QCM : Séparer et identifier les espèces chimiques — 17 questions

Explication

Une espèce chimique regroupe des particules microscopiques identiques et se note par un nom et une formule, comme $\mathrm{H_2O}$. La présence de plusieurs substances ou de phases visibles décrit plutôt un mélange.

Explication

L’eau distillée est constituée d’une seule espèce chimique et constitue donc un corps pur. Le lait, le sirop et le sang contiennent plusieurs espèces chimiques et sont des mélanges.

Explication

Un mélange homogène présente un aspect uniforme sans constituants ou phases observables distinctement. Un mélange hétérogène laisse au contraire apparaître plusieurs constituants ou plusieurs phases.

Explication

Appliquer un pourcentage à une grandeur revient à multiplier cette grandeur par $\frac{p}{100}$, donc ici par $\frac{15}{100}$. Le facteur inverse et les opérations additives ne donnent pas la part correspondant à 15 %.

Explication

Le pourcentage massique compare la masse de A à la masse totale selon $P(A)=\frac{m(A)}{m}\times100$. Utiliser des volumes ou inverser les masses correspond à une autre relation et ne mesure pas la proportion massique de A.

Explication

Le pourcentage volumique vaut $P(A)=\frac{V(A)}{V}\times100$, soit $\frac{30}{150}\times100=20\%$. Le calcul doit utiliser les volumes de l’espèce et du mélange total, et non leurs masses.

Explication

L’air sec contient approximativement 80 % de diazote et 20 % de dioxygène en volume. La proportion de diazote est donc largement supérieure à celle du dioxygène, contrairement aux répartitions proposées.

Explication

En appliquant les proportions approximatives de l’air sec, $80\%$ de $5000\ \mathrm{L}$ donnent 4000 L de diazote et $20\%$ donnent 1000 L de dioxygène. La répartition inverse confond les proportions des deux gaz.

Explication

Le dioxygène ravive la combustion d’une bûchette incandescente, ce qui constitue son test caractéristique. La détonation avec une allumette identifie plutôt le dihydrogène.

Explication

Le bleuissement du sulfate de cuivre(II) anhydre révèle l’eau, tandis que la liqueur de Fehling devient rouge en présence de sucre. Le dioxyde de carbone est plutôt identifié par l’eau de chaux.

Explication

Plusieurs taches correspondent à plusieurs espèces chimiques présentes dans l’échantillon, donc à un mélange. Une seule tache caractérise au contraire un corps pur dans ces conditions.

Explication

Dans une même chromatographie, deux taches à la même hauteur correspondent à la même espèce chimique. Leur position de migration est alors identique dans les conditions de l’expérience.

Explication

La masse volumique mesure la masse par unité de volume et se note $\rho$, avec des unités comme g/L ou g/mL. La masse $m$ décrit une quantité de matière sans rapporter cette quantité à un volume.

Explication

La relation $\rho=\frac{m}{V}$ donne ici $\rho=\frac{240}{300}=0{,}8\ \text{g/mL}$. Le produit $m\times V$ ne correspond pas à la définition de la masse volumique.

Explication

L’eau a une masse volumique d’environ 1 g/mL, soit 1000 g/L, tandis que celle de l’air est proche de 1 g/L. L’air est donc environ 1000 fois moins dense que l’eau.

Explication

La procédure correcte consiste à tarer la balance, mesurer la masse correspondant à 10 mL, puis calculer le quotient de la masse par le volume. La masse mesurée seule ne permet pas d’identifier un liquide, car l’identification repose sur sa masse volumique.

Explication

L’étalonnage utilise des solutions de concentrations connues pour mesurer leur masse volumique et tracer la courbe $\rho=f(C)$, sur laquelle on reporte ensuite la valeur de la boisson inconnue. Une simple mesure de masse ne fournit pas directement sa concentration en sucre.