Ressources · 4ᵉ · Chimie
Synthèse d'espèces chimiques
Espèces naturelles et synthétiques, intérêt des synthèses
Approfondissement Ce chapitre va au-delà du programme officiel de 4ᵉ : utile pour aller plus loin ou anticiper.
À propos de cette page
Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
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
Une espèce fabriquée par l'homme, mais qui existe aussi dans la nature, est dite :
- A. synthétique
- B. naturelle
- C. artificielle
- D. minérale
Réponse
A. synthétique — Synthétique = fabriquée, avec un équivalent naturel. Artificielle = fabriquée, sans équivalent naturel.
Le sucre extrait de la canne à sucre est une espèce :
- A. synthétique
- B. artificielle
- C. naturelle
- D. de synthèse
Réponse
C. naturelle — On l'extrait de la plante : aucune transformation chimique.
Le nylon n'existe pas dans la nature. C'est une espèce :
- A. naturelle
- B. artificielle
- C. minérale
- D. extraite d'un végétal
Réponse
B. artificielle — Fabriquée et sans équivalent naturel : artificielle.
Dans « réactifs → produits », les réactifs sont :
- A. les espèces formées
- B. les catalyseurs
- C. les solvants utilisés
- D. les espèces consommées
Réponse
D. les espèces consommées — Les réactifs disparaissent, les produits apparaissent.
Le chauffage à reflux sert à :
- A. refroidir rapidement le mélange final
- B. filtrer le produit solide
- C. peser les réactifs
- D. chauffer sans perdre de vapeurs
Réponse
D. chauffer sans perdre de vapeurs — Les vapeurs se condensent dans le réfrigérant et retombent.
Le réfrigérant d'un montage à reflux est placé :
- A. sous le ballon
- B. au-dessus du ballon
- C. dans le bécher d'eau
- D. à côté du chauffe-ballon
Réponse
B. au-dessus du ballon — Il surmonte le ballon pour renvoyer les vapeurs condensées.
Pour récupérer un solide formé dans un liquide, on fait une :
- A. filtration
- B. distillation
- C. dissolution
- D. évaporation
Réponse
A. filtration — Le solide reste sur le filtre, le liquide passe.
Le pictogramme « corrosif » impose de porter :
- A. un masque à gaz
- B. seulement une blouse
- C. gants et lunettes
- D. rien de particulier
Réponse
C. gants et lunettes — Gants et lunettes (avec la blouse) contre les projections.
Un rendement de synthèse est toujours :
- A. exactement égal à 100 %
- B. strictement supérieur à 100 %
- C. inférieur ou égal à 100 %
- D. un nombre négatif
Réponse
C. inférieur ou égal à 100 % — On ne peut pas obtenir plus que la masse maximale.
La vanilline de synthèse et la vanilline de la gousse :
- A. ont des formules différentes
- B. ont des odeurs différentes
- C. n'ont pas la même couleur
- D. ont la même formule
Réponse
D. ont la même formule — Même formule → même molécule → mêmes propriétés.
Pour chauffer un mélange contenant de l'éthanol (inflammable), on utilise :
- A. un bec Bunsen à flamme bleue
- B. un chauffe-ballon
- C. une bougie
- D. un briquet
Réponse
B. un chauffe-ballon — Jamais de flamme nue près d'un liquide inflammable.
Quand la ressource naturelle est rare, le principal intérêt de la synthèse est de :
- A. produire de grandes quantités
- B. obtenir une molécule différente
- C. éviter toute réaction chimique
- D. rendre le produit plus naturel
Réponse
A. produire de grandes quantités — La synthèse s'affranchit des récoltes limitées.
Niveau moyen — 12 questions
Un catalyseur :
- A. est un réactif consommé
- B. accélère la réaction sans être consommé
- C. est le produit que l'on recherche
- D. ralentit la réaction pour la contrôler
Réponse
B. accélère la réaction sans être consommé — On le retrouve intact à la fin ; il n'apparaît pas dans l'équation.
Après le reflux, on verse le mélange dans de l'eau froide pour :
- A. accélérer encore la réaction
- B. dissoudre complètement le catalyseur restant
- C. augmenter la masse maximale
- D. faire apparaître et séparer le produit
Réponse
D. faire apparaître et séparer le produit — Le produit, peu soluble dans l'eau froide, précipite ou forme une phase séparée.
La masse maximale (théorique) de produit est :
- A. la masse obtenue si tout réagissait sans perte
- B. la masse pesée à la fin de la synthèse
- C. la somme des masses de tous les réactifs introduits
- D. la masse du catalyseur ajouté au départ
Réponse
A. la masse obtenue si tout réagissait sans perte — Elle se calcule par proportionnalité à partir des données ; la masse pesée est en général plus petite.
On obtient 3,6 g de produit alors que la masse maximale est 4,8 g. Le rendement vaut :
- A. 80 %
- B. 133 %
- C. 75 %
- D. 12 %
Réponse
C. 75 % — 3,6 ÷ 4,8 × 100 = 75 %.
Un solide pur fond :
- A. à une température précise
- B. sur une large plage
- C. toujours à 100 °C
- D. plus bas qu'un solide impur
Réponse
A. à une température précise — La fusion nette à la valeur de référence est un critère de pureté.
En chromatographie, deux dépôts dont les taches sont à la même hauteur contiennent :
- A. des espèces différentes
- B. obligatoirement de l'eau
- C. forcément une impureté
- D. la même espèce chimique
Réponse
D. la même espèce chimique — Même hauteur de migration = même espèce.
L'ampoule à décanter sépare :
- A. un solide d'un liquide
- B. deux gaz mélangés
- C. deux liquides non miscibles
- D. deux solides en poudre fine
Réponse
C. deux liquides non miscibles — Le liquide le moins dense flotte ; on soutire celui du bas.
Dans C2H6O + C2H4O2 → C4H8O2 + H2O, l'eau est :
- A. le réactif principal
- B. un produit secondaire
- C. le catalyseur
- D. le solvant de départ
Réponse
B. un produit secondaire — Elle est formée par la réaction, à côté de l'ester recherché.
« Naturel, donc sans danger. » Cette phrase est :
- A. vraie : la nature ne produit jamais rien de nocif
- B. vraie, mais seulement pour les plantes
- C. fausse uniquement pour les minéraux
- D. fausse : des espèces naturelles sont toxiques
Réponse
D. fausse : des espèces naturelles sont toxiques — Venins, amanites, ciguë… La dangerosité dépend de la molécule et de la dose, pas de l'origine.
Un rendement mesuré de 110 % indique le plus probablement :
- A. un produit humide ou impur
- B. une réaction très efficace
- C. un catalyseur très actif
- D. une donnée de masse fausse
Réponse
A. un produit humide ou impur — On a pesé du produit + de l'eau ou des réactifs restants.
La chimie verte cherche à :
- A. fabriquer uniquement des colorants verts
- B. interdire toute synthèse industrielle
- C. réduire déchets et solvants toxiques
- D. augmenter la température des réactions
Réponse
C. réduire déchets et solvants toxiques — Moins de déchets, matières renouvelables, moins d'énergie.
L'aspirine n'existe pas telle quelle dans la nature. C'est une espèce :
- A. naturelle
- B. artificielle
- C. minérale
- D. extraite du saule
Réponse
B. artificielle — Le saule contient de l'acide salicylique, pas l'aspirine (acide acétylsalicylique), qui est une molécule fabriquée.
Niveau difficile — 12 questions
Donnée : 46 g d'éthanol donnent au maximum 88 g d'ester. Avec 23 g d'éthanol, la masse maximale est :
- A. 88 g
- B. 65 g
- C. 44 g
- D. 22 g
Réponse
C. 44 g — 23 g est la moitié de 46 g : la masse maximale est la moitié de 88 g.
Pourquoi les réactifs volatils ne sont-ils pas perdus lors d'un reflux ?
- A. les vapeurs se condensent et retombent
- B. le ballon est bouché hermétiquement
- C. on chauffe sous la température d'ébullition
- D. le catalyseur retient les vapeurs
Réponse
A. les vapeurs se condensent et retombent — Le réfrigérant refroidit les vapeurs, qui redeviennent liquides.
Un élève bouche hermétiquement le ballon avant de chauffer à reflux. Le risque :
- A. une simple perte de rendement
- B. un refroidissement trop rapide
- C. aucun, c'est justement la méthode normale
- D. surpression et éclatement du verre
Réponse
D. surpression et éclatement du verre — Les vapeurs n'ont plus d'issue : la pression monte.
Un solide fond entre 120 et 130 °C au lieu de 135 °C. On en conclut :
- A. il est parfaitement pur
- B. il est impur
- C. c'est une autre espèce pure
- D. la mesure est impossible
Réponse
B. il est impur — Fusion plus basse et étalée = mélange.
Après un lavage à l'eau froide, le rendement baisse légèrement, car :
- A. l'eau réagit avec le produit
- B. une partie du produit se dissout
- C. l'eau fait s'évaporer une partie du produit
- D. le produit devient plus léger
Réponse
B. une partie du produit se dissout — Même peu soluble, le produit se dissout un peu ; d'où l'eau froide plutôt que chaude.
À formule identique, pourquoi l'extrait de vanille et la vanilline pure n'ont-ils pas le même goût ?
- A. les molécules de vanilline diffèrent
- B. la vanilline naturelle est plus grosse
- C. la synthèse modifie les atomes
- D. l'extrait contient d'autres espèces
Réponse
D. l'extrait contient d'autres espèces — L'extrait est un mélange ; la vanilline pure est une seule espèce.
Réactifs : 4,0 g + 3,0 g, réaction complète. Il se forme 1,5 g de produit secondaire. Masse maximale du produit recherché :
- A. 5,5 g
- B. 7,0 g
- C. 1,5 g
- D. 8,5 g
Réponse
A. 5,5 g — Conservation de la masse : 7,0 − 1,5 = 5,5 g.
Le catalyseur figure-t-il dans l'équation de réaction ?
- A. oui, du côté des réactifs seulement
- B. oui, du côté des produits
- C. non, il n'est pas consommé
- D. oui, des deux côtés
Réponse
C. non, il n'est pas consommé — Ni consommé ni formé : il n'apparaît pas dans le bilan.
On lave un précipité à l'eau froide plutôt que chaude, car :
- A. l'eau chaude est trop dangereuse
- B. le produit fond dans l'eau chaude
- C. l'eau froide accélère la fin de la réaction
- D. le produit est moins soluble à froid
Réponse
D. le produit est moins soluble à froid — Moins soluble à froid, le produit reste sur le filtre.
Mesurer une seule propriété (température de fusion) pour identifier un produit est :
- A. toujours suffisant, la valeur étant unique à chaque espèce
- B. insuffisant : deux espèces peuvent la partager
- C. inutile en chimie
- D. possible seulement pour les liquides
Réponse
B. insuffisant : deux espèces peuvent la partager — On croise au moins deux propriétés (fusion + chromatographie, par exemple).
Quel choix ne relève PAS de la chimie verte ?
- A. recycler le solvant après usage
- B. accélérer la réaction avec un catalyseur
- C. utiliser beaucoup de solvant toxique
- D. partir d'un déchet agricole
Réponse
C. utiliser beaucoup de solvant toxique — La chimie verte limite les solvants toxiques et les déchets.
Pour 138 g d'acide salicylique, il se forme 60 g d'acide acétique. Pour 27,6 g d'acide salicylique :
- A. 12 g
- B. 6 g
- C. 24 g
- D. 30 g
Réponse
A. 12 g — 27,6 g = 138 g ÷ 5, donc 60 g ÷ 5 = 12 g.
Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.
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