Pourquoi séparer un mélange ; tamisage et tri à l’aimant ; décantation, filtration (filtre, filtrat, résidu) et ampoule à décanter ; évaporation d’un solide dissous, marais salants et désalinisation de l’eau de mer ; choisir et enchaîner les techniques
À propos de cette page
Exercices corrigés sur la séparation des mélanges, rangés comme les quatre cas du cours : tamis ou aimant, vocabulaire de la filtration et de la décantation, ordre d’écoulement dans l’ampoule à décanter, étapes de l’eau potable, marais salants, pesées avant et après une évaporation, protocoles sel et sciure, graviers, sable et sucre.
12 exercices, classés par cas comme le cours. Écris ta réponse, puis « Vérifier ».
Cas 1Séparer des solides : le tamis et l’aimant
Réflexe — des grains de tailles différentes : le tamis ; un constituant en fer, en acier ou en nickel : l’aimant. Revoir la méthode →
Exercice 1★★★Facile
Complète avec le mot qui convient.
Pour séparer des grains de tailles différentes, on utilise un .
Le tamis laisse passer les grains plus petits que ses trous et garde les plus gros.
Lors d’un tamisage, les grains plus gros que les trous restent le tamis.
Trop gros pour passer par les trous, ils restent dans le tamis.
Pour retirer de la limaille de fer d’un mélange, on enferme l’aimant dans un : la limaille se détache ensuite facilement.
L’aimant est enfermé dans un sachet : en retirant le sachet, la limaille tombe et se récupère sans peine.
Le tri des solides avec un aimant s’appelle la séparation .
On parle de séparation magnétique (ou tri à l’aimant).
Exercice 2★★★Moyen
Écris la technique qui convient : tamisage ou aimant.
Séparer des graviers et du sable fin, pour garder les graviers →
Les graviers sont plus gros que les grains de sable : un tamis les garde et laisse passer le sable.
Retirer des clous en acier tombés dans un sac de copeaux de bois →
L’acier est attiré par l’aimant, le bois non : l’aimant retire les clous.
Séparer des vis en acier et des vis en laiton, toutes de la même taille →
Même taille : le tamis ne sert à rien. Le laiton n’est pas attiré par l’aimant, l’acier si : on utilise un aimant.
Retirer les grumeaux d’une farine avant de faire un gâteau →
Les grumeaux sont plus gros que les grains de farine : on tamise la farine.
Exercice 3★★★Difficile
Rien ne disparaît pendant une séparation : calcule.
Un mélange contient 40 g de limaille de fer et 75 g de sable. Après passage de l’aimant, il reste dans la coupelle g de mélange.
L’aimant retire tout le fer (40 g) : il reste les 75 g de sable.
On tamise 120 g d’un mélange de gravier et de sable. Il reste 85 g dans le tamis. Masse de sable passée à travers le tamis : g
Rien ne disparaît : . 35 g de sable sont passés par les trous.
Une benne de 600 kg de gravats contient des morceaux de fer ; l’aimant en retire 45 kg. Masse de gravats non attirés : kg
Le reste n’est pas attiré : , soit 555 kg.
Cas 2Décanter et filtrer
Réflexe — un solide non dissous dans un liquide : je décante, puis je filtre. Deux liquides non miscibles : l’ampoule à décanter. Revoir la méthode →
Exercice 4★★★Facile
Complète avec le mot du cours.
Le solide retenu par le papier filtre s’appelle le .
Le solide qui ne traverse pas le filtre est le résidu.
Le liquide qui traverse le papier filtre s’appelle le .
Le liquide recueilli sous l’entonnoir est le filtrat.
Laisser reposer un mélange pour que le solide tombe au fond s’appelle la .
C’est la décantation : le solide forme un dépôt au fond.
Le solide tombé au fond du récipient après un long repos forme un .
Au fond, le solide forme un dépôt ; on verse doucement le liquide clair au-dessus.
Pour séparer deux liquides non miscibles, on utilise une verrerie munie d’un robinet en bas : l’.
L’ampoule à décanter : on laisse couler le liquide du bas par le robinet.
Exercice 5★★★Moyen
Prévois le résultat.
On filtre une citronnade sucrée pleine de pépins. Le filtrat ne contient plus de pépins, mais il contient encore le dissous.
Le sucre dissous traverse le filtre avec l’eau : le filtrat reste sucré.
De l’huile et de l’eau sont dans une ampoule à décanter. On ouvre le robinet : le premier liquide qui s’écoule est l’.
L’eau, plus lourde que l’huile pour un même volume, forme la couche du bas : c’est l’eau qui sort en premier.
Un litre de cyclohexane, un liquide du laboratoire non miscible avec l’eau, pèse environ 774 g ; un litre d’eau, 1 000 g. Dans l’ampoule, la couche du haut est le .
Le cyclohexane est moins lourd que l’eau pour un même volume : il forme la couche du haut. L’eau est en bas et sort la première.
Avant d’ouvrir le robinet de l’ampoule à décanter, on retire le .
Sans retirer le bouchon, l’air n’entre pas et le liquide s’écoule mal.
Exercice 6★★★Difficile
L’eau de la rivière à l’usine de production d’eau potable.
L’eau passe d’abord à travers une qui arrête les branches et les feuilles.
Une grille arrête les gros objets, comme un tamis.
Elle reste ensuite dans de grands bassins où les particules se déposent : c’est la .
Les particules tombent au fond des bassins : c’est une décantation.
Elle traverse ensuite des filtres de sable : c’est la .
Le sable retient les particules les plus fines : c’est une filtration.
L’eau est limpide, mais des microbes ont traversé les filtres : la dernière étape est la .
Les microbes passent à travers les filtres : la désinfection (chlore ou ozone) les élimine.
Cas 3Récupérer un solide dissous : l’évaporation
Réflexe — je veux le solide dissous : j’évapore le liquide ; je veux le liquide : je récupère la vapeur et je la liquéfie. Revoir la méthode →
Exercice 7★★★Facile
Complète avec le mot qui convient.
Pour récupérer le sel dissous dans de l’eau, on fait l’eau.
On fait évaporer l’eau : elle part dans l’air, le sel reste.
La vapeur d’eau qui part dans l’air est à l’état .
Elle devient de la vapeur d’eau, un gaz invisible : l’état gazeux.
L’eau de mer contient en moyenne g de sels dissous par litre.
En moyenne 35 g de sels dissous par litre d’eau de mer, dont environ 27 g de sel de cuisine.
Dans les marais salants, le soleil et le font disparaître peu à peu l’eau de mer des bassins.
Le soleil et le vent accélèrent l’évaporation.
Exercice 8★★★Moyen
Le sel de mer et l’eau douce.
Dans les premiers bassins d’un marais salant, la boue et le sable se déposent au fond : c’est une .
Le marais salant commence par une décantation, avant l’évaporation.
Le paludier récolte le sel en , quand il fait chaud et qu’il pleut peu.
La récolte a lieu en été (de juin à septembre) : l’évaporation est rapide.
Les petits cristaux de sel qui flottent à la surface des œillets s’appellent la fleur de .
La fleur de sel se cueille à la surface ; le gros sel, au fond de l’œillet.
Pour obtenir de l’eau douce, la plupart des usines de désalinisation poussent l’eau de mer à travers des qui retiennent le sel.
Ces membranes ont des trous si petits que même le sel est retenu.
Exercice 9★★★Difficile
Pesées autour d’une évaporation.
Une coupelle vide pèse 52 g. Avec de l’eau salée, elle pèse 177 g ; après évaporation complète, 57 g. Masse de sel récupérée : g
Le sel est resté dans la coupelle : , soit 5 g.
Dans la même expérience, masse d’eau partie dans l’air : g
L’eau est partie en vapeur : , soit 120 g.
Un paludier exploite 60 œillets et récolte environ 90 tonnes de gros sel par an. Combien de tonnes par œillet, environ ?
: environ 1,5 tonne de gros sel par œillet et par an.
Cas 4Choisir la technique et enchaîner les étapes
Réflexe — je fais la liste des constituants et de leur état, puis je choisis une technique pour chacun, dans l’ordre. Revoir la méthode →
Exercice 10★★★Facile
Écris la technique qui convient.
Des feuilles de thé dans du thé, pour garder la boisson →
Les feuilles ne sont pas dissoutes : la filtration les retient (on peut aussi laisser décanter et verser le thé).
Du sirop de menthe, pour récupérer le sucre qui y est dissous →
Le sucre est dissous : seule l’évaporation de l’eau permet de le récupérer.
Une vinaigrette où l’huile flotte sur le vinaigre →
Deux liquides non miscibles : l’ampoule à décanter.
Des billes d’acier mélangées à des billes de verre de même taille →
Même taille : seul l’aimant les sépare, il attire l’acier et pas le verre.
Exercice 11★★★Moyen
On veut séparer un mélange de sel et de sciure de bois. Complète les étapes.
1. On ajoute de l’eau et on remue : le sel se , la sciure non.
Le sel se dissout dans l’eau ; la sciure de bois ne se dissout pas.
2. On filtre : la sciure reste sur le papier filtre, c’est le .
Le solide retenu par le filtre est le résidu.
3. On fait évaporer le pour récupérer le sel.
L’eau salée qui a traversé le filtre est le filtrat : en s’évaporant, elle laisse le sel.
Exercice 12★★★Difficile
Un mélange sec de 90 g contient des graviers, du sable fin et du sucre.
La première étape retire les graviers, tant que le mélange est sec, avec un .
On commence par le tamis, tant que le mélange est sec : les graviers restent dans le tamis.
Cette première étape retire 18 g de graviers. Il reste g de sable et de sucre.
: il reste 72 g de sable et de sucre.
Après dissolution, filtration et séchage, on récupère 47 g de sable. Le mélange contenait g de sucre.
Rien ne disparaît : . Il y avait 25 g de sucre, qu’on récupère par évaporation du filtrat.
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