Ressources · 5ᵉ · Chimie
Espèce chimique : identifier par des tests et des mesures
Propriétés caractéristiques et table de référence ; tests de l’eau (sulfate de cuivre anhydre), du dioxyde de carbone (eau de chaux) et du dioxygène (bûchette) ; identifier un corps pur par son palier ou par la masse de 1 cm³ ; l’eau du robinet, potable mais pas pure
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Sujet et corrigé prêts à imprimer.
Devoir surveillé – Espèce chimique : identifier par des tests et des mesures
Durée : 55 min – Calculatrice interdite – Sur 20 points · Chimie 5ᵉ
Tous les calculs doivent figurer sur la copie. Les résultats seront donnés sous la forme la plus simple possible.
Exercice 1 – Ce qui identifie une espèce ★★
(4 pts)Léo veut identifier deux échantillons : un bloc de métal gris et un liquide incolore. Table (corps purs) — ébullition ; masse de 1 mL : eau 100 °C ; 1,00 g · éthanol 78 °C ; 0,79 g · acétone 56 °C ; 0,78 g · heptane 98 °C ; 0,68 g.
- a)Pourquoi la masse du bloc ne suffit-elle pas pour l’identifier ?
- b)Cite deux propriétés caractéristiques qu’il peut mesurer sur le liquide.
- c)Léo propose de sentir le liquide de près, puis de le goûter. Que lui réponds-tu ?
- d)Il trouve qu’1 mL du liquide pèse 0,78 g et que le liquide bout avec un palier à 56 °C. Identifie le liquide.
Exercice 2 – Interpréter des tests ★★
(4 pts)Pour chaque résultat, dis quelle espèce est testée et ce que l’on peut conclure.
- a)Une goutte de jus de citron sur du sulfate de cuivre anhydre : la poudre devient bleue.
- b)Le gaz recueilli au-dessus d’une pâte à pain qui lève (avec de la levure de boulanger) trouble l’eau de chaux.
- c)Dans un tube rempli d’air, une bûchette incandescente ne se rallume pas. Un élève en déduit que l’air ne contient pas de dioxygène. A-t-il raison ?
- d)Quelques gouttes d’huile d’olive sur du sulfate de cuivre anhydre : la poudre reste blanche.
Exercice 3 – Identifier un liquide par son palier ★★★
(4 pts)On chauffe deux liquides incolores A et B en relevant la température chaque minute, à partir de 0 min (en °C). A : 20 ; 40 ; 60 ; 75 ; 78 ; 78 ; 78 ; 78. B : 20 ; 45 ; 70 ; 92 ; 98 ; 100 ; 102 ; 104. Températures d’ébullition : eau 100 °C ; éthanol 78 °C ; acétone 56 °C ; heptane 98 °C.
- a)Lequel des deux liquides est un corps pur ? Justifie.
- b)Identifie ce corps pur.
- c)B passe par 98 °C puis par 100 °C. Un élève dit que B est de l’heptane ou de l’eau. Réponds-lui.
- d)On refait l’expérience avec deux fois plus de liquide A. Que deviennent la température et la durée du palier ?
Exercice 4 – Identifier un métal ★★★
(4 pts)Un petit cube de métal gris a une masse de 36,08 g. On mesure son volume avec une éprouvette graduée (ci-dessous). Masses de 1 cm³ : aluminium 2,70 g ; titane 4,51 g ; zinc 7,14 g ; fer 7,87 g.
- a)Lis les deux niveaux de l’eau et déduis-en le volume du cube.
- b)Calcule la masse de 1 cm³ de ce métal.
- c)Identifie le métal.
- d)Un deuxième cube du même métal a un volume de 3 cm³. Quelle est sa masse ?
Exercice 5 – L’eau du robinet est-elle pure ? ★★★
(4 pts)Sami affirme : « L’eau du robinet est potable, donc c’est de l’eau pure. »
- a)Quel test montre que l’eau du robinet contient de l’eau ? Décris-le et donne son résultat.
- b)Ce test suffit-il pour dire qu’elle est pure ? Propose une expérience qui montre qu’elle contient des espèces dissoutes, et le résultat attendu.
- c)Un autre liquide incolore bleuit le sulfate de cuivre anhydre et ne laisse rien après évaporation, mais il bout sans palier net : sa température monte de 80 °C à 95 °C pendant l’ébullition. Que peux-tu en conclure ?
- d)Corrige la phrase de Sami.
Bon courage !
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Voir le corrigé et le barème
Corrigé et barème – Espèce chimique : identifier par des tests et des mesures
Durée : 55 min – Calculatrice interdite – Sur 20 points · Chimie 5ᵉ
Exercice 1 – Ce qui identifie une espèce ★★
(4 pts)- a)La masse dépend de la taille du bloc : un gros bloc pèse plus qu’un petit du même métal. Ce n’est pas une propriété caractéristique. (1)
- b)Par exemple : sa température d’ébullition (ou de solidification) et la masse de 1 mL ; on accepte aussi sa solubilité ou le résultat d’un test. (1)
- c)Jamais : un produit de laboratoire peut être toxique ou corrosif. On ne goûte jamais, on ne respire pas directement un flacon ; l’odeur et l’aspect ne suffisent pas pour identifier. (1)
- d)0,78 g pour 1 mL ne suffit pas (éthanol 0,79 g, acétone 0,78 g) ; un palier à 56 °C : c’est l’acétone. Le palier montre aussi que c’est un corps pur. (1)
Repère — Une propriété caractéristique ne dépend pas de la quantité : températures de changement d’état, masse de 1 mL ou de 1 cm³, résultat d’un test.
Exercice 2 – Interpréter des tests ★★
(4 pts)- a)Test de l’eau, positif : le jus de citron contient de l’eau (mais ce n’est pas de l’eau pure). (1)
- b)Test du dioxyde de carbone, positif : le gaz de la pâte qui lève contient du dioxyde de carbone. (1)
- c)Non : l’air contient environ 21 % de dioxygène, mais c’est trop peu pour rallumer la bûchette. Le test montre seulement que l’air n’est pas riche en dioxygène. (1)
- d)Test de l’eau, négatif : l’huile d’olive ne contient pas d’eau. (1)
Attention — Un test positif dit qu’une espèce est présente, pas que l’échantillon est pur ; un test négatif dans l’air ne prouve pas l’absence totale de dioxygène.
Exercice 3 – Identifier un liquide par son palier ★★★
(4 pts)- a)A : sa température reste à 78 °C pendant quatre relevés, c’est un palier. B n’a pas de palier : sa température monte sans arrêt. (1)
- b)Palier d’ébullition à 78 °C : c’est l’éthanol. (1)
- c)Non : B n’a pas de palier, ce n’est pas un corps pur. C’est un mélange, ni de l’heptane ni de l’eau pure. (1)
- d)Le palier reste à 78 °C (la température est caractéristique) ; il dure plus longtemps, car il y a plus de liquide. (1)
Erreur fréquente — Lire une température au passage : sans plusieurs relevés égaux, il n’y a pas de palier, et on ne peut pas identifier le liquide.
Exercice 4 – Identifier un métal ★★★
(4 pts)- a)24 mL avant, 32 mL après : V = 32 − 24 = 8 mL, soit 8 cm³. (1)
- b)36,08 ÷ 8 = 4,51 g pour 1 cm³. (1)
- c)4,51 g pour 1 cm³ : c’est le titane. (1)
- d)4,51 × 3 = 13,53 g. (1)
Méthode — Volume par déplacement d’eau (V₂ − V₁), puis masse ÷ volume, puis la table.
Exercice 5 – L’eau du robinet est-elle pure ? ★★★
(4 pts)- a)Le test au sulfate de cuivre anhydre : on dépose une goutte d’eau sur la poudre blanche, elle devient bleue. (1)
- b)Non : il montre seulement qu’il y a de l’eau. On fait évaporer entièrement un peu d’eau du robinet dans une coupelle propre : il reste un dépôt blanc, preuve d’espèces dissoutes. (1)
- c)Il contient de l’eau et aucun solide dissous, mais il n’a pas de palier : ce n’est pas un corps pur. Un autre liquide s’est évaporé avec l’eau (de l’éthanol, par exemple) : c’est un mélange de deux liquides. (1)
- d)« L’eau du robinet est potable, c’est-à-dire sans danger pour la santé ; mais elle contient des espèces dissoutes (calcium, magnésium, nitrates…) : c’est un mélange, pas de l’eau pure. » (1)
Le point clé — Potable ne veut pas dire pure : pour juger une eau, on enchaîne le test de l’eau, l’évaporation et le palier à 100 °C.
Ce document est la propriété intellectuelle de Ben, professeur particulier (benprofparticulier.fr), protégée par le Code de la propriété intellectuelle (art. L. 111-1 et L. 122-4). Il est mis à disposition pour un usage personnel de révision. Toute reproduction, diffusion, mise en ligne ou revente, totale ou partielle, sans autorisation écrite est interdite et constitue une contrefaçon (art. L. 335-2).
Ce contrôle de chimie 5ᵉ en bref
Un devoir surveillé type contrôle en classe sur « Espèce chimique : identifier par des tests et des mesures » : 5 exercices, 55 minutes, noté sur 20. Le sujet et le corrigé sont téléchargeables en PDF, prêts à imprimer, pour travailler comme en classe.
- Exercice 1 — Ce qui identifie une espèce ★★/ 4 pts
- Exercice 2 — Interpréter des tests ★★/ 4 pts
- Exercice 3 — Identifier un liquide par son palier ★★★/ 4 pts
- Exercice 4 — Identifier un métal ★★★/ 4 pts
- Exercice 5 — L’eau du robinet est-elle pure ? ★★★/ 4 pts
Pour préparer ce contrôle
- Relire le cours et la fiche de révision.
- Refaire les exercices corrigés et les problèmes.
- Se tester avec le QCM (36 questions).
- Faire ce sujet en conditions réelles — 55 min, sans le cours — puis se corriger et noter les points à revoir.
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Questions fréquentes sur ce sujet
- Combien de temps dure ce contrôle sur « Espèce chimique : identifier par des tests et des mesures » ?
- 55 minutes pour 5 exercices notés sur 20. Prévois le double si tu enchaînes avec la correction.
- Le corrigé est-il fourni ?
- Oui : le corrigé complet est fourni en PDF (bouton « Télécharger le corrigé »), avec le barème exercice par exercice.
- Ce sujet peut-il servir de DS, de contrôle ou d'interrogation ?
- Oui : c'est un devoir surveillé complet de 55 minutes. Pour une interrogation courte, garde un ou deux exercices ; pour un DS ou un contrôle de fin de chapitre, fais le sujet entier en temps limité.
- Ce sujet suit-il le programme de chimie de cinquième ?
- Oui : il évalue uniquement les notions du chapitre « Espèce chimique : identifier par des tests et des mesures » du programme officiel de chimie en cinquième.
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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