025\ \text{kg}
1 600 kg1\,600\ \text{kg}

$$1\,600\ \text{kg}$$

Explication

La relation m=ρVm=\rho V donne m=800×2=1 600 kgm=800\times2=1\,600\ \text{kg}. Diviser la masse volumique par le volume correspondrait à une mauvaise réorganisation de la formule.

5. Quelle valeur approchée correspond à la masse volumique de l’eau ?

100 kg⋅L−1100\ \text{kg·L}^{-1}, soit 10 000 kg⋅m−310\,000\ \text{kg·m}^{-3}
1000 kg⋅L−11000\ \text{kg·L}^{-1}, soit 1 kg⋅m−31\ \text{kg·m}^{-3}
1 kg⋅L−11\ \text{kg·L}^{-1}, soit 1000 kg⋅m−31000\ \text{kg·m}^{-3}
0,001 kg⋅L−10{,}001\ \text{kg·L}^{-1}, soit 1 kg⋅m−31\ \text{kg·m}^{-3}

$$1\ \text{kg·L}^{-1}$$, soit $$1000\ \text{kg·m}^{-3}$$

Explication

La masse volumique de l’eau est environ 1 kg⋅L−11\ \text{kg·L}^{-1}, ce qui équivaut à 1000 kg⋅m−31000\ \text{kg·m}^{-3}. Les autres propositions inversent ou modifient fortement la conversion entre les unités.

6. Quelle démarche peut aider à identifier une espèce chimique inconnue ?

La mélanger avec une autre substance et retenir l’aspect du mélange.
Réaliser un test chimique ou mesurer une grandeur physique caractéristique.
Observer sa couleur puis conclure sans effectuer d’autre vérification.
Mesurer son volume et attribuer une identité selon la valeur obtenue.

Réaliser un test chimique ou mesurer une grandeur physique caractéristique.

Explication

L’identification peut s’appuyer sur un test chimique ou sur une mesure physique, comme la température de changement d’état ou la masse volumique. Une simple observation de la couleur ou du volume ne suffit généralement pas à établir l’identité.

7. Quel est le rôle principal de la chromatographie sur couche mince ?

Déterminer la température de fusion de l’échantillon.
Transformer un mélange en corps pur par réaction chimique.
Séparer et identifier les constituants d’un mélange.
Mesurer directement la masse volumique de chaque constituant.

Séparer et identifier les constituants d’un mélange.

Explication

La chromatographie sur couche mince est une méthode physique qui sépare les constituants d’un mélange et contribue à les identifier. Elle n’a pas pour fonction principale de mesurer une masse volumique ou une température de fusion.

8. Que se passe-t-il lors de la migration d’un éluant sur une chromatographie sur couche mince ?

Les taches montent par gravité et l’éluant reste immobile sur la plaque.
L’éluant réagit avec chaque colorant et les transforme en nouvelles espèces.
Les constituants restent au point de dépôt tandis que la plaque se colore uniformément.
L’éluant monte par capillarité et entraîne les colorants à des hauteurs différentes.

L’éluant monte par capillarité et entraîne les colorants à des hauteurs différentes.

Explication

L’éluant migre par capillarité et entraîne les constituants, qui se déplacent à des hauteurs différentes. Les taches représentent les constituants séparés et ne sont pas elles-mêmes le mécanisme de migration.

9. Comment identifier un constituant après une chromatographie sur couche mince ?

Conclure à partir de la présence d’une tache, sans comparaison supplémentaire.
Mesurer le volume de l’éluant pour déterminer le constituant observé.
Comparer la couleur globale de la plaque avec celle de l’échantillon initial.
Comparer la position de sa tache avec celles de corps purs connus.

Comparer la position de sa tache avec celles de corps purs connus.

Explication

L’identification repose sur la comparaison des taches de l’échantillon avec celles de corps purs connus. La présence d’une tache indique une séparation, mais elle ne permet pas à elle seule de déterminer l’identité du constituant.

10. Quelle description correspond le mieux à la composition principale de l’air ?

Il contient des proportions comparables de diazote et de dioxygène.
Il contient surtout du dioxygène et environ 20 % de diazote.
Il contient surtout du diazote et environ 20 % de dioxygène.
Il contient principalement du dioxyde de carbone et du dioxygène.

Il contient surtout du diazote et environ 20 % de dioxygène.

Explication

L’air est un mélange dominé par le diazote, tandis que le dioxygène représente environ 20 % de sa composition. L’idée selon laquelle le dioxygène serait majoritaire inverse les proportions réelles des deux gaz principaux.

11. Quelle découverte A. Lavoisier réalise-t-il en 1777 au sujet de l’air ?

Il affirme que l’air constitue un élément fondamental formé d’une seule substance.
Il mesure que le dioxyde de carbone forme la moitié de l’air atmosphérique.
Il montre que l’air est un mélange comprenant environ un sixième d’air respirable.
Il établit que l’air respirable représente presque toute la composition de l’atmosphère.

Il montre que l’air est un mélange comprenant environ un sixième d’air respirable.

Explication

En 1777, A. Lavoisier décrit l’air comme un mélange contenant environ un sixième d’air respirable et principalement du diazote. L’ancienne conception d’un air constitué d’un élément unique est précisément remise en cause par cette interprétation.

12. Lorsqu’un ballon monte en altitude, que deviennent la masse volumique de l’air et les proportions de ses principaux constituants ?

La masse volumique reste constante, tandis que les proportions principales diminuent.
La masse volumique diminue, tandis que les proportions principales restent inchangées.
La masse volumique diminue, tandis que les proportions principales se renversent.
La masse volumique augmente, tandis que les proportions principales restent inchangées.

La masse volumique diminue, tandis que les proportions principales restent inchangées.

Explication

L’air se raréfie avec l’altitude, ce qui réduit sa masse volumique, sans modifier les proportions de ses principaux constituants. Une diminution de la masse volumique ne signifie donc pas que le diazote et le dioxygène changent de proportions.

13. À quelle condition la limite entre l’atmosphère et l’espace est-elle située selon le modèle considéré ?

Lorsque la masse volumique de l’air devient inférieure à un millionième de sa valeur au niveau de la mer.
Lorsque la température de l’air devient inférieure à un millionième de sa valeur au niveau de la mer.
Lorsque la pression atmosphérique devient égale à la température moyenne mesurée au niveau de la mer.
Lorsque la proportion de dioxygène devient inférieure à un millionième de sa proportion au niveau de la mer.

Lorsque la masse volumique de l’air devient inférieure à un millionième de sa valeur au niveau de la mer.

Explication

La transition est associée à la limite de la mésosphère, lorsque la masse volumique devient inférieure à un millionième de sa valeur au niveau de la mer. Cette condition porte sur la raréfaction de l’air, et non sur sa température ou sur la proportion de dioxygène.

14. Dans quel ordre général les étapes de la démarche expérimentale doivent-elles être menées ?

Hypothèse, problématique, conclusion, protocole, expériences et calculs, compte-rendu.
Problématique, hypothèse, protocole, expériences et calculs, compte-rendu, conclusion.
Expériences et calculs, hypothèse, problématique, protocole, conclusion, compte-rendu.
Problématique, protocole, hypothèse, compte-rendu, conclusion, expériences et calculs.

Problématique, hypothèse, protocole, expériences et calculs, compte-rendu, conclusion.

Explication

La démarche commence par une problématique et une hypothèse, puis se poursuit avec le protocole, les expériences, les calculs, le compte-rendu et la conclusion. L’hypothèse doit donc précéder le protocole, tandis que la conclusion s’appuie sur les résultats obtenus.

15. Quelle est la composition massique approximative d’un cylindre en laiton ?

Environ 55 % de cuivre et 45 % de zinc.
Environ 60 % de cuivre et 40 % de fer.
Environ 45 % de cuivre et 55 % de zinc.
Environ 50 % de cuivre et 50 % de zinc.

Environ 55 % de cuivre et 45 % de zinc.

Explication

Le cylindre en laiton contient approximativement 55 % de cuivre et 45 % de zinc en masse. La masse de zinc ne dépasse donc pas celle du cuivre, et le fer ne fait pas partie des deux constituants indiqués pour cet alliage.

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Qu'est-ce qu'un corps pur en chimie ?

Un corps pur est composé d'une seule espèce chimique.

Comment reconnaître un mélange homogène à l'œil nu ?

Il présente un aspect uniforme sans constituant distinguable.

Quelle différence visuelle existe entre un mélange homogène et un mélange hétérogène ?

Un mélange hétérogène laisse distinguer plusieurs constituants à l'œil nu.

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