Lycée · 2ⁿᵈᵉ · Physique-Chimie (2nde)
Mélanges et corps purs
Identifier et caractériser les espèces chimiques — Constitution et transformations de la matière (programme de 2nde)
À propos de cette page
Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
Les 37 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile — 12 questions
Qu'est-ce qu'un corps pur ?
- A. Un corps de grande pureté commerciale
- B. Un corps constitué d'une seule espèce chimique
- C. Un corps ne contenant pas d'eau
- D. Un corps à l'état solide
Réponse
B. Un corps constitué d'une seule espèce chimique — Un corps pur est constitué d'une unique espèce chimique, quelle que soit sa quantité.
Lequel de ces exemples est un corps pur ?
- A. Air
- B. Eau salée
- C. Dioxygène O₂ pur
- D. Vinaigrette
Réponse
C. Dioxygène O₂ pur — Le dioxygène pur O₂ est une seule espèce chimique : corps pur simple.
Un mélange homogène possède …
- A. Plusieurs phases visibles
- B. Une seule phase visible à l'œil nu
- C. Une phase solide toujours présente
- D. Un dépôt au fond
Réponse
B. Une seule phase visible à l'œil nu — Un mélange homogène a un aspect uniforme : une seule phase visible à l'œil nu.
L'eau et l'huile forment un mélange …
- A. Homogène
- B. Hétérogène
- C. Pur
- D. Saturé
Réponse
B. Hétérogène — L'eau et l'huile ne se mélangent pas : deux phases distinctes → mélange hétérogène.
La température de fusion de l'eau pure est …
- A. −10 °C
- B. 0 °C
- C. 4 °C
- D. 100 °C
Réponse
B. 0 °C — La température de fusion de l'eau pure est exactement 0 °C (sous pression atmosphérique standard).
La température d'ébullition de l'eau pure à 1 atm est …
- A. 78 °C
- B. 90 °C
- C. 100 °C
- D. 120 °C
Réponse
C. 100 °C — L'eau pure bout à 100 °C sous pression atmosphérique normale (1 atm).
La masse volumique se calcule par …
- A. ρ = m + V
- B. ρ = m × V
- C. ρ = m / V
- D. ρ = V / m
Réponse
C. ρ = m / V — ρ = m / V, avec m en g et V en cm³ pour obtenir g·cm⁻³.
Quelle technique sépare un mélange sable/eau ?
- A. Distillation
- B. Décantation
- C. Filtration
- D. Chromatographie
Réponse
C. Filtration — La filtration retient le solide (sable) sur le filtre et laisse passer le liquide (eau).
Un corps pur simple est constitué …
- A. De molécules à plusieurs atomes de natures différentes
- B. D'un seul élément chimique
- C. De deux espèces mélangées
- D. D'eau et d'un soluté
Réponse
B. D'un seul élément chimique — Un corps pur simple est constitué d'atomes d'un seul élément (ex. O₂, Cu, Fe).
L'eau sucrée est un mélange …
- A. Hétérogène
- B. Homogène
- C. Pur
- D. Saturé forcément
Réponse
B. Homogène — Le sucre se dissout uniformément dans l'eau : mélange homogène (si la quantité ne dépasse pas la solubilité).
Lors du changement d'état d'un corps pur, la température …
- A. Augmente régulièrement
- B. Diminue
- C. Reste constante (palier)
- D. Augmente puis diminue
Réponse
C. Reste constante (palier) — Pendant le changement d'état d'un corps pur, la température reste constante : c'est le palier caractéristique.
Le symbole de la masse volumique est …
- A. µ
- B. m
- C. ρ
- D. V
Réponse
C. ρ — La masse volumique est notée ρ (rho), lettre grecque. Son unité SI est le kg·m⁻³.
Niveau moyen — 12 questions
Un objet de masse 27,0 g et de volume 10,0 cm³ a une masse volumique de …
- A. 2,7 g·cm⁻³
- B. 0,37 g·cm⁻³
- C. 270 g·cm⁻³
- D. 27 g·cm⁻³
Réponse
A. 2,7 g·cm⁻³ — ρ = m/V = 27,0/10,0 = 2,7 g·cm⁻³ → correspond à l'aluminium.
On dissout 15 g de sucre dans l'eau pour préparer 300 mL de solution. La concentration en masse est …
- A. 5 g·L⁻¹
- B. 45 g·L⁻¹
- C. 50 g·L⁻¹
- D. 15 g·L⁻¹
Réponse
C. 50 g·L⁻¹ — Cm = 15/0,300 = 50 g·L⁻¹.
Quelle technique permet de séparer l'éthanol de l'eau ?
- A. Filtration
- B. Décantation
- C. Distillation
- D. Chromatographie
Réponse
C. Distillation — Éthanol (Téb = 78 °C) et eau (Téb = 100 °C) ont des Téb différentes : on utilise la distillation.
Un corps pur peut-il avoir une température d'ébullition variable ?
- A. Oui, selon sa masse
- B. Oui, selon la pression
- C. Non, jamais
- D. Non, peu importe la pression
Réponse
B. Oui, selon la pression — La Téb dépend de la pression. À pression fixée, la Téb d'un corps pur est une constante caractéristique.
La solubilité du sel NaCl dans l'eau à 20 °C est 360 g·L⁻¹. Si on dissout 200 g de NaCl dans 1 L d'eau, la solution est …
- A. Saturée
- B. Non saturée (sous-saturée)
- C. Sursaturée
- D. Un corps pur
Réponse
B. Non saturée (sous-saturée) — 200 g·L⁻¹ < 360 g·L⁻¹ : la solution n'est pas saturée, tout le NaCl se dissout.
Quelle propriété distingue un corps pur d'un mélange lors d'un chauffage ?
- A. La couleur change
- B. La température augmente toujours
- C. Présence d'un palier de changement d'état
- D. La masse diminue
Réponse
C. Présence d'un palier de changement d'état — Un corps pur présente un palier horizontal lors du changement d'état. Un mélange n'a pas de palier net.
En CCM, le rapport frontal Rf est …
- A. Distance front / Distance espèce
- B. Distance espèce / Distance front
- C. Masse espèce / Masse solvant
- D. Vitesse espèce / Vitesse solvant
Réponse
B. Distance espèce / Distance front — Rf = distance parcourue par l'espèce / distance parcourue par le front du solvant. Rf est compris entre 0 et 1.
Un liquide flotte sur l'eau si …
- A. Sa masse est inférieure à 1 kg
- B. Sa masse volumique est < 1,00 g·cm⁻³
- C. Sa température d'ébullition est < 100 °C
- D. Il est transparent
Réponse
B. Sa masse volumique est < 1,00 g·cm⁻³ — Un corps flotte sur l'eau si sa masse volumique est inférieure à celle de l'eau (1,00 g·cm⁻³).
$1\,\text{g}\cdot\text{cm}^{-3}$ est équivalent à …
- A. 1 kg·m⁻³
- B. 10 kg·m⁻³
- C. 100 kg·m⁻³
- D. 1000 kg·m⁻³
Réponse
D. 1000 kg·m⁻³ — 1 g·cm⁻³ = 1000 kg·m⁻³. Conversion : 1 g/cm³ = 10⁻³ kg / 10⁻⁶ m³ = 10³ kg·m⁻³.
L'eau de mer contient environ 35 g·L⁻¹ de sel. C'est un …
- A. Corps pur composé
- B. Corps pur simple
- C. Mélange homogène
- D. Mélange hétérogène
Réponse
C. Mélange homogène — L'eau de mer est un mélange homogène (eau + sels dissous), une seule phase visible.
La technique de séparation basée sur la différence de masse volumique de deux liquides non miscibles est …
- A. Filtration
- B. Distillation
- C. Décantation
- D. Extraction
Réponse
C. Décantation — La décantation exploite la différence de masse volumique de phases non miscibles (ampoule à décanter).
Un élève mesure Tf = 0 °C et Téb = 100 °C pour un échantillon. Peut-il conclure que c'est de l'eau pure ?
- A. Oui, certainement
- B. Non, il faut aussi vérifier ρ et d'autres propriétés
- C. Non, ces valeurs n'existent pas
- D. Oui, si le palier est net
Réponse
B. Non, il faut aussi vérifier ρ et d'autres propriétés — Les propriétés Tf et Téb concordent avec l'eau, mais il faut vérifier d'autres propriétés (ρ, absence de palier flou) pour conclure rigoureusement.
Niveau difficile — 13 questions
On dissout 50 g de NaCl dans 100 mL d'eau (la solution finale a un volume légèrement supérieur à 100 mL, mesuré à 103 mL). La concentration en masse exacte est …
- A. 500 g·L⁻¹
- B. 485 g·L⁻¹
- C. 50 g·L⁻¹
- D. 345 g·L⁻¹
Réponse
B. 485 g·L⁻¹ — Cm = 50 g / 0,103 L ≈ 485 g·L⁻¹. On utilise le volume de la solution, pas du solvant seul.
Lors de la distillation d'un mélange eau-éthanol, quel composé est recueilli en premier dans le distillat ?
- A. L'eau (Téb = 100 °C)
- B. L'éthanol (Téb = 78 °C)
- C. Les deux simultanément
- D. Aucun des deux
Réponse
B. L'éthanol (Téb = 78 °C) — Le composé le plus volatil (Téb la plus basse) se vaporise en premier : l'éthanol (78 °C) est distillé avant l'eau.
Un mélange eau-éthanol bout à une température intermédiaire entre 78 °C et 100 °C. Cela montre que …
- A. C'est un corps pur
- B. La distillation est impossible
- C. C'est un mélange (pas de Téb fixe)
- D. L'éthanol est un corps pur
Réponse
C. C'est un mélange (pas de Téb fixe) — Un mélange n'a pas de Téb fixe : la Téb varie avec la composition. Seul un corps pur a une Téb constante à pression donnée.
Un objet de masse volumique 0,92 g·cm⁻³ est plongé dans l'eau (ρ = 1,00 g·cm⁻³). Il …
- A. Coule
- B. Flotte à la surface
- C. Se dissout
- D. Reste en suspension
Réponse
B. Flotte à la surface — ρ_objet (0,92) < ρ_eau (1,00) : l'objet flotte. C'est le principe d'Archimède : un solide flotte si sa masse volumique est inférieure à celle du liquide.
En CCM, deux espèces ont le même Rf. Que peut-on conclure ?
- A. Elles sont identiques avec certitude
- B. Elles peuvent être identiques, mais d'autres tests sont nécessaires
- C. Elles sont différentes
- D. Elles ont la même masse molaire
Réponse
B. Elles peuvent être identiques, mais d'autres tests sont nécessaires — Un même Rf ne suffit pas à conclure à l'identité : deux espèces différentes peuvent avoir le même Rf dans un même système. D'autres éluants ou techniques sont nécessaires.
La pureté en masse d'un échantillon de cuivre est 95 %. Un échantillon de 200 g contient donc ___ g de cuivre pur.
- A. 95 g
- B. 190 g
- C. 195 g
- D. 200 g
Réponse
B. 190 g — Masse de cuivre pur = 95/100 × 200 = 190 g.
On mélange 100 mL d'éthanol (ρ = 0,789 g·cm⁻³) et 100 mL d'eau (ρ = 1,00 g·cm⁻³). La masse totale du mélange est …
- A. 178,9 g
- B. 200 g
- C. 100 g
- D. 150 g
Réponse
A. 178,9 g — m_éthanol = 0,789 × 100 = 78,9 g ; m_eau = 1,00 × 100 = 100 g. Total = 178,9 g. (Le volume du mélange n'est pas 200 mL en réalité, mais la masse est bien 178,9 g.)
Lors d'une recristallisation, on dissout un solide impur dans un solvant chaud puis on refroidit. La pureté augmente car …
- A. Les impuretés sont détruites par la chaleur
- B. Le corps pur cristallise sélectivement en refroidissant
- C. Le solvant évapore les impuretés
- D. Les impuretés sont filtrées à chaud
Réponse
B. Le corps pur cristallise sélectivement en refroidissant — En refroidissant, la solubilité diminue : l'espèce majoritaire cristallise de façon sélective tandis que les impuretés (en petite quantité) restent en solution. On filtre ensuite les cristaux purs.
La concentration en masse d'une solution et sa masse volumique sont-elles la même chose ?
- A. Oui, ce sont deux noms de la même grandeur
- B. Non : ρ = m_solution/V_solution, Cm = m_soluté/V_solution
- C. Non : ρ = m_soluté/V_soluté, Cm = m_solution/V_solution
- D. Oui si le soluté est solide
Réponse
B. Non : ρ = m_solution/V_solution, Cm = m_soluté/V_solution — ρ = m_solution/V_solution (masse volumique de la solution entière), Cm = m_soluté/V_solution (concentration : masse du soluté seulement). Ces grandeurs sont différentes.
Une solution contient 20 g·L⁻¹ de NaCl et 15 g·L⁻¹ de glucose. Combien d'espèces chimiques (solutés) contient-elle ?
- A. 1
- B. 2
- C. 3
- D. 4
Réponse
B. 2 — NaCl et glucose sont deux espèces chimiques différentes, auxquelles il faut ajouter l'eau (solvant) : au moins 3 espèces au total. Mais comme solutés : 2.
Pour mesurer le volume d'un caillou irrégulier, on le plonge dans une éprouvette contenant 50,0 mL d'eau ; le niveau monte à 63,5 mL. Le volume du caillou est …
- A. 13,5 cm³
- B. 63,5 cm³
- C. 50 cm³
- D. 113,5 cm³
Réponse
A. 13,5 cm³ — V_caillou = 63,5 − 50,0 = 13,5 mL = 13,5 cm³. C'est la méthode de déplacement d'eau.
L'acier inoxydable (fer + chrome + nickel) est …
- A. Un corps pur composé
- B. Un corps pur simple
- C. Un mélange homogène (alliage)
- D. Un mélange hétérogène
Réponse
C. Un mélange homogène (alliage) — Un alliage est un mélange homogène de métaux. L'acier inoxydable contient plusieurs éléments : c'est un mélange homogène, pas un corps pur.
Si la solubilité d'un sel augmente avec la température, pour maximiser la quantité dissoute, il faut …
- A. Refroidir la solution
- B. Chauffer la solution
- C. Agiter sans chauffer
- D. Utiliser moins de solvant
Réponse
B. Chauffer la solution — Si la solubilité augmente avec T, chauffer le solvant permet de dissoudre plus de sel (on augmente la solubilité). C'est le principe utilisé en recristallisation.
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