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Corps purs et mélanges : solubilité et miscibilité
Espèce chimique, corps pur ou mélange et comment le prouver ; mélanges homogènes et hétérogènes, miscibilité et ordre des couches ; solubilité en g/L, saturation et masse maximale dissoute ; effet du solvant et de la température, gaz dissous, mesure d’une solubilité ; séparer les constituants, jusqu’à la distillation
À propos de cette page
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
Un corps pur contient…
- A. une seule espèce chimique
- B. un seul état physique
- C. une seule couleur
- D. un seul objet
Réponse
A. une seule espèce chimique — Un corps pur ne contient qu’une seule espèce chimique ; un mélange en contient au moins deux.
Un mélange dont on distingue les constituants à l’œil nu est dit…
- A. homogène
- B. hétérogène
- C. pur et limpide
- D. saturé en soluté
Réponse
B. hétérogène — Hétérogène : au moins deux constituants visibles.
Dans l’eau salée, le solvant est…
- A. le sel
- B. le bécher
- C. l’eau
- D. l’air
Réponse
C. l’eau — Le solvant est le liquide qui dissout : l’eau. Le sel est le soluté.
Après agitation et repos, de l’eau et de l’huile de pépins de raisin forment deux couches. Ces liquides sont…
- A. miscibles
- B. solubles l’un dans l’autre
- C. identiques
- D. non miscibles
Réponse
D. non miscibles — Deux couches au repos : ils sont non miscibles.
« La solubilité du sel vaut 360 g/L à 20 °C » signifie que…
- A. 1 L d’eau à 20 °C dissout au plus 360 g de sel
- B. 1 L d’eau salée pèse alors 360 g de plus
- C. le sel fond à 360 °C dans de l’eau chaude
- D. il faut 360 g d’eau pour dissoudre 1 g de sel
Réponse
A. 1 L d’eau à 20 °C dissout au plus 360 g de sel — La solubilité est la masse maximale que l’on peut dissoudre dans 1 L d’eau, à une température donnée : ici 360 g de sel.
En quelle unité exprime-t-on une solubilité ?
- A. degrés (°C)
- B. g/L
- C. millilitres (mL)
- D. kilogrammes (kg)
Réponse
B. g/L — C’est une masse par litre d’eau : des grammes par litre, g/L.
Deux liquides non miscibles se superposent. En bas se place celui qui est…
- A. le plus coloré des deux liquides
- B. le moins épais des deux liquides
- C. le plus lourd pour un même volume
- D. celui que l’on a versé en dernier
Réponse
C. le plus lourd pour un même volume — Pour un même volume, le liquide le plus lourd va en bas.
Dans une usine de traitement de l’eau potable, l’eau reste plusieurs heures dans un grand bassin : les particules tombent au fond. Cette étape est…
- A. la filtration
- B. la distillation
- C. l’évaporation
- D. la décantation
Réponse
D. la décantation — Les particules non dissoutes, plus lourdes que l’eau pour un même volume, tombent au fond : c’est la décantation. L’eau passe ensuite dans des filtres.
Dans un montage de distillation, la vapeur redevient liquide dans…
- A. le réfrigérant
- B. le ballon
- C. le thermomètre
- D. le chauffe-ballon
Réponse
A. le réfrigérant — Le réfrigérant est refroidi par un courant d’eau froide : la vapeur s’y liquéfie.
À la fin d’une distillation, le liquide recueilli dans l’erlenmeyer s’appelle…
- A. le filtrat
- B. le distillat
- C. le résidu sec
- D. le soluté
Réponse
B. le distillat — C’est le distillat. Le filtrat est le liquide qui traverse un filtre.
Quel facteur peut changer la solubilité d’un solide dans l’eau ?
- A. la couleur du bécher
- B. la forme du bécher
- C. la température de l’eau
- D. l’heure de la mesure
Réponse
C. la température de l’eau — La solubilité dépend de la température (et du solvant) : on la donne toujours avec la température.
Une solution dont le solvant est l’eau est dite…
- A. saturée
- B. miscible
- C. pure
- D. aqueuse
Réponse
D. aqueuse — Solution aqueuse : le solvant est l’eau.
Niveau moyen ★★ — 12 questions
La solubilité du sel dans l’eau à 20 °C vaut environ 360 g/L. Quelle masse se dissout au maximum dans 0,7 L ?
- A. 252 g
- B. 360 g
- C. 514 g
- D. 25,2 g
Réponse
A. 252 g — 360 × 0,7 = 252 g.
On verse 400 g de sel dans 1 L d’eau à 20 °C (solubilité 360 g/L). Que se passe-t-il ?
- A. tout le sel se dissout
- B. 40 g restent au fond
- C. tout le sel reste au fond
- D. l’eau devient un corps pur
Réponse
B. 40 g restent au fond — 400 − 360 = 40 g au-delà de la saturation restent au fond.
En général, quand on chauffe l’eau d’une solution, la solubilité d’un solide…
- A. diminue
- B. ne change pas du tout
- C. augmente
- D. devient nulle
Réponse
C. augmente — La plupart des solides se dissolvent mieux à chaud (très peu de différence pour le sel).
Pourquoi une filtration ne sépare-t-elle pas un mélange homogène ?
- A. parce que le filtre est trop épais
- B. parce que le mélange est bien trop liquide pour le filtre
- C. parce qu’il faut d’abord chauffer
- D. parce que les espèces dissoutes traversent le filtre
Réponse
D. parce que les espèces dissoutes traversent le filtre — Le filtre ne retient que des solides non dissous.
Une eau minérale du commerce est…
- A. un mélange homogène
- B. un corps pur
- C. un mélange hétérogène
- D. une solution saturée
Réponse
A. un mélange homogène — Elle contient de l’eau et des minéraux dissous, invisibles : c’est un mélange homogène.
On fait évaporer entièrement 0,25 L d’une eau en bouteille : il reste 50 mg de minéraux. Quel résidu sec doit indiquer son étiquette ?
- A. 50 mg/L
- B. 200 mg/L
- C. 12,5 mg/L
- D. 250 mg/L
Réponse
B. 200 mg/L — Le résidu sec est donné pour 1 L : 50 ÷ 0,25 = 200 mg/L (4 fois plus que pour 0,25 L).
Lors d’une décantation, un solide non dissous tombe au fond parce qu’il est…
- A. plus coloré que le liquide qui l’entoure
- B. plus chaud que le liquide qui l’entoure
- C. plus lourd que le liquide, à volume égal
- D. dissous puis reformé au fond du bécher
Réponse
C. plus lourd que le liquide, à volume égal — Plus lourd que le liquide pour un même volume, le solide non dissous tombe au fond.
Un litre d’essence pèse environ 750 g, et l’essence n’est pas miscible avec l’eau. Versée sur de l’eau, l’essence…
- A. coule au fond
- B. se dissout
- C. se mélange en une couche
- D. flotte au-dessus
Réponse
D. flotte au-dessus — 750 g contre 1 000 g pour un litre d’eau : l’essence, non miscible et moins lourde pour un même volume, flotte.
Un solide Z est bien plus soluble dans l’eau chaude que dans l’eau froide. Une solution saturée de Z à 70 °C que l’on refroidit…
- A. laisse apparaître des cristaux
- B. reste limpide sans dépôt
- C. devient un corps pur
- D. se met à bouillir
Réponse
A. laisse apparaître des cristaux — À froid, l’eau dissout beaucoup moins de Z : le soluté en trop réapparaît en cristaux.
Dans 50 mL d’eau à 20 °C, on dissout au plus 7 g d’une poudre X. Sa solubilité est…
- A. 0,35 g/L
- B. 140 g/L
- C. 350 g/L
- D. 14 g/L
Réponse
B. 140 g/L — 50 mL = 0,05 L ; 7 ÷ 0,05 = 140 g/L.
Pourquoi le distillat d’une eau salée ne laisse-t-il aucun dépôt quand on l’évapore ?
- A. le sel s’est évaporé avec l’eau
- B. le réfrigérant a retenu le sel
- C. le sel est resté dans le ballon
- D. le sel a fondu dans le tube
Réponse
C. le sel est resté dans le ballon — Le sel ne se vaporise pas : il reste dans le ballon, le distillat est de l’eau sans sel.
Lequel de ces noms désigne une seule espèce chimique ?
- A. l’eau gazeuse en bouteille
- B. le lait d’une brique
- C. l’air que l’on respire
- D. le dioxyde de carbone
Réponse
D. le dioxyde de carbone — Le dioxyde de carbone est une seule espèce chimique. L’eau gazeuse, le lait et l’air sont des mélanges de plusieurs espèces.
Niveau difficile ★★★ — 12 questions
Pourquoi une eau limpide n’est-elle pas forcément un corps pur ?
- A. parce qu’un mélange homogène est aussi limpide
- B. parce que l’eau n’est jamais pure
- C. parce que la limpidité dépend de l’éclairage
- D. parce que la limpidité dépend de la température
Réponse
A. parce qu’un mélange homogène est aussi limpide — L’aspect ne distingue pas un corps pur d’un mélange homogène : il faut un test (évaporation, température d’ébullition).
Pourquoi le dioxyde de carbone dissous d’une eau gazeuse fait-il d’elle un mélange ?
- A. parce qu’elle a des bulles bien visibles
- B. parce qu’elle contient deux espèces chimiques
- C. parce qu’elle est servie très froide
- D. parce qu’elle a un goût piquant
Réponse
B. parce qu’elle contient deux espèces chimiques — Dès qu’il y a deux espèces chimiques (l’eau et le dioxyde de carbone), c’est un mélange, même fermée, sans bulle visible.
On verse 230 g de sel dans 0,55 L d’eau à 20 °C (solubilité 360 g/L). Que peut-on dire ?
- A. tout se dissout, la solution n’est pas saturée
- B. 230 g restent au fond du bécher
- C. 198 g se dissolvent, 32 g restent au fond
- D. il faudrait chauffer pour dissoudre 198 g
Réponse
C. 198 g se dissolvent, 32 g restent au fond — 360 × 0,55 = 198 g au maximum ; 230 − 198 = 32 g non dissous.
Un élève veut séparer l’éthanol et l’eau d’un mélange homogène. Que doit-il faire ?
- A. une filtration, car les liquides diffèrent
- B. une décantation, car l’éthanol est moins lourd
- C. rien : deux liquides miscibles restent toujours mêlés ensemble
- D. une distillation : le distillat est plus riche en éthanol
Réponse
D. une distillation : le distillat est plus riche en éthanol — L’éthanol bout à 78 °C, l’eau à 100 °C : le distillat est plus riche en éthanol, mais une distillation simple ne le donne pas pur.
Deux liquides limpides paraissent identiques : de l’eau distillée et une eau salée à 30 g/L. Comment les distinguer à coup sûr, sans les goûter ?
- A. en évaporant un peu de chacun dans une coupelle
- B. en les regardant à contre-jour
- C. en les filtrant tous les deux sur un papier filtre
- D. en les sentant l’un après l’autre
Réponse
A. en évaporant un peu de chacun dans une coupelle — Le sel dissous ne s’évapore pas : l’eau salée laisse un dépôt blanc, l’eau distillée aucun. Ni l’aspect, ni un filtre, ni l’odeur ne les distinguent.
On filtre un café sucré resté avec son marc. Que contient le filtrat ?
- A. de l’eau pure, sans sucre
- B. de l’eau et le sucre dissous
- C. du marc de café très fin
- D. plus aucune espèce dissoute
Réponse
B. de l’eau et le sucre dissous — Le filtre retient le marc, jamais les espèces dissoutes : le filtrat contient encore le sucre (et le café dissous).
Nitrate de potassium : environ 1 690 g/L à 80 °C et 855 g/L à 50 °C. Une solution saturée faite avec 0,2 L d’eau à 80 °C refroidit à 50 °C. Masse de cristaux ?
- A. 338 g
- B. 509 g
- C. 167 g
- D. 171 g
Réponse
C. 167 g — À 80 °C : 1 690 × 0,2 = 338 g dissous ; à 50 °C : 855 × 0,2 = 171 g au plus ; 338 − 171 = 167 g de cristaux.
Pourquoi une bouteille d’eau gazeuse ouverte garde-t-elle mieux ses bulles au réfrigérateur ?
- A. le froid empêche l’eau de s’évaporer
- B. le froid rend le bouchon de la bouteille plus étanche
- C. le gaz se transforme en eau
- D. le gaz se dissout mieux dans l’eau froide
Réponse
D. le gaz se dissout mieux dans l’eau froide — Le dioxyde de carbone est plus soluble dans l’eau froide : il s’échappe moins vite.
Un solide W a une solubilité d’environ 80 g/L à 20 °C. Quel volume d’eau faut-il au minimum pour en dissoudre 60 g ?
- A. 750 mL
- B. 75 mL
- C. 1 300 mL
- D. 4 800 mL
Réponse
A. 750 mL — 60 ÷ 80 = 0,75 L, soit 750 mL.
Sucre : environ 2 000 g/L à 20 °C et 3 650 g/L à 80 °C. On verse 300 g de sucre dans 0,1 L d’eau à 20 °C, puis on chauffe à 80 °C. Que se passe-t-il ?
- A. un dépôt reste, même à 80 °C
- B. le dépôt finit par se dissoudre
- C. tout se dissout dès 20 °C
- D. le sucre fond et devient liquide
Réponse
B. le dépôt finit par se dissoudre — À 20 °C : 200 g au plus, il reste 100 g. À 80 °C : 365 g au plus, plus que 300 g : tout se dissout.
Trois liquides non miscibles : 1 L de A pèse 880 g, de B 1 190 g, de C 1 000 g. De haut en bas, on trouve…
- A. B, C, A
- B. C, A, B
- C. A, C, B
- D. A, B, C
Réponse
C. A, C, B — Du moins lourd au plus lourd pour un même volume : A (880 g), C (1 000 g), B (1 190 g).
Le sucre se dissout dans l’eau mais pas dans le cyclohexane ; l’huile se mêle au cyclohexane mais pas à l’eau. Que montrent ces observations ?
- A. le cyclohexane est un mélange
- B. le sucre et l’huile sont insolubles
- C. l’huile et l’eau sont miscibles
- D. la solubilité dépend du solvant
Réponse
D. la solubilité dépend du solvant — Une même espèce peut être soluble dans un solvant et insoluble dans un autre : la solubilité dépend du solvant.
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