QCM : Description macroscopique de la matière — 16 questions

Questions et réponses du QCM

1. Laquelle des descriptions caractérise un corps pur ?

Une substance constituée de plusieurs espèces chimiques
Une substance constituée d’une seule espèce chimique
Une substance obtenue par la combinaison de deux volumes différents
Une substance dont les constituants sont visibles à l’œil nu

Une substance constituée d’une seule espèce chimique

Explication

Un corps pur contient une seule espèce chimique, comme une substance formée d’un seul type d’entité chimique. Une substance constituée de plusieurs espèces chimiques correspond à un mélange.

2. Comment faut-il manipuler un produit toxique, même lorsqu’il est présent à faible dose ?

Sous hotte, sans l’inhaler ni l’ingérer
Près d’une source de chaleur, avec une simple protection auditive
À l’air libre, sans le mélanger avec un produit corrosif
Dans un récipient ouvert, afin de réduire sa concentration

Sous hotte, sans l’inhaler ni l’ingérer

Explication

Un produit toxique doit être manipulé sous hotte et ne doit pas être inhalé ou ingéré, car une faible dose peut présenter un danger. Travailler à l’air libre ou laisser le récipient ouvert ne constitue pas une protection suffisante contre l’exposition.

3. Quelle comparaison de masses volumiques est correcte ?

L’eau vaut 1 g⋅cm−31\ \text{g·cm}^{-3} et le cuivre vaut 8,9 g⋅cm−38{,}9\ \text{g·cm}^{-3}
L’eau et le cuivre valent chacun 8,9 g⋅cm−38{,}9\ \text{g·cm}^{-3}
L’eau vaut 8,9 g⋅cm−38{,}9\ \text{g·cm}^{-3} et le cuivre vaut 1 g⋅cm−31\ \text{g·cm}^{-3}
L’eau et le cuivre valent chacun 1 g⋅cm−31\ \text{g·cm}^{-3}

L’eau vaut $$1\ \text{g·cm}^{-3}$$ et le cuivre vaut $$8{,}9\ \text{g·cm}^{-3}$$

Explication

La masse volumique de l’eau est de 1 g⋅cm−31\ \text{g·cm}^{-3}, tandis que celle du cuivre est de 8,9 g⋅cm−38{,}9\ \text{g·cm}^{-3}. Intervertir ces valeurs conduit à attribuer au cuivre la valeur caractéristique de l’eau.

4. Un échantillon a une masse de 240 g et un volume de 80 cm³. Quelle est sa masse volumique ?

0,33 g⋅cm−30{,}33\ \text{g·cm}^{-3}
320 g⋅cm−3320\ \text{g·cm}^{-3}
160 g⋅cm−3160\ \text{g·cm}^{-3}
3 g⋅cm−33\ \text{g·cm}^{-3}

$$3\ \text{g·cm}^{-3}$$

Explication

La masse volumique se calcule par le rapport ρ=mV\rho=\frac{m}{V}, donc ρ=24080=3 g⋅cm−3\rho=\frac{240}{80}=3\ \text{g·cm}^{-3}. Additionner la masse et le volume ne correspond pas à cette définition.

5. Quel matériel de verrerie est conçu pour mesurer un volume avec une graduation indiquée sur sa paroi ?

Un ballon à fond plat
Une éprouvette graduée
Un entonnoir
Un cristallisoir

Une éprouvette graduée

Explication

L’éprouvette graduée porte des graduations permettant d’estimer le volume d’un liquide. Le ballon à fond plat sert notamment à contenir ou chauffer, le cristallisoir à favoriser l’évaporation et l’entonnoir à faciliter un transvasement.

6. Quelle composition volumique approchée caractérise l’air atmosphérique ?

Environ 20 % de diazote, 79 % de dioxygène et d’autres gaz
Environ 90 % de dioxygène, 9 % de diazote et d’autres gaz
Environ 79 % de diazote, 20 % de dioxygène et d’autres gaz
Environ 50 % de diazote, 49 % de dioxygène et d’autres gaz

Environ 79 % de diazote, 20 % de dioxygène et d’autres gaz

Explication

L’air est un mélange homogène contenant principalement environ 79 % de diazote et 20 % de dioxygène, avec notamment de l’argon. La proportion de dioxygène est donc proche de 20 %, et non de 79 % ou de 90 %.

7. Quelle expression donne le pourcentage massique de l’espèce A dans un mélange de masse totale mm ?

pm(A)=V(A)+Vp_m(A)=V(A)+V
pm(A)=V(A)Vp_m(A)=\frac{V(A)}{V}
pm(A)=m(A)mp_m(A)=\frac{m(A)}{m}
pm(A)=m(A)×mp_m(A)=m(A)\times m

$$p_m(A)=\frac{m(A)}{m}$$

Explication

Le pourcentage massique compare la masse de l’espèce A à la masse totale du mélange, selon pm(A)=m(A)mp_m(A)=\frac{m(A)}{m}. Le rapport des volumes correspond au pourcentage volumique.

8. Quelle observation permet de distinguer un mélange homogène d’un mélange hétérogène ?

Les constituants d’un mélange hétérogène forment une seule phase uniforme
Les constituants d’un mélange homogène se déposent en couches visibles
Les constituants d’un mélange homogène ne sont pas distinguables à l’œil nu
Les constituants d’un mélange homogène ont nécessairement des masses égales

Les constituants d’un mélange homogène ne sont pas distinguables à l’œil nu

Explication

Dans un mélange homogène, les constituants ne peuvent pas être distingués à l’œil nu, tandis qu’ils peuvent l’être dans un mélange hétérogène. La formation de couches visibles caractérise plutôt un mélange hétérogène.

9. Pourquoi les produits cancérogènes, mutagènes ou reprotoxiques ne doivent-ils pas être inhalés ou ingérés ?

Parce qu’ils peuvent provoquer des allergies, des cancers ou des modifications de l’ADN
Parce qu’ils peuvent rendre les liquides plus inflammables et les solides plus lourds
Parce qu’ils peuvent diminuer la pression atmosphérique et refroidir les surfaces
Parce qu’ils peuvent neutraliser les pictogrammes et modifier la couleur des emballages

Parce qu’ils peuvent provoquer des allergies, des cancers ou des modifications de l’ADN

Explication

Ces produits présentent des risques graves pour la santé, notamment des allergies, des cancers ou des modifications de l’ADN. Leur danger ne se résume donc pas à des effets physiques sur les liquides, les solides ou les emballages.

10. Lequel de ces ensembles contient uniquement du matériel de verrerie couramment utilisé en travaux pratiques ?

Spatule, cristallisoir, pipette graduée et agitateur magnétique
Trépied, entonnoir, pipette jaugée et ballon à fond plat
Tube à essai, bécher, erlenmeyer et éprouvette graduée
Thermomètre, balance, bécher et éprouvette graduée

Tube à essai, bécher, erlenmeyer et éprouvette graduée

Explication

Le tube à essai, le bécher, l’erlenmeyer et l’éprouvette graduée font partie de la verrerie courante de laboratoire. Les autres ensembles associent de la verrerie à des instruments ou à du matériel qui n’est pas entièrement de la verrerie.

11. Comment définit-on un mélange en chimie ?

Une substance constituée d’une seule espèce chimique
Une substance composée d’un seul type d’atome métallique
Une substance constituée de plusieurs espèces chimiques
Une substance dont la masse volumique est égale à celle de l’eau

Une substance constituée de plusieurs espèces chimiques

Explication

Un mélange réunit plusieurs espèces chimiques au sein d’une même substance. La présence d’une seule espèce chimique définit plutôt un corps pur.

12. À 20 °C et sous une pression atmosphérique normale au niveau de la mer, quelle est l’ordre de grandeur de la masse volumique de l’air ?

Environ 100 g⋅L−1100\,\text{g·L}^{-1}, soit 100 kg⋅m−3100\,\text{kg·m}^{-3}
Environ 0,001 g⋅L−10{,}001\,\text{g·L}^{-1}, soit 0,001 kg⋅m−30{,}001\,\text{kg·m}^{-3}
Environ 1 000 g⋅L−11\,000\,\text{g·L}^{-1}, soit 1 000 kg⋅m−31\,000\,\text{kg·m}^{-3}
Environ 1 g⋅L−11\,\text{g·L}^{-1}, soit 1 kg⋅m−31\,\text{kg·m}^{-3}

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

Explication

Dans ces conditions, la masse volumique de l’air est de l’ordre de 1 g⋅L−11\,\text{g·L}^{-1}, ce qui correspond à 1 kg⋅m−31\,\text{kg·m}^{-3}. La valeur de 1 000 g⋅L−11\,000\,\text{g·L}^{-1} correspond approximativement à l’eau, pas à l’air.

13. Quel rôle la réglementation européenne CLP joue-t-elle pour les produits chimiques ?

Elle définit les règles de ventilation des laboratoires en accord avec les pictogrammes
Elle remplace le SGH par une classification propre aux laboratoires européens
Elle fixe les règles de classification, d’emballage et d’étiquetage en accord avec le SGH
Elle détermine les températures de stockage en accord avec les normes électriques

Elle fixe les règles de classification, d’emballage et d’étiquetage en accord avec le SGH

Explication

La réglementation CLP organise la classification, l’emballage et l’étiquetage des produits chimiques en se conformant au Système général harmonisé. Le SGH est le système harmonisé de référence, et non une réglementation remplacée par le CLP.

14. Quelle mesure limite correctement les risques liés aux produits inflammables et comburants ?

Éloigner les inflammables des comburants et des sources de chaleur, et les comburants des combustibles
Éloigner les inflammables de la lumière et les comburants des produits toxiques
Éloigner les inflammables de l’eau et les comburants des récipients fermés
Éloigner les inflammables des combustibles et les comburants des sources de chaleur

Éloigner les inflammables des comburants et des sources de chaleur, et les comburants des combustibles

Explication

Les produits inflammables doivent être séparés des comburants et des sources de chaleur, tandis que les comburants doivent être éloignés des combustibles. Les autres associations ne correspondent pas aux précautions spécifiques indiquées pour ces deux catégories.

15. Comment peut-on identifier une espèce chimique à partir d’un échantillon ?

En comparant sa couleur à une valeur de masse exprimée en kilogrammes
En observant sa masse puis en la comparant à celle de n’importe quel échantillon
En mesurant son volume puis en l’additionnant à sa masse volumique
En mesurant sa masse volumique puis en la comparant à des valeurs de référence

En mesurant sa masse volumique puis en la comparant à des valeurs de référence

Explication

La mesure de la masse volumique fournit une valeur caractéristique que l’on peut comparer à des références pour identifier l’espèce chimique. La masse ou la couleur, prises de cette manière, ne constituent pas cette méthode d’identification.

16. Quelle est la composition massique de la fonte ?

90 % de fer et 10 % de carbone
95 % de carbone et 5 % de fer
95 % de fer et 5 % de carbone
50 % de fer et 50 % de carbone

95 % de fer et 5 % de carbone

Explication

La fonte contient 95 % de fer et 5 % de carbone en masse. La répartition inverse entre le fer et le carbone ne correspond pas à sa composition indiquée.

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

Une substance constituée d’une seule espèce chimique.

Qu'est-ce qu'un mélange en chimie ?

Une substance constituée de plusieurs espèces chimiques.

Quelle différence visuelle distingue un mélange homogène d'un mélange hétérogène ?

On ne peut pas distinguer les constituants d’un mélange homogène à l’œil nu.

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