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Chimie 4ᵉ

Ressources · 4ᵉ · Chimie

Combustions : carbone, méthane, butane

Le triangle du feu (combustible, comburant, énergie d’activation) ; les combustions du carbone, du méthane, du butane et du propane, leurs bilans et l’origine des atomes ; identifier les produits par des tests ; combustion complète ou incomplète et danger du monoxyde de carbone ; éteindre un feu en supprimant un côté du triangle

À propos de cette page
Trois QCM de 12 questions : facile pour les repères (comburant, produits, tests, couleur de la flamme), moyen pour appliquer le cours (équation du méthane, bec Bunsen, diazote, bombardier d’eau), difficile pour les raisonnements (bougie sous bocal, monoxyde de carbone dans le sang, détecteur de fumée). Chaque réponse est expliquée.

Les 36 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

  1. Dans une combustion, le comburant est :

    • A. le bois
    • B. le méthane
    • C. le dioxygène
    • D. le dioxyde de carbone
    Réponse

    C. le dioxygène — Le dioxygène permet au combustible de brûler, sans brûler lui-même.

  2. Lequel de ces éléments ne fait pas partie du triangle du feu ?

    • A. l’eau qui refroidit
    • B. le combustible
    • C. le comburant
    • D. l’énergie d’activation
    Réponse

    A. l’eau qui refroidit — Le triangle du feu : combustible, comburant, énergie d’activation. L’eau sert au contraire à éteindre.

  3. La combustion du carbone forme :

    • A. de l’eau et du diazote
    • B. du dihydrogène
    • C. de l’eau seulement
    • D. du dioxyde de carbone
    Réponse

    D. du dioxyde de carbone — carbone + dioxygène → dioxyde de carbone.

  4. Le gaz naturel des cuisinières est presque entièrement constitué de :

    • A. butane
    • B. méthane
    • C. dioxygène
    • D. propane liquide
    Réponse

    B. méthane — Le gaz naturel est surtout du méthane, CH₄.

  5. Une combustion dégage toujours :

    • A. du dioxygène, sous forme de gaz
    • B. de l’énergie, sous forme de chaleur
    • C. de l’eau, sous forme de buée
    • D. du carbone, sous forme de suie
    Réponse

    B. de l’énergie, sous forme de chaleur — Une combustion dégage de la chaleur, et souvent de la lumière.

  6. Le gaz qui trouble l’eau de chaux est :

    • A. le dioxygène
    • B. le monoxyde de carbone
    • C. le diazote
    • D. le dioxyde de carbone
    Réponse

    D. le dioxyde de carbone — Le trouble de l’eau de chaux est le test du dioxyde de carbone.

  7. La flamme d’une combustion complète de gaz est :

    • A. bleue et nette
    • B. jaune et éclairante
    • C. rouge et fumante
    • D. noire et sans lumière
    Réponse

    A. bleue et nette — Flamme bleue et nette : le dioxygène est en quantité suffisante.

  8. Une flamme jaune qui fume indique :

    • A. un excès de dioxygène
    • B. un manque de combustible
    • C. un manque de dioxygène
    • D. une combustion complète
    Réponse

    C. un manque de dioxygène — Flamme jaune et fumée : la combustion est incomplète, faute de dioxygène.

  9. Quel gaz toxique peut se former lors d’une combustion incomplète ?

    • A. le monoxyde de carbone
    • B. le dioxygène
    • C. le diazote
    • D. la vapeur d’eau
    Réponse

    A. le monoxyde de carbone — Le monoxyde de carbone CO se forme quand le dioxygène manque.

  10. Lequel de ces objets peut apporter l’énergie d’activation d’une combustion ?

    • A. un seau rempli de sable sec
    • B. un grand verre d’eau froide
    • C. une plaque électrique brûlante
    • D. une bouteille de dioxygène pur
    Réponse

    C. une plaque électrique brûlante — Une flamme, une étincelle ou une surface très chaude démarre la combustion ; le dioxygène est le comburant, pas l’énergie d’activation.

  11. Le sulfate de cuivre anhydre permet de détecter :

    • A. le dioxygène
    • B. le dioxyde de carbone
    • C. le carbone
    • D. l’eau
    Réponse

    D. l’eau — La poudre blanche devient bleue au contact de l’eau.

  12. Dans l’air, le dioxygène occupe environ :

    • A. 78 % du volume
    • B. 21 % du volume
    • C. 50 % du volume
    • D. 1 % du volume
    Réponse

    B. 21 % du volume — Le dioxygène occupe environ 21 % de l’air ; le diazote, environ 78 %.

Niveau moyen ★★ — 12 questions

  1. Sur les modèles moléculaires de la combustion du méthane, que deviennent les atomes de carbone et d’hydrogène du méthane ?

    • A. ils disparaissent pendant la combustion
    • B. ils se transforment en atomes d’oxygène
    • C. ils restent dans le méthane, intact
    • D. ils se retrouvent dans le dioxyde de carbone et l’eau
    Réponse

    D. ils se retrouvent dans le dioxyde de carbone et l’eau — Les atomes ne disparaissent pas : ils se regroupent autrement, le carbone dans CO₂, l’hydrogène dans H₂O.

  2. Quel est le combustible quand une bougie brûle ?

    • A. la mèche seulement
    • B. la cire de la bougie
    • C. le dioxygène de l’air
    • D. la flamme elle-même
    Réponse

    B. la cire de la bougie — C’est la cire qui brûle ; la mèche l’amène jusqu’à la flamme.

  3. Sur un bec Bunsen allumé, on ferme la virole. Que se passe-t-il ?

    • A. la flamme devient jaune et fume
    • B. la flamme devient bleue et nette
    • C. la flamme s’éteint aussitôt
    • D. la flamme devient plus chaude
    Réponse

    A. la flamme devient jaune et fume — La virole fermée laisse entrer moins d’air : la combustion devient incomplète.

  4. Le butane brûle complètement. Quels produits obtient-on ?

    • A. du monoxyde de carbone et de la suie
    • B. du dioxygène et de l’eau
    • C. du dioxyde de carbone et de l’eau
    • D. du carbone seulement
    Réponse

    C. du dioxyde de carbone et de l’eau — Comme le méthane, le butane contient du carbone et de l’hydrogène.

  5. Pendant une combustion à l’air, le diazote est :

    • A. le comburant
    • B. un combustible
    • C. une espèce spectatrice
    • D. un produit formé
    Réponse

    C. une espèce spectatrice — Le diazote n’est ni consommé ni formé : seul le dioxygène réagit.

  6. Pourquoi un feu de forêt s’arrête-t-il de lui-même au bord d’un grand champ labouré ?

    • A. il n’y a plus de combustible
    • B. le dioxygène manque au-dessus du champ
    • C. le champ refroidit l’air autour des flammes
    • D. le dioxyde de carbone formé étouffe le feu
    Réponse

    A. il n’y a plus de combustible — La terre nue ne brûle pas : le feu n’a plus de combustible pour avancer.

  7. Un bombardier d’eau largue de l’eau sur un feu de forêt. Sur quel côté du triangle agit-il surtout ?

    • A. le comburant : l’eau apporte du dioxygène
    • B. le combustible : l’eau dissout le bois
    • C. aucun : l’eau sert seulement à mouiller
    • D. l’énergie : l’eau refroidit la végétation
    Réponse

    D. l’énergie : l’eau refroidit la végétation — L’eau refroidit la végétation, qui n’est plus assez chaude pour brûler.

  8. Une fois un feu de bois bien parti, pourquoi n’a-t-on plus besoin d’allumette ?

    • A. le bois contient lui-même son comburant
    • B. la chaleur dégagée entretient la combustion
    • C. le dioxygène de l’air se met à brûler
    • D. les cendres fournissent un nouveau combustible
    Réponse

    B. la chaleur dégagée entretient la combustion — L’énergie d’activation ne sert qu’au départ : ensuite, la chaleur dégagée par la combustion suffit à l’entretenir.

  9. Pourquoi souffler doucement sur des braises les ravive-t-il ?

    • A. on leur apporte du diazote
    • B. on leur apporte du dioxygène
    • C. on leur apporte du combustible
    • D. on leur apporte du dioxyde de carbone
    Réponse

    B. on leur apporte du dioxygène — L’air soufflé renouvelle le dioxygène autour des braises.

  10. Dans le bilan carbone + dioxygène → dioxyde de carbone, le carbone joue le rôle de :

    • A. comburant
    • B. produit
    • C. espèce spectatrice
    • D. combustible
    Réponse

    D. combustible — C’est le carbone qui brûle : il est le combustible.

  11. Quelle observation prouve que la combustion a formé de l’eau ?

    • A. l’eau de chaux se trouble
    • B. la flamme devient bleue
    • C. le sulfate de cuivre anhydre bleuit
    • D. un dépôt noir apparaît
    Réponse

    C. le sulfate de cuivre anhydre bleuit — Le sulfate de cuivre anhydre qui bleuit est le test de l’eau.

  12. On tient un verre froid au-dessus d’une flamme : de la buée apparaît, puis disparaît quand le verre chauffe. Pourquoi ?

    • A. la vapeur ne se liquéfie que sur une paroi froide
    • B. l’eau formée est absorbée par le verre
    • C. la flamme a cessé de former de l’eau
    • D. la buée se change en dioxyde de carbone
    Réponse

    A. la vapeur ne se liquéfie que sur une paroi froide — La flamme forme toujours de l’eau, mais la vapeur ne se liquéfie plus sur le verre chaud.

Niveau difficile ★★★ — 12 questions

  1. Pourquoi le monoxyde de carbone est-il si dangereux dans une maison ?

    • A. il sent très fort et fait tousser aussitôt
    • B. il est toxique, incolore et inodore
    • C. il forme une épaisse fumée noire bien visible
    • D. il s’enflamme seul au contact de l’air
    Réponse

    B. il est toxique, incolore et inodore — Aucun de nos sens ne le perçoit : seuls un détecteur et les symptômes peuvent alerter.

  2. Une flamme brûle sous un bocal ; l’eau de chaux versée ensuite se trouble. La combustion était-elle forcément complète ?

    • A. oui : le trouble prouve l’absence de monoxyde de carbone
    • B. oui : une combustion incomplète ne forme aucun dioxyde de carbone
    • C. non : l’eau de chaux ne détecte que le monoxyde de carbone
    • D. non : une combustion incomplète forme aussi du dioxyde de carbone
    Réponse

    D. non : une combustion incomplète forme aussi du dioxyde de carbone — Les deux combustions forment du dioxyde de carbone ; l’eau de chaux ne dit rien du monoxyde de carbone.

  3. Une bougie s’éteint sous un bocal alors qu’il reste de la cire. Que peut-on dire du dioxygène enfermé ?

    • A. il a été consommé jusqu’à la dernière molécule
    • B. il s’est entièrement transformé en diazote
    • C. il en reste, mais trop peu pour la flamme
    • D. il n’y est pour rien : c’est la cire qui manque
    Réponse

    C. il en reste, mais trop peu pour la flamme — La flamme s’éteint quand l’air enfermé est trop pauvre en dioxygène, bien avant qu’il n’en reste plus du tout.

  4. Un gaz brûle en formant de l’eau et du dioxyde de carbone. Que peut-on affirmer ?

    • A. il contient du carbone et de l’hydrogène
    • B. il contient de l’eau et du dioxyde de carbone
    • C. il contient forcément des atomes d’oxygène
    • D. il ne contient que des atomes de carbone
    Réponse

    A. il contient du carbone et de l’hydrogène — L’hydrogène de l’eau et le carbone du dioxyde de carbone viennent du combustible ; l’oxygène peut venir du dioxygène.

  5. Pourquoi la flamme d’une combustion incomplète est-elle jaune ?

    • A. le monoxyde de carbone est un gaz jaune
    • B. le dioxygène en excès colore la flamme
    • C. l’eau formée colore la flamme en jaune
    • D. des grains de carbone très chauds y brillent
    Réponse

    D. des grains de carbone très chauds y brillent — Les grains de carbone incandescents donnent la lumière jaune ; refroidis, ils forment la suie.

  6. Le monoxyde de carbone se fixe dans le sang. Quelle en est la conséquence ?

    • A. le sang transporte plus de dioxygène
    • B. les organes reçoivent moins de dioxygène
    • C. le sang rejette davantage de dioxyde de carbone
    • D. le sang se charge de grains de suie
    Réponse

    B. les organes reçoivent moins de dioxygène — Il prend la place du dioxygène dans le sang : le cerveau et les autres organes en manquent.

  7. Pourquoi un brasero ne doit-il jamais être allumé dans une pièce fermée ?

    • A. parce que l’air n’y est pas renouvelé
    • B. parce que la pièce deviendrait trop chaude
    • C. parce que la fumée salirait les murs
    • D. parce que le charbon de bois coûte cher
    Réponse

    A. parce que l’air n’y est pas renouvelé — Le dioxygène manque, la combustion devient incomplète et le monoxyde de carbone s’accumule.

  8. CO et CO₂ ne diffèrent que d’un atome d’oxygène. Quelle conclusion est exacte ?

    • A. ce sont presque les mêmes gaz, aux mêmes effets
    • B. le CO₂ est le plus toxique des deux
    • C. ce sont deux espèces chimiques différentes
    • D. les deux troublent l’eau de chaux
    Réponse

    C. ce sont deux espèces chimiques différentes — Un atome de plus ou de moins change l’espèce et ses propriétés : le CO est très toxique.

  9. Un feu prend dans une corbeille à papier. Une élève veut l’étouffer avec un couvercle, une autre l’arroser. Qui a raison ?

    • A. seulement celle qui arrose : il faut de l’eau
    • B. seulement celle qui étouffe : l’eau ne refroidit pas
    • C. les deux : l’un supprime le comburant, l’autre l’énergie
    • D. aucune : il faut supprimer les trois côtés
    Réponse

    C. les deux : l’un supprime le comburant, l’autre l’énergie — Supprimer un seul côté du triangle suffit à arrêter la combustion.

  10. Pourquoi une combustion incomplète libère-t-elle moins d’énergie qu’une combustion complète ?

    • A. une partie du carbone finit en suie et en monoxyde de carbone
    • B. elle se déroule beaucoup plus vite
    • C. elle consomme beaucoup moins de combustible
    • D. sa flamme jaune est plus petite
    Réponse

    A. une partie du carbone finit en suie et en monoxyde de carbone — Le carbone qui ne devient pas du dioxyde de carbone ne libère pas toute son énergie.

  11. Le détecteur de fumée d’une maison n’a pas sonné. Peut-on exclure une intoxication au monoxyde de carbone ?

    • A. oui : il repère tous les gaz dangereux
    • B. non : il repère les fumées, pas ce gaz
    • C. oui : ce gaz forme toujours une fumée
    • D. oui : ce gaz n’apparaît que dans un incendie
    Réponse

    B. non : il repère les fumées, pas ce gaz — Le monoxyde de carbone est un gaz invisible : seul un détecteur de monoxyde de carbone le repère.

  12. Pourquoi dit-on que le dioxygène est le comburant, et non un combustible ?

    • A. il brûle plus vite que tous les combustibles
    • B. il se forme pendant la combustion
    • C. il est absent de l’air que l’on respire
    • D. il ne brûle pas : il permet de brûler
    Réponse

    D. il ne brûle pas : il permet de brûler — Le combustible brûle ; le dioxygène est l’espèce avec laquelle il réagit.

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