QCM : États et transformations de la matière (30 questions)

Explication

Un mélange est formé de plusieurs éléments chimiques ou de plusieurs corps purs ; réunir plusieurs corps purs donne donc un mélange. Un corps pur correspond à une substance formée d’un seul élément chimique.

Explication

Dans un mélange homogène, les constituants ne sont pas distinguables à l’œil nu ; dans un mélange hétérogène, au moins deux le sont. Le fait qu’un échantillon paraisse uniforme ne suffit pas à le définir comme un corps pur.

Explication

Le dégazage par déplacement de l’eau sépare le gaz d’une boisson pétillante du liquide en recueillant le gaz qui déplace l’eau. La distillation sépare l’eau pure des autres constituants d’une eau minérale, et l’eau de chaux sert à identifier le dioxyde de carbone.

Explication

La distillation permet de séparer l’eau pure des autres constituants d’une eau minérale, qui est un mélange homogène. Le déplacement de l’eau sert à séparer le gaz d’une boisson pétillante, tandis que l’eau de chaux permet d’identifier le dioxyde de carbone.

Explication

Un état physique est l’une des formes sous lesquelles la matière peut exister, notamment solide, liquide ou gazeuse. La composition chimique, la quantité de matière et le changement d’état désignent d’autres notions.

Explication

Un liquide n’a pas de forme propre : il adopte celle de son récipient et ne peut pas être pris avec les doigts. La forme initiale caractérise une forme propre, la saisie avec les doigts correspond au solide, et l’occupation de tout l’espace caractérise le gaz.

Explication

Un gaz n’a pas de forme propre et occupe tout le volume qui lui est offert. La couche au fond évoque un liquide, la forme propre un solide, et le volume inchangé ne tient pas compte de l’expansion du gaz.

Explication

La fusion fait passer l’eau de l’état solide à l’état liquide, puis la solidification la fait passer du liquide au solide. La vaporisation concerne le passage au gaz et la liquéfaction le passage du gaz au liquide.

Explication

La vaporisation désigne la transformation de l’eau liquide en gaz par chauffage, tandis que l’évaporation est la transformation naturelle sous l’action du soleil et du vent. L’évaporation n’est pas un passage du gaz au liquide, et la solidification conduit à l’état solide.

Explication

À pression atmosphérique constante, l’eau pure en ébullition présente un palier de température à 100 °C. Le palier à 0 °C concerne la solidification, tandis qu’une température inférieure ou continuellement croissante ne correspond pas à ce résultat.

Explication

Sous pression atmosphérique normale, l’eau pure se solidifie à température constante, avec un palier à 0 °C. Le palier à 100 °C caractérise l’ébullition, et une baisse continue ne traduit pas le palier de solidification décrit.

Explication

La fusion conserve la masse : les 200 g de glace donnent 200 g d’eau liquide. La diminution du volume ne signifie pas une perte de masse.

Explication

Lors d’un changement d’état, la masse se conserve tandis que le volume varie. Conserver aussi le volume confond les deux grandeurs, et faire varier la masse méconnaît sa conservation.

Explication

La miscibilité concerne deux liquides, tandis que la solubilité s’applique notamment aux mélanges solide-liquide. Inverser les termes ou appliquer l’un d’eux aux deux situations confond leurs domaines.

Explication

La miscibilité est la propriété de deux liquides qui forment un mélange homogène. La décantation désigne une technique de séparation, la solubilité concerne notamment un solide dans un liquide, et la stratification correspond à des couches distinctes.

Explication

L’eau et l’huile ne sont pas miscibles : elles forment deux phases, l’huile au-dessus de l’eau. L’alcool se mélange homogènement à l’eau, et placer l’eau au-dessus inverse les phases observées.

Explication

La décantation consiste à laisser reposer le mélange hétérogène dans une ampoule à décanter, puis à évacuer par le robinet le liquide le plus dense. Évacuer le moins dense inverse la règle; agiter ou verser par le haut ne correspond pas à la procédure.

Explication

Un solide est soluble dans un liquide lorsqu’il s’y dissout pour former un mélange homogène. La miscibilité concerne deux liquides, tandis que la saturation correspond à une dissolution qui ne se poursuit plus complètement.

Explication

Le liquide dans lequel le solide se dissout est le solvant, et le solide dissous est le soluté. Inverser ces termes confond leurs rôles respectifs dans la dissolution.

Explication

Une solution est saturée quand une quantité supplémentaire de soluté ne se dissout plus complètement et rend le mélange hétérogène. Un mélange homogène ne présente pas les cristaux visibles décrits ici.

Explication

L’air est un mélange gazeux homogène composé d’environ 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et moins de 1 % d’autres gaz. Le diazote est donc majoritaire, mais l’air n’est pas un gaz pur.

Explication

Le dioxygène permet la respiration des êtres vivants, alors que le diazote, pourtant majoritaire dans l’air, n’est pas absorbé par eux. La proportion d’un gaz dans l’air ne détermine donc pas son rôle respiratoire.

Explication

Lors du test, le rallumage d’une bûchette incandescente indique la présence de dioxygène. Le diazote ou un autre gaz ne donne pas ce résultat dans ce test.

Explication

La compressibilité désigne la diminution du volume de l’air sous l’action d’une pression. L’expansibilité correspond à une augmentation du volume, tandis que la dilatation thermique et la pesanteur ne décrivent pas cette propriété.

Explication

En tirant le piston, l’air occupe un volume plus grand et sa pression diminue. L’association volume diminué et pression augmentée décrit le fait de pousser le piston; les deux autres associations attribuent un sens incorrect à la variation de pression.

Explication

La compression rapproche les molécules mobiles et désordonnées; leurs chocs contre les parois deviennent plus importants, ce qui augmente la pression. L’immobilité, l’éloignement et un changement de nature des molécules ne décrivent pas ce mécanisme.

Explication

La masse volumique est définie comme la masse d’un corps divisée par son volume. Le quotient inverse, la masse seule et le volume seul sont des notions distinctes.

Explication

On utilise $V = \frac{m}{\rho}$ : $V = \frac{18}{6} = 3\text{ m}^3$. Le résultat 108 vient d’une multiplication, 0,33 d’un quotient inversé et 24 d’une application incorrecte de la relation donnant la masse.

Explication

Le bois a une masse volumique de 600 kg/m³, inférieure à celle de l’eau (1 000 kg/m³), et flotte; le plomb coule. Inverser leurs comportements, ou attribuer le même comportement aux deux, contredit cette comparaison.

Explication

Un corps pur est formé d’une seule espèce chimique, laquelle peut contenir plusieurs éléments distincts. « Un mélange d’éléments » confond élément et espèce chimique, tandis que les autres réponses supposent à tort plusieurs espèces chimiques.