63 exercices pour t'entraîner sur Les mélanges en 5ᵉ, du QCM à la démonstration. 20 corrigés en détail ci-dessous. Revoir le cours.
Un corps pur est une matière qui contient :
A
Un corps pur est constitué d'une seule sorte de matière (une seule substance), par exemple l'eau distillée. Dès qu'il y a plusieurs substances, on parle de mélange.
Si tu as répondu C, attention : l'eau n'est qu'un exemple de corps pur parmi d'autres ; un corps pur n'est pas forcément de l'eau.
Parmi ces quatre matières, laquelle est (quasiment) un corps pur ?
B
L'eau distillée ne contient (à très peu de chose près) que de l'eau : c'est un corps pur. L'eau minérale, le lait et l'air contiennent plusieurs substances : ce sont des mélanges.
Si tu as répondu A, souviens-toi que l'eau minérale contient des sels minéraux dissous (c'est marqué sur l'étiquette) : c'est un mélange, pas un corps pur.
L'air que tu respires est :
B
L'air est un mélange de plusieurs gaz : surtout du diazote et du dioxygène, plus un peu d'autres gaz. Ce n'est donc pas un corps pur.
Si tu as répondu D, rappelle-toi que l'air est de la matière (tu l'as vu au chapitre sur les états de la matière : un gaz a une masse) : ce n'est pas du vide.
Un mélange est dit homogène quand :
B
Un mélange homogène a le même aspect partout : on ne distingue pas ses constituants à l'œil (comme l'eau salée ou l'eau sucrée). Si on distingue plusieurs choses, le mélange est hétérogène.
Si tu as répondu C, attention : ne pas voir les constituants ne veut pas dire qu'il n'y en a qu'un ; un mélange homogène contient bien plusieurs substances.
Amine verse du sable dans un verre d'eau et remue. Quel type de mélange obtient-il ?
B
On distingue nettement le sable de l'eau : le sable reste visible, en suspension puis au fond. Le mélange est donc hétérogène.
Si tu as répondu D, rappelle-toi qu'une solution est un mélange homogène où le soluté est dissous ; ici le sable ne se dissout pas, il reste visible.
Salma dissout du sel dans de l'eau jusqu'à ce qu'on ne le voie plus. Le mélange obtenu est :
B
Une fois le sel dissous, on ne le distingue plus : le liquide est limpide et uniforme. C'est donc un mélange homogène (une solution).
Si tu as répondu C, attention au piège : « limpide et uniforme » ne veut pas dire « pur ». L'eau salée reste un mélange (eau + sel), même si elle est homogène.
On verse de l'huile dans un verre d'eau et on laisse reposer. Que dit-on de ces deux liquides ?
B
L'eau et l'huile forment deux couches séparées : ils sont non miscibles. On a beau remuer, dès qu'on laisse reposer, les couches réapparaissent.
Si tu as répondu D, attention : l'huile ne se dissout pas dans l'eau ; elle reste à part et flotte au-dessus parce qu'elle est moins dense.
Quand l'eau et l'huile se séparent en deux couches, l'huile se place au-dessus. Pourquoi ?
A
L'huile est moins dense que l'eau : à volume égal, elle est plus légère, donc elle flotte sur l'eau et se place au-dessus.
Si tu as répondu B, c'est l'inverse : un liquide plus dense coulerait au fond. Tu reverras la masse volumique en détail dans le chapitre « Masse, volume et masse volumique ».
Yasmine dissout du sucre dans de l'eau. Comment appelle-t-on le sucre dans ce mélange ?
B
Le sucre est ce qu'on dissout : c'est le soluté. L'eau, qui dissout, est le solvant ; et le résultat, l'eau sucrée, est la solution.
Si tu as répondu A, tu as inversé : le solvant est le liquide qui dissout (l'eau), pas le solide qu'on y met.
Yasmine prépare un thé à la menthe sucré en dissolvant du sucre dans le thé. Quel est le solvant ?
B
Le solvant est le liquide qui dissout : ici, c'est le thé. Le sucre est le soluté, et le thé sucré est la solution obtenue.
Si tu as répondu A, tu as confondu : le sucre est le soluté (ce qu'on dissout), pas le solvant (ce qui dissout).
« L'eau du robinet est un corps pur. »
B
C'est faux. L'eau du robinet contient des sels minéraux dissous et souvent un peu de chlore : c'est un mélange, pas un corps pur. Seule l'eau distillée s'approche d'un vrai corps pur.
Si tu as répondu A, tu as confondu « eau limpide » et « eau pure » : une eau peut être parfaitement claire tout en contenant des substances dissoutes.
« L'eau salée est un mélange homogène. »
A
C'est vrai. Une fois le sel dissous, on ne le distingue plus : le liquide a le même aspect partout, c'est donc un mélange homogène.
Attention à ne pas en conclure que c'est un corps pur : homogène décrit l'aspect uniforme, mais l'eau salée contient bien deux substances (eau et sel).
« Quand le sucre se dissout dans le thé, il disparaît : il n'y a plus de sucre. »
B
C'est faux. Le sucre ne disparaît pas : il se répartit dans tout le liquide sous forme de très petites particules invisibles. La preuve, le thé devient sucré au goût — la matière est toujours là.
Si tu as répondu A, tu as confondu « invisible » et « inexistant ». Comme un gaz invisible qui pèse pourtant, le sucre dissous est présent même si on ne le voit plus.
« La filtration permet de retirer le sel dissous d'une eau salée. »
B
C'est faux. Le sel dissous traverse le papier filtre avec l'eau : la filtration ne retient que les solides non dissous (sable, pulpe). Pour récupérer le sel, il faut évaporer l'eau.
Si tu as répondu A, retiens le piège central du chapitre : la filtration ne sépare jamais un mélange homogène.
« La décantation consiste à laisser reposer un mélange pour que le solide se dépose au fond. »
A
C'est vrai. La décantation consiste à laisser reposer un mélange hétérogène : les particules les plus denses tombent au fond, et on récupère le liquide clair du dessus.
C'est exactement ce que fait Yasmine avec son eau boueuse avant de la filtrer : décanter, c'est la première étape pour clarifier une eau trouble.
Yasmine dissout 20 g de sucre dans 100 g d'eau. Quelle est la masse de la solution obtenue ?
120 g
Lors d'une dissolution, la masse se conserve : rien ne se perd. La masse de la solution est donc la somme des deux masses : g.
Si tu as répondu 100 g, tu as cru que le sucre « disparaissait » : il est toujours là, réparti dans l'eau, et il compte dans la masse totale.
Dans la liste suivante, combien y a-t-il de mélanges homogènes ?
eau salée — eau + sable — air — eau sucrée — jus avec pulpe
3
Les mélanges homogènes (constituants invisibles, aspect uniforme) sont : l'eau salée, l'air et l'eau sucrée, soit 3. L'eau + sable et le jus avec pulpe sont hétérogènes (on distingue les constituants).
Si tu as répondu 5, tu as compté tous les mélanges sans distinguer homogènes et hétérogènes : il faut éliminer ceux où l'on voit les constituants.
De combien de constituants différents l'eau sucrée est-elle faite ?
2
L'eau sucrée contient deux constituants : l'eau (le solvant) et le sucre (le soluté). C'est donc un mélange de 2 substances, même si on ne voit plus le sucre.
Si tu as répondu 1, tu as confondu « homogène » et « corps pur » : on ne distingue pas le sucre, mais il est bien présent en plus de l'eau.
Dans la liste suivante, combien y a-t-il de mélanges hétérogènes ?
eau + huile — eau salée — eau + sable — air
2
Les mélanges hétérogènes (on distingue les constituants) sont : l'eau + huile (deux couches) et l'eau + sable (sable visible), soit 2. L'eau salée et l'air sont homogènes.
Si tu as répondu 3, tu as peut-être classé l'eau salée comme hétérogène : or le sel y est dissous, on ne le voit plus, donc elle est homogène.
Au souk, Amine achète un jus d'orange frais dans lequel on voit des morceaux de pulpe. Indique s'il s'agit d'un corps pur ou d'un mélange, puis si ce mélange est homogène ou hétérogène. Justifie.
C'est un mélange : le jus contient plusieurs substances (eau, sucre, arômes, pulpe), ce n'est donc pas un corps pur.
Ce mélange est hétérogène : on distingue à l'œil les morceaux de pulpe en suspension dans le liquide. Comme on voit au moins deux constituants différents, le critère « hétérogène » est rempli.
Le raisonnement se fait en deux temps. D'abord la composition : plusieurs substances → mélange (jamais corps pur). Ensuite l'aspect : voit-on les constituants ? Oui, la pulpe est visible → hétérogène.
Si tu avais filtré ce jus, tu retiendrais la pulpe (solide non dissous) et tu obtiendrais un jus plus limpide — mais le sucre, lui, resterait dissous dans le liquide, car la filtration ne retire pas ce qui est dissous.
Le lait a un aspect uniforme : on n'y distingue pas ses constituants à l'œil nu. Pourtant il contient de l'eau, des graisses, des protéines et du sucre. Comment le classer ?
Amine verse du sirop de menthe dans de l'eau et remue : il obtient un liquide vert uniforme. Que peut-on dire ?
Karim veut récupérer le sel dissous dans un verre d'eau salée. Quelle technique doit-il utiliser ?
Salma veut séparer le sable de l'eau dans un mélange eau + sable. Quelle technique est adaptée ?
Quand le sucre se mélange au thé chaud et qu'on ne le voit plus, on dit qu'il :
Yasmine ajoute du sucre dans son thé : à un moment, le sucre supplémentaire ne se dissout plus et tombe au fond. On dit que la solution est :
On filtre de l'eau salée à travers un papier filtre. Que contient le liquide qui passe à travers (le filtrat) ?
Pour obtenir de l'eau (presque) pure à partir d'eau salée, on chauffe la solution, on récupère la vapeur d'eau puis on la refroidit pour la liquéfier. Comment s'appelle cette technique ?
Yasmine veut clarifier une eau boueuse pleine de terre. Dans quel ordre est-il le plus malin d'enchaîner les techniques ?
Sur l'étiquette d'une bouteille d'eau minérale, on lit la liste des sels minéraux qu'elle contient. Qu'en déduis-tu ?
« Deux liquides miscibles forment toujours un mélange homogène. »
« Dissoudre du sucre dans l'eau, c'est la même chose que faire fondre le sucre. »
« Quand on dissout du sucre dans l'eau, la masse de la solution est égale à la masse de l'eau plus la masse du sucre. »
« On peut séparer le sel de l'eau salée par décantation. »
« L'air est un mélange homogène de plusieurs gaz. »
Karim dissout 15 g de sel dans 200 g d'eau. Quelle est la masse de la solution salée obtenue ?
Dans un verre d'eau, on peut dissoudre au maximum 36 g de sel. Salma y verse 40 g de sel. Quelle masse de sel reste non dissoute au fond ?
Dans la liste suivante, combien y a-t-il de corps purs ?
eau distillée — eau minérale — air — lait — jus d'orange
Une solution salée a une masse totale de 250 g. Après évaporation complète de l'eau, il reste 30 g de sel au fond. Quelle était la masse de sel dissous dans la solution ?
Amine a préparé un sirop maison en faisant bouillir de l'eau avec du sucre et des feuilles de menthe. À la fin, il a un liquide sucré avec des feuilles de menthe qui flottent. Il veut un sirop limpide, sans feuilles. Quelle technique doit-il utiliser, et pourquoi le sucre restera-t-il dans le sirop ?
Karim affirme : « Si je filtre de l'eau de mer avec un papier filtre, le sel reste dans le filtre et je récupère de l'eau douce, donc buvable. » A-t-il raison ?
Salma regarde un verre d'eau salée bien limpide : « On ne voit pas le sel, le liquide est uniforme partout, donc c'est un corps pur. » Où est son erreur ?
Amine a une eau trouble pleine de fines particules de terre qui ne tombent pas au fond, même après une longue attente. Il dit : « Je vais la décanter encore plus longtemps, c'est pareil que filtrer. » A-t-il choisi la bonne technique ?
Karim affirme : « Pour rendre l'eau de mer buvable, il suffit de la filtrer : le filtre retiendra le sel. » Explique pourquoi son raisonnement est faux et propose la bonne technique pour séparer l'eau du sel.
Yasmine n'a qu'un seau d'eau boueuse, pleine de terre en suspension. Décris, étape par étape, comment elle peut obtenir une eau claire et potable, en nommant chaque technique et en disant ce qu'elle retire à chaque fois.
Salma regarde un verre d'eau sucrée parfaitement limpide et déclare : « Puisqu'on ne voit qu'une seule chose uniforme, c'est un corps pur. » A-t-elle raison ? Justifie en distinguant bien les deux notions.
Amine prépare une solution salée en dissolvant 25 g de sel dans 150 g d'eau. Il laisse ensuite évaporer une partie de l'eau : 50 g d'eau partent sous forme de vapeur. Quelle est la masse de ce qui reste dans le récipient ?
Dans un verre d'eau, on peut dissoudre au maximum 36 g de sel. Yasmine y a déjà dissous 25 g de sel. Combien de grammes de sel peut-elle encore ajouter avant que la solution ne soit saturée ?
Karim a une solution salée de masse totale 318 g, qui contient 18 g de sel dissous. Il fait évaporer toute l'eau. Quelle masse de sel reste-t-il dans le récipient ?
Parmi les techniques suivantes, combien permettent de séparer le sel dissous d'une eau salée (mélange homogène) ?
décantation — filtration — évaporation
Amine prépare une boisson en dissolvant 30 g de sucre et 5 g de sel dans 200 g d'eau. Tout se dissout. Quelle est la masse totale de la solution ?
Une eau contient à la fois de gros graviers, de fines particules de terre en suspension et du sel dissous. On veut tout séparer pour obtenir de l'eau pure. Quel enchaînement complet est correct ?
Dans un tube, on verse de l'eau et de l'huile, puis on laisse reposer. Sachant que l'huile est moins dense que l'eau, où se trouve chaque liquide ?
Pourquoi la filtration ne permet-elle pas de récupérer le sucre dissous dans un thé ?
On chauffe une eau salée. Si l'on veut récupérer l'eau (et non le sel), que faut-il faire de plus que dans une simple évaporation ?
Salma classe cinq préparations. Laquelle est un mélange hétérogène ?
« Quand on fait évaporer toute l'eau d'une eau salée, le sel disparaît lui aussi. »
« N'importe quel mélange peut être séparé par filtration. »
« Dans une solution saturée en sucre, ajouter encore du sucre ne change rien : le surplus ne se dissout plus et tombe au fond. »
« Si on secoue très fort un mélange d'eau et d'huile, ils deviennent miscibles et restent mélangés. »
Amine verse cuillère après cuillère de sucre dans son verre de thé froid. Les premières cuillères disparaissent en remuant, mais à partir d'un moment, un dépôt de sucre s'accumule au fond malgré tout son brassage. Explique ce qui se passe, en utilisant le mot juste, et propose une façon de faire dissoudre ce surplus.
Salma a un jus d'orange sucré contenant de la pulpe. Elle le filtre et s'attend à obtenir un jus à la fois sans pulpe et non sucré. Le jus filtré est bien sans pulpe, mais toujours aussi sucré. Explique pourquoi, en distinguant le sort de la pulpe et celui du sucre.
Karim soutient : « L'air est invisible et uniforme, donc c'est un corps pur. » En t'appuyant sur la différence entre aspect et composition, explique pourquoi il a tort, puis cite une autre matière limpide qui n'est pourtant pas un corps pur.