QCM : États et mélanges de la matière — 23 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle définition caractérise un corps pur ?

Une substance formée d’un seul élément chimique
Un assemblage visible de plusieurs constituants
Un liquide contenant de l’eau et des sels
Une substance contenant plusieurs éléments chimiques

Une substance formée d’un seul élément chimique

Explication

Un corps pur est constitué d’un seul élément chimique. Une substance contenant plusieurs éléments chimiques correspond plutôt à un mélange.

2. Une préparation contient de l’eau, du sucre et un arôme : comment la classer ?

Comme un élément chimique présent sous plusieurs formes
Comme un corps pur composé d’un seul constituant
Comme un mélange composé de plusieurs constituants
Comme une substance dont la composition est uniforme

Comme un mélange composé de plusieurs constituants

Explication

La présence de plusieurs constituants, tels que l’eau, le sucre et l’arôme, caractérise un mélange. Un corps pur ne contient qu’un seul élément chimique.

3. Comment reconnaît-on un mélange homogène à l’œil nu ?

Au moins deux constituants y sont visibles séparément
Un gaz y forme des bulles qui remontent
Un solide y est retenu par un filtre adapté
Ses différents constituants ne sont pas distinguables séparément

Ses différents constituants ne sont pas distinguables séparément

Explication

Dans un mélange homogène, les constituants ne sont pas distinguables à l’œil nu. La visibilité de plusieurs constituants séparés caractérise plutôt un mélange hétérogène.

4. Quelle observation permet d’identifier un mélange hétérogène ?

L’eau constitue l’un des éléments du mélange
Les constituants forment une apparence uniforme
Un gaz dissous s’échappe après agitation
Au moins deux constituants sont visibles à l’œil nu

Au moins deux constituants sont visibles à l’œil nu

Explication

Un mélange hétérogène laisse distinguer au moins deux constituants à l’œil nu. Une apparence uniforme, sans constituants visibles séparément, correspond à un mélange homogène.

5. Que se passe-t-il lors du dégazage d’une boisson pétillante ?

Le gaz s’échappe et circule dans un tube en déplaçant l’eau
Le dioxyde de carbone trouble directement l’eau de chaux
Les minéraux dissous restent séparés par un filtre
L’eau se vaporise puis se liquéfie dans un réfrigérant

Le gaz s’échappe et circule dans un tube en déplaçant l’eau

Explication

Lors du dégazage, l’agitation ou un léger chauffage fait s’échapper le gaz, qui circule dans un tube et déplace l’eau. La vaporisation suivie d’une condensation décrit la distillation, pas le dégazage.

6. Quelle succession d’étapes correspond à la distillation de l’eau minérale ?

Vaporisation de l’eau, passage dans un réfrigérant, puis condensation
Filtration du liquide, retenue des minéraux, puis évaporation
Agitation de la boisson, déplacement de l’eau, puis identification du gaz
Dissolution des sels, refroidissement du mélange, puis séparation du gaz

Vaporisation de l’eau, passage dans un réfrigérant, puis condensation

Explication

La distillation consiste à chauffer l’eau pour la vaporiser, à faire passer la vapeur dans un réfrigérant, puis à la condenser en distillat. Le déplacement de l’eau par un gaz relève du dégazage.

7. Qu’appelle-t-on un état physique de la matière ?

La quantité de chaleur contenue dans un objet
La mesure de la masse d’une substance donnée
L’une des formes sous lesquelles la matière peut exister
La composition chimique d’un matériau particulier

L’une des formes sous lesquelles la matière peut exister

Explication

Un état physique désigne une forme d’existence de la matière, comme l’état solide, liquide ou gazeux. La masse, la chaleur et la composition chimique décrivent d’autres caractéristiques de la matière, mais ne définissent pas son état physique.

8. À la température ambiante de 20 °C et sous la pression atmosphérique normale, dans quel état se trouve l’eau ?

À l’état liquide
À l’état solide
À l’état plasma
À l’état gazeux

À l’état liquide

Explication

À 20 °C et sous la pression atmosphérique normale, l’eau est liquide. Elle devient solide vers −4 °C dans l’exemple considéré, tandis que l’état gazeux correspond à la vapeur d’eau.

9. Quelle propriété distingue correctement un solide d’un liquide placé dans un récipient ?

Le solide possède une forme propre, tandis que le liquide épouse celle du récipient
Le solide est compressible, tandis que le liquide occupe tout l’espace disponible
Le solide remplit le récipient, tandis que le liquide conserve toujours sa forme
Le solide possède une surface plane, tandis que le liquide garde une forme propre

Le solide possède une forme propre, tandis que le liquide épouse celle du récipient

Explication

Un solide conserve une forme propre, alors qu’un liquide prend la forme du récipient et présente une surface libre plane et horizontale. Le fait de remplir tout l’espace et la compressibilité caractérise plutôt le comportement des gaz.

10. Une quantité de gaz est introduite dans un récipient plus grand : quel comportement est attendu ?

Le gaz conserve la forme qu’il avait avant le transfert
Le gaz prend une forme propre indépendante du récipient
Le gaz se répartit dans tout l’espace disponible
Le gaz se rassemble au fond avec une surface horizontale

Le gaz se répartit dans tout l’espace disponible

Explication

Un gaz épouse la forme du récipient et occupe tout l’espace disponible, ce qui explique son expansibilité. Une forme propre caractérise un solide, tandis qu’une surface libre horizontale est associée à un liquide.

11. Que se passe-t-il lorsqu’on appuie sur le piston d’une seringue fermée hermétiquement contenant un gaz ?

La forme du gaz devient indépendante de la seringue
Le volume du gaz augmente
Le volume du gaz diminue
La masse du gaz disparaît progressivement

Le volume du gaz diminue

Explication

Un gaz est compressible : la pression exercée sur le piston peut diminuer son volume dans une seringue fermée. L’augmentation du volume correspond à l’expansibilité, et non à la compressibilité.

12. Quelle organisation microscopique correspond à un liquide ?

Des molécules compactes et désordonnées
Des molécules immobiles et séparées par de grands espaces
Des molécules dispersées et désordonnées
Des molécules compactes et ordonnées

Des molécules compactes et désordonnées

Explication

Dans un liquide, les molécules restent compactes mais sont désordonnées. Un solide possède des molécules compactes et ordonnées, tandis qu’un gaz contient des molécules dispersées et désordonnées.

13. À quelle température l’eau pure se vaporise-t-elle sous la pression atmosphérique normale au niveau de la mer ?

À température constante de 20 °C
À température constante de 50 °C
À température constante de 100 °C
À température constante de 0 °C

À température constante de 100 °C

Explication

Sous la pression atmosphérique normale mesurée au niveau de la mer, l’eau pure se vaporise à température constante de 100 °C. La température de 0 °C correspond à la solidification et à la fusion de l’eau pure dans ces conditions.

14. À quelle température l’eau pure se solidifie-t-elle sous la pression atmosphérique normale ?

À température constante de 0 °C
À température constante de 20 °C
À température constante de 100 °C
À température constante de −100 °C

À température constante de 0 °C

Explication

L’eau pure se solidifie à température constante de 0 °C sous la pression atmosphérique normale, et la glace fond également à 0 °C. La température de 100 °C correspond à la vaporisation dans ces conditions.

15. Comment distinguer le changement d’état d’un corps pur de celui d’un mélange à partir de l’évolution de la température ?

Le corps pur change d’état sans chaleur, tandis que le mélange change d’état avec chaleur
Le corps pur présente un palier de température, tandis que le mélange n’en présente pas de constant
Le corps pur voit sa température augmenter, tandis que le mélange garde toujours 0 °C
Le corps pur devient gazeux, tandis que le mélange devient nécessairement solide

Le corps pur présente un palier de température, tandis que le mélange n’en présente pas de constant

Explication

Lors d’un changement d’état, un corps pur présente un palier de température, alors qu’un mélange ne présente pas de palier constant. La présence d’un palier permet donc de distinguer le comportement thermique d’un corps pur de celui d’un mélange.

16. Lors d’un changement d’état, quelle affirmation décrit correctement l’évolution de la masse et du volume ?

La masse se conserve, tandis que le volume peut augmenter ou diminuer.
La masse diminue lorsque le volume augmente pendant la transformation.
La masse peut varier, tandis que le volume reste constant dans tous les cas.
La masse et le volume se conservent simultanément dans tous les cas.

La masse se conserve, tandis que le volume peut augmenter ou diminuer.

Explication

Lors d’un changement d’état, la quantité de matière reste la même, donc la masse se conserve, alors que l’organisation des particules peut modifier le volume. L’idée que masse et volume se conserveraient ensemble confond leurs comportements différents.

17. Une glace de 200 g fond complètement : quelle situation correspond à cette transformation ?

L’eau liquide a une masse inférieure à 200 g et occupe un volume plus petit.
L’eau liquide a une masse de 200 g et occupe un volume plus grand.
L’eau liquide a une masse de 200 g et occupe un volume plus petit.
L’eau liquide a une masse supérieure à 200 g et occupe le même volume.

L’eau liquide a une masse de 200 g et occupe un volume plus petit.

Explication

Lors de la fusion, la masse reste égale à 200 g et le volume de l’eau liquide diminue par rapport à celui de la glace. L’augmentation du volume concerne la solidification de l’eau, et non sa fusion.

18. Comment reconnaît-on que deux liquides sont miscibles ?

Ils restent séparés en deux couches visibles après avoir été mélangés.
Ils réagissent nécessairement en produisant un solide au fond du récipient.
Ils possèdent des masses volumiques identiques avant leur mélange.
Ils forment ensemble un mélange homogène présentant une seule phase visible.

Ils forment ensemble un mélange homogène présentant une seule phase visible.

Explication

Deux liquides miscibles se mélangent uniformément et forment un mélange homogène. La présence de plusieurs couches caractérise plutôt des liquides non miscibles.

19. Quel mélange de liquides est miscible ?

Un mélange d’huile et d’alcool, qui forme une couche d’huile distincte.
Un mélange d’eau et d’huile, dont l’huile reste au-dessus de l’eau.
Un mélange d’eau et d’alcool, qui forme une phase homogène.
Un mélange d’eau et d’huile, qui forme deux phases superposées.

Un mélange d’eau et d’alcool, qui forme une phase homogène.

Explication

L’eau et l’alcool sont miscibles et forment une phase homogène. L’eau et l’huile ne sont pas miscibles : elles restent en deux phases, l’huile se plaçant au-dessus de l’eau.

20. Comment séparer efficacement un mélange d’eau et d’huile avec une ampoule à décanter ?

On laisse reposer le mélange puis on évacue par le robinet le liquide le plus dense.
On chauffe le mélange jusqu’à faire évaporer l’eau et condenser l’huile.
On agite le mélange puis on recueille simultanément les deux liquides par le col.
On filtre le mélange afin de retenir les gouttelettes d’huile sur le filtre.

On laisse reposer le mélange puis on évacue par le robinet le liquide le plus dense.

Explication

La décantation repose sur le repos du mélange, puis sur l’écoulement par le robinet de la phase la plus dense. La filtration convient aux solides en suspension et ne sépare pas correctement deux liquides non miscibles.

21. Dans quelle situation peut-on dire qu’un solide est soluble dans un liquide ?

Lorsqu’il forme avec le liquide deux couches séparées.
Lorsqu’il flotte à la surface sans modifier l’aspect du liquide.
Lorsqu’il reste visible au fond après avoir été mélangé au liquide.
Lorsqu’il se dissout dans ce liquide et forme une solution.

Lorsqu’il se dissout dans ce liquide et forme une solution.

Explication

Un solide est dit soluble lorsqu’il se dissout dans le liquide qui le reçoit. Un solide qui reste visible au fond n’est pas nécessairement dissous et peut indiquer que la dissolution est incomplète.

22. Dans une solution, comment distingue-t-on le solvant du soluté ?

Le soluté est le récipient de dissolution, tandis que le solvant est le mélange obtenu.
Le solvant dissout le soluté, qui est la substance dissoute.
Le solvant est la substance visible, tandis que le soluté forme la phase supérieure.
Le soluté dissout le solvant, qui est la substance ajoutée en petite quantité.

Le solvant dissout le soluté, qui est la substance dissoute.

Explication

Le solvant est le liquide qui dissout, tandis que le soluté est la substance qui se dissout dans ce liquide. Inverser ces deux rôles conduit à attribuer au soluté l’action de dissolution réalisée par le solvant.

23. Que se passe-t-il lorsqu’une grande quantité de sel ne se dissout plus complètement dans l’eau ?

La solution devient saturée et le sel restant se transforme en gaz invisible.
La solution reste homogène, car tout le sel ajouté se répartit dans l’eau.
La solution devient plus diluée, car les cristaux visibles diminuent la concentration.
La solution est saturée et devient hétérogène, car des cristaux de sel restent visibles.

La solution est saturée et devient hétérogène, car des cristaux de sel restent visibles.

Explication

Lorsque l’eau ne peut plus dissoudre davantage de sel, la solution est saturée et les cristaux non dissous la rendent hétérogène. Une solution homogène ne présenterait pas de cristaux visibles séparés.

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

Une substance formée d’un seul élément chimique.

Qu'est-ce qu'un mélange en chimie ?

Une substance formée de plusieurs éléments chimiques ou corps purs.

Qu'est-ce qu'un mélange homogène ?

Un mélange dont les constituants ne sont pas distinguables à l’œil nu.

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