Cuestionario: Corps purs et mélanges — 21 preguntas

1. Quelle affirmation décrit le mieux une entité chimique ?

A. Une réaction chimique qui transforme des espèces en nouvelles espèces

B. Une particule microscopique qui constitue la matière et peut être un atome, une molécule ou un ion

C. Un échantillon contenant plusieurs espèces chimiques différentes

D. Un ensemble macroscopique visible qui ne change pas de composition

Answer: (B)

Explicación

Une entité chimique est une particule microscopique constituant la matière, pouvant être un atome, une molécule ou un ion. Les autres propositions décrivent plutôt des ensembles ou des phénomènes, pas une entité.

2. Qu’est-ce qu’une espèce chimique au sens chimique ?

A. Un ensemble d’entités chimiques identiques

B. Un échantillon dont la formule peut varier d’un point à l’autre

C. Un mélange de plusieurs espèces chimiques différentes

D. Une seule particule unique isolée

Answer: (A)

Explicación

Une espèce chimique est constituée d’un grand nombre d’entités chimiques identiques. Dire qu’il s’agit d’une seule particule isolée correspond à la confusion fréquente.

3. Que signifie qu’un échantillon est un corps pur ?

A. Il correspond toujours à un mélange homogène

B. Il peut être séparé en plusieurs phases visibles après agitation

C. Il est constitué d’une seule espèce chimique

D. Il contient plusieurs espèces chimiques différentes

Answer: (C)

Explicación

Un corps pur est constitué d’une seule espèce chimique. Les autres choix décrivent un mélange ou des caractéristiques de phases, pas la définition d’un corps pur.

4. Pourquoi l’eau sucrée est-elle considérée comme un mélange ?

A. Parce qu’elle ne peut pas être homogénéisée par agitation

B. Parce qu’elle contient une seule espèce chimique en grande quantité

C. Parce qu’elle contient plusieurs espèces chimiques différentes

D. Parce qu’elle ne présente qu’une seule phase, donc une seule espèce

Answer: (C)

Explicación

L’eau sucrée contient des molécules d’eau et de saccharose : plusieurs espèces chimiques différentes, donc c’est un mélange. Confondre “mélange homogène” et “une seule espèce” mène à l’erreur.

5. Comment reconnaître un mélange homogène au niveau des constituants ?

A. On observe plusieurs constituants mais sans phases distinctes

B. On distingue au moins deux constituants à l’œil nu et le mélange présente une seule phase

C. On ne distingue pas les constituants à l’œil nu après agitation et le mélange ne présente qu’une seule phase

D. On distingue les constituants uniquement sans agitation préalable

Answer: (C)

Explicación

Un mélange homogène ne montre qu’une seule phase et les constituants ne sont pas distinguables à l’œil nu après agitation. “Homogène” ne signifie pas “une seule espèce chimique” mais bien une seule phase visible.

6. Qu’est-ce qui caractérise un mélange hétérogène ?

A. On distingue au moins deux constituants à l’œil nu et il présente plusieurs phases

B. Il ne contient qu’une seule espèce chimique

C. On ne distingue aucun constituant à l’œil nu et il ne présente qu’une phase

D. Il forme toujours un mélange miscible

Answer: (A)

Explicación

Un mélange hétérogène se reconnaît par la présence d’au moins deux constituants distinguables à l’œil nu et par plusieurs phases. La confusion la plus fréquente est d’oublier le critère de plusieurs phases.

7. Deux liquides sont miscibles dans quel cas ?

A. Lorsqu’ils forment un mélange hétérogène

B. Lorsqu’ils forment nécessairement deux phases visibles

C. Lorsqu’ils forment un mélange homogène

D. Lorsqu’ils se séparent par densité mais sans phase distincte

Answer: (C)

Explicación

Les liquides sont miscibles lorsqu’ils forment un mélange homogène, donc une seule phase. S’ils forment un mélange hétérogène, ils ne sont pas miscibles.

8. Quelle opération correspond le mieux à la chromatographie sur couche mince ?

A. Mesurer directement la masse de chaque espèce sans séparation préalable

B. Obliger toutes les espèces d’un mélange à se déposer sur la même zone de la plaque

C. Transformer l’échantillon en un seul composé avant l’identification

D. Séparer et identifier des espèces d’un mélange homogène selon leurs affinités différentes pour une phase fixe et une phase mobile

Answer: (D)

Explicación

La chromatographie sur couche mince sépare et identifie des espèces d’un mélange grâce à des affinités différentes avec la phase fixe et la phase mobile. Les autres choix décrivent des étapes ou objectifs qui ne correspondent pas à cette technique.

9. Dans une chromatographie sur couche mince, quel rôle correspond à la phase mobile ?

A. Elle constitue la couche immobile qui empêche tout déplacement

B. Elle est le support de dépôt sur lequel les espèces restent fixées

C. Elle est l’éluant liquide qui monte par capillarité et entraîne les espèces

D. Elle détermine la couleur finale des taches par réaction chimique

Answer: (C)

Explicación

La phase mobile est l’éluant liquide qui monte par capillarité et entraîne les espèces. Une erreur fréquente consiste à attribuer ce déplacement à la phase fixe, alors que la phase fixe est le support de dépôt.

10. Lors de la lecture verticale d’un chromatogramme, comment caractériser un corps pur par rapport à un mélange ?

A. Il forme des taches uniquement si l’on chauffe le chromatogramme

B. Il forme une seule tache

C. Il forme plusieurs taches à différentes hauteurs

D. Il ne forme aucune tache

Answer: (B)

Explicación

En lecture verticale, un mélange donne plusieurs taches tandis qu’un corps pur donne une seule tache. L’absence de taches ou des taches uniquement sous chauffage ne sont pas la règle décrite.

11. Quel énoncé définit le mieux un test chimique ?

A. Une expérience dont un résultat positif met en évidence la présence d’une espèce chimique

B. Une expérience qui mesure directement la masse de l’espèce à détecter

C. Une expérience qui prouve qu’aucune espèce chimique n’est présente si le résultat est négatif

D. Une expérience qui n’a de sens que si le résultat est négatif

Answer: (A)

Explicación

Un test chimique est une expérience dont le résultat positif révèle la présence d’une espèce chimique. Un résultat négatif ne démontre pas nécessairement l’absence de toute autre espèce, d’où l’erreur des propositions opposées.

12. Quel effet expérimental est attendu pour mettre en évidence le dioxyde de carbone avec de l’eau de chaux ?

A. L’eau devient bleue au contact du dioxyde de carbone

B. Le dihydrogène produit une détonation au contact d’une flamme avec de l’eau de chaux

C. Le dioxyde de carbone trouble l’eau de chaux

D. Le dioxygène rallume une bûchette incandescente en présence de CO2

Answer: (C)

Explicación

Le dioxyde de carbone trouble l’eau de chaux. Les autres effets correspondent à d’autres espèces mentionnées dans les tests, comme l’eau bleue au sulfate de cuivre ou la bûchette rallumée au dioxygène.

13. Que représente la température de fusion θfus ?

A. La température à laquelle une espèce passe de l’état liquide à l’état gazeux

B. La température à laquelle une espèce passe de l’état solide à l’état gazeux

C. La température à laquelle une espèce passe de l’état solide à l’état liquide

D. La température à laquelle une espèce cesse de se dissoudre

Answer: (C)

Explicación

La température de fusion θfus est celle du passage solide → liquide. Une confusion fréquente consiste à la rapprocher de l’ébullition, qui correspond au passage liquide → gaz.

14. Quelle définition correspond à la température d’ébullition θéb ?

A. La température où une solution devient saturée

B. La température où un mélange cesse d’être homogène

C. La température à laquelle une espèce passe de l’état solide à l’état liquide

D. La température à laquelle une espèce passe de l’état liquide à l’état gazeux

Answer: (D)

Explicación

La température d’ébullition θéb est la température du passage liquide → gazeux lors de la vaporisation. Les autres propositions décrivent d’autres changements d’état ou d’autres phénomènes.

15. Comment définit-on la masse volumique ρ d’une espèce chimique ?

A. C’est une grandeur qui ne dépend que de la masse, pas du volume

B. C’est la masse m divisée uniquement par la température

C. C’est le volume V divisé par la masse m

D. C’est le quotient de la masse m par le volume V occupé

Answer: (D)

Explicación

La masse volumique ρ est le quotient m/V, donc elle dépend de la masse et du volume. Les distracteurs utilisent une définition qui ne correspond pas à ce quotient ou oublie la dépendance au volume.

16. Si on connaît une masse m et une masse volumique ρ, quel calcul permet de déterminer le volume V ?

A. V = m/ρ

B. V = ρ/m

C. V = ρ + m

D. V = m × ρ

Answer: (A)

Explicación

On obtient V par V = m/ρ, d’après les relations entre m, ρ et V. Les autres expressions utilisent une relation différente (inversion ou produit).

17. Quelle valeur correspond à la masse volumique de l’eau donnée par les unités du cours ?

A. 0,1 g·mL−1 ; 100 g·L−1 ; 100 kg·m−3

B. 1,0 g·mL−1 ; 1000 g·L−1 ; 1000 kg·m−3

C. 1,0 g·L−1 ; 1 kg·m−3 ; 0,001 g·mL−1

D. 10 g·mL−1 ; 10 000 g·L−1 ; 10 000 kg·m−3

Answer: (B)

Explicación

La masse volumique de l’eau vaut 1,0 g·mL−1, 1000 g·L−1 ou 1000 kg·m−3 selon les unités. Les autres choix proposent des valeurs incohérentes avec cette équivalence.

18. Quelle caractéristique distingue la densité d’une masse volumique ?

A. La densité et la masse volumique sont définies comme le même quotient

B. La densité est sans unité, contrairement à la masse volumique

C. La densité a une unité, contrairement à la masse volumique

D. La densité dépend uniquement du volume, sans lien avec la masse volumique

Answer: (B)

Explicación

La densité d est un rapport de deux masses volumiques et elle est donc sans unité, alors que la masse volumique a une unité. Le choix contraire confond cette propriété avec celle de ρ.

19. Quel est le bon calcul pour obtenir le pourcentage massique d’une espèce E dans un mélange ?

A. %m(E) = (mE / mtotale) × 100, avec mE et mtotale dans la même unité

B. %m(E) = (mE / mE) × 100

C. %m(E) = (VE / Vtotale) × 100, avec VE et Vtotale dans la même unité

D. %m(E) = (mE + mtotale) × 100

Answer: (A)

Explicación

Le pourcentage massique se calcule avec les masses via %m(E) = (mE/mtotale)×100, en utilisant la même unité. Les autres propositions mélangent masses et volumes ou donnent une expression qui ne dépend pas correctement de mtotale.

20. Pour déterminer le pourcentage volumique d’une espèce E dans un mélange, quelle expression convient ?

A. %V(E) = (Vtotal / VE) × 100

B. %V(E) = (VE / Vtotal) × 100, avec VE et Vtotal dans la même unité

C. %V(E) = (mE / mtotale) × 100, avec mE et mtotale dans la même unité

D. %V(E) = (VE + Vtotal) × 100

Answer: (B)

Explicación

Le pourcentage volumique utilise les volumes : %V(E) = (VE/Vtotal)×100 avec deux volumes exprimés dans la même unité. Les distracteurs confondent masses et volumes ou donnent un calcul inversé/décalé.

21. Quelle composition volumique de l’air est donnée comme ordre de grandeur ?

A. Environ 21 % de diazote, 78 % de dioxygène et 1 % d’autres gaz

B. Environ 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 1 % d’autres gaz

C. Environ 99 % de diazote et 1 % de dioxygène

D. Environ 78 % de dioxygène, 21 % de diazote et 1 % d’autres gaz

Answer: (B)

Explicación

La composition volumique annoncée pour l’air est d’environ 78 % de diazote, 21 % de dioxygène et 1 % d’autres gaz. Les autres choix inversent les proportions ou présentent une composition incompatible avec cette répartition.