Corps purs et mélanges — exercices corrigés

Qu'est-ce qu'une espèce chimique ?

Combien d'espèces chimiques contient un corps pur ?

L'eau minérale d'Oulmès est un corps pur.

Une fois le sel complètement dissous et la solution remuée, l'eau salée est un mélange :

Un jus d'orange avec de la pulpe en suspension est un mélange :

Amine dissout $30\text{ g}$ de sel dans de l'eau et obtient $\mathrm{1,5}\text{ L}$ de solution. Quelle est la concentration en masse $t$ du sel, en g/L ?

Karim pèse $50\text{ mL}$ d'huile d'argan : la balance indique $\mathrm{45,5}\text{ g}$. Quelle est la masse volumique $\rho$ de l'huile, en g/mL ?

Quelle est l'unité de la densité $d$ d'un liquide ?

La densité de l'eau vaut 1.

Une huile a une masse volumique $\rho =\mathrm{0,91}\text{ g/mL}$. Sachant que ${\rho }_{\text{eau}}=\mathrm{1,0}\text{ g/mL}$, quelle est sa densité $d$ ?

Pendant son changement d'état, un corps pur :

L'air que tu respires est un mélange.

Quelle relation définit la concentration en masse $t$ d'un soluté ?

Yasmine veut préparer $\mathrm{0,25}\text{ L}$ de sirop à la concentration $t=200\text{ g/L}$. Quelle masse $m$ de sucre doit-elle dissoudre, en grammes ?

Un liquide a une densité $d=\mathrm{0,91}$. Versé sur de l'eau (sans se mélanger), il va :

La masse volumique d'une espèce dépend de la quantité de matière prélevée.

Combien de phases distingue-t-on dans un mélange homogène ?

Une solution contient $40\text{ g}$ de sel à la concentration $t=20\text{ g/L}$. Quel est le volume $V$ de cette solution, en litres ?

Parmi ces substances, laquelle est un corps pur ?

Le thé à la menthe préparé par Amine est un corps pur.

On dissout $500\text{ mg}$ de sel dans de l'eau pour obtenir $\mathrm{0,5}\text{ L}$ de solution. Quelle est la concentration en masse $t$, en g/L ?

Une eau salée a une masse volumique $\rho$ et une concentration en masse $t$ en sel. Quelle affirmation est correcte ?

Une bouteille d'eau minérale indique « calcium : $80\text{ mg/L}$ ». Quelle masse de calcium, en mg, contient $\mathrm{1,5}\text{ L}$ de cette eau ?

Deux espèces chimiques différentes peuvent avoir, par coïncidence, la même masse volumique.

En chauffant un liquide, on observe que sa température reste rigoureusement constante pendant toute l'ébullition. Que peut-on conclure ?

Un sirop concentré a une masse de $250\text{ g}$ pour un volume de $200\text{ mL}$. Quelle est sa masse volumique $\rho$, en g/mL ?

En chauffant de l'eau de mer, Salma observe que la température dépasse $100\mathrm{°}\text{C}$ et continue de monter pendant l'ébullition. Pourquoi ?

Un sirop a une masse volumique $\rho =\mathrm{1,25}\text{ g/mL}$. Sachant que ${\rho }_{\text{eau}}=\mathrm{1,0}\text{ g/mL}$, quelle est sa densité $d$ ?

Un liquide de densité $d=\mathrm{1,3}$, versé sur de l'eau sans se mélanger, coule au fond.

À l'œil nu, le lait paraît parfaitement uniforme. En seconde, comment le classe-t-on ?

Pour préparer $\mathrm{0,75}\text{ L}$ de sirop à $t=200\text{ g/L}$, quelle masse $m$ de sucre faut-il dissoudre, en grammes ?

Laquelle de ces grandeurs n'est PAS caractéristique d'une espèce chimique ?

On mesure $91\text{ g}$ d'une huile occupant un volume de $100\text{ mL}$. Quelle est sa masse volumique $\rho$, en g/mL ?

Mesurer une seule grandeur caractéristique suffit toujours à identifier une espèce chimique avec certitude.

On chauffe deux liquides. Liquide 1 : température bloquée à $78\mathrm{°}\text{C}$ pendant toute l'ébullition. Liquide 2 : température qui grimpe de $92\mathrm{°}\text{C}$ à $99\mathrm{°}\text{C}$ pendant l'ébullition. Que conclure ?

Amine dissout $6\text{ g}$ de sucre dans $300\text{ mL}$ de solution. Quelle est la concentration en masse $t$, en g/L ?

Amine verse trop de sel dans son eau : une partie reste en grains visibles au fond du verre. Comment qualifier ce mélange à cet instant ?

Une solution a une concentration $t=50\text{ g/L}$. Quelle masse de soluté, en grammes, contiennent $200\text{ mL}$ de cette solution ?

Dans un verre contenant de l'eau et de l'huile d'argan ($d=\mathrm{0,91}$), l'huile se place au-dessus de l'eau.

Salma dispose d'un liquide incolore inconnu. Elle mesure : température d'ébullition $=78\mathrm{°}\text{C}$ (palier net), masse $=79\text{ g}$ pour $100\text{ mL}$. La table donne : éthanol ($T_{\acute{\text{e}}\text{b}}=78\mathrm{°}\text{C}$, $\rho =\mathrm{0,79}\text{ g/mL}$) et eau ($T_{\acute{\text{e}}\text{b}}=100\mathrm{°}\text{C}$, $\rho =\mathrm{1,0}\text{ g/mL}$). De quel corps pur s'agit-il ? Justifie.

Au souk de Marrakech, Yasmine achète un flacon d'huile d'argan « 100 % pure et naturelle ». Karim lit l'étiquette et conclut : « Puisque c'est écrit pure, alors au sens du chimiste c'est un corps pur. » A-t-il raison ?

Amine dissout $250\text{ mg}$ de sel dans de l'eau pour obtenir $\mathrm{0,5}\text{ L}$ de solution. Il écrit directement : « $t={\displaystyle \frac{m}{V}}={\displaystyle \frac{250}{\mathrm{0,5}}}=500\text{ g/L}$. » A-t-il raison ?

Salma prépare une eau salée. Elle affirme : « La concentration en masse du sel et la masse volumique de l'eau salée, c'est la même grandeur, puisque les deux se calculent par masse divisée par volume. » A-t-elle raison ?

Karim chauffe d'abord une petite goutte d'eau pure, puis un grand bécher d'eau pure. Il affirme : « Le grand bécher contient plus d'eau, donc sa température d'ébullition sera plus élevée que celle de la goutte. » Karim a-t-il raison ?

En cours, on demande à Amine de classer le lait servi au café de Casablanca. Il répond : « Au microscope, on verrait des gouttelettes de matière grasse, donc le lait est hétérogène. » En seconde, sa réponse est-elle celle qu'on attend ?

Au souk de Marrakech, un vendeur jure que son huile d'argan est « pure à 100 % ». Yasmine prélève $\mathrm{20,0}\text{ mL}$ d'huile, qui pèsent $\mathrm{18,2}\text{ g}$. La table donne pour l'huile d'argan $\rho \approx \mathrm{0,91}\text{ g/mL}$. Calcule la masse volumique et la densité, puis discute l'affirmation du vendeur.

Karim dissout $15\text{ g}$ de sel dans $250\text{ mL}$ d'eau, puis ajoute de l'eau jusqu'à obtenir $500\text{ mL}$ de solution au total. Quelle est la concentration en masse $t$ finale, en g/L ?

Karim écrit : « La densité de l'huile vaut $d=\mathrm{0,91}\text{ g/mL}$. » Que penser de son écriture ?

Yasmine dispose d'un mélange d'eau, de sable et de sel dissous. Propose un protocole pour récupérer séparément le sable sec et le sel solide, en nommant chaque technique.

Une huile a une masse volumique $\rho =\mathrm{0,91}\text{ g/mL}$. Exprime cette masse volumique en kg/m³.

L'eau de mer bout à une température supérieure à $100\mathrm{°}\text{C}$ et sans palier net. On peut en déduire qu'elle contient au moins une espèce dissoute en plus de l'eau.

Un solvant a une densité $d=\mathrm{0,80}$. On en prélève $250\text{ mL}$. Sachant que ${\rho }_{\text{eau}}=\mathrm{1,0}\text{ g/mL}$, quelle est la masse de ce prélèvement, en grammes ?

Un liquide a une masse volumique conforme à celle du cyclohexane, mais sa température d'ébullition diffère nettement de celle du cyclohexane. Quelle conclusion est la plus rigoureuse ?

Karim affirme : « Si un liquide a une densité supérieure à 1, alors c'est un corps pur. » Es-tu d'accord ? Justifie en t'appuyant sur des contre-exemples.

On dissout $250\text{ mg}$ de soluté dans $500\text{ mL}$ de solution. Quelle est la concentration en masse $t$, en g/L ?

Quelle expérience permet de décider le plus sûrement si un liquide est un corps pur ou un mélange ?

Quand on mélange de l'eau et de l'éthanol (deux liquides miscibles), on obtient un mélange homogène.

On fait évaporer complètement l'eau de $250\text{ mL}$ d'une eau salée de concentration $t=40\text{ g/L}$. Quelle masse de sel solide récupère-t-on, en grammes ?

Salma observe un liquide parfaitement limpide et incolore. Elle en conclut : « Puisqu'il est limpide et transparent, c'est forcément un corps pur. » Explique pourquoi son raisonnement est faux.

Pour un même volume, un liquide inconnu pèse $88\text{ g}$ tandis que l'eau pèse $100\text{ g}$. Quelle est la densité $d$ du liquide inconnu ?

Décris un protocole expérimental complet pour déterminer la masse volumique d'un liquide au laboratoire, en nommant le matériel et en donnant la relation utilisée.

Comme l'eau pure, l'eau salée gèle exactement à $0\mathrm{°}\text{C}$ et avec un palier net de température.

Une solution a une concentration $t=15\text{ g/L}$. Quelle masse de soluté, en grammes, contiennent $600\text{ mL}$ de cette solution ?

Dans une éprouvette, trois liquides non miscibles se disposent en couches, de bas en haut : sirop, eau, huile. Quel classement de leurs densités est correct ?

On dispose d'un liquide L. Mesures : aspect limpide et incolore ; en chauffant, la température grimpe régulièrement de $96\mathrm{°}\text{C}$ à $103\mathrm{°}\text{C}$ pendant l'ébullition ; masse volumique $\rho =\mathrm{1,05}\text{ g/mL}$. S'agit-il d'un corps pur ou d'un mélange ? Que peut-on dire de plus ?