امتحان تدريبي - بجروت كيمياء 2025 – النموذج الأول

8 أسئلة متعددة الخيارات

1. ذرة عنصر X ذات التنظيم الإلكتروني: 2,8,8,1

ما هو التحديد الصحيح بالنسبة لخصائص هذا العنصر؟

  1. أ. يميل إلى تكوين أيون سالب أحادي الشحنة (−1).
  2. ب. له طاقة تأين مرتفعة مقارنة مع العناصر في نفس الدورة.
  3. ج. يقع في العمود الأول وله نصف قطر كبير مقارنة مع العناصر في نفس الدورة.
  4. د. يحتوي على 11 إلكترونًا وله خصائص فلزية.

2. النظير 84210Po يتحلل إلى عنصر X بإطلاق جسيم ألفا، ثم يتحلل X بإطلاق جسيم بيتا سالب إلى عنصر Y. ما هو رمز العنصر Y؟

  1. أ. 83206Bi
  2. ب. 82206Pb
  3. ج. 83210Bi
  4. د. 81205Tl

3. جزيئان H2O(l) و H2S(g) لهما مبنى زاوِي. ما هو سبب كون H2O(l) سائلا بينما H2S(g) غازا؟

  1. أ. لأن فرق السالبية أكبر في جزيء الماء.
  2. ب. تعمل بين جزيئات الماء أربطة هيدروجينية.
  3. ج. لأن الماء يحتوي على ذرتي هيدروجين خفيفتين تزيدان القطبية.
  4. د. لأن H2S(g) يتكون من روابط غير قطبية.

4. عند تسخين سائلين A و B إلى درجة غليان كل منهما، وُجد أن A يتطلب طاقة أكبر رغم أن سحابته الإلكترونية أقل. ما هو الاستنتاج المنطقي؟

  1. أ. A جزيء قطبي، بينما B جزيء غير قطبي.
  2. ب. تعمل بين جزيئات A أربطة فان در فالس أقوى من B.
  3. ج. تعمل بين جزيئات A أربطة هيدروجينية ولا تعمل مثلها بين جزيئات B.
  4. د. الاجابتان أ + ج صحيحتان.

5. معطى:

C(s) + 1/2O2(g) → CO(g)      ΔH = −110 kJ
CO(g) + 1/2O2(g) → CO2(g)     ΔH = −283 kJ

ما هو ΔH للتفاعل:
C(s) + O2(g) → CO2(g)

  1. أ. −393 kJ
  2. ب. −173 kJ
  3. ج. −110 kJ
  4. د. −283 kJ

6. تم تخفيف محلول HCl من تركيز 0.1M إلى 0.01M. ما هو التغير المتوقع في pH؟

  1. أ. يرتفع الـ pH.
  2. ب. يبقى الـ pH كما هو.
  3. ج. ينخفض الـ pH.
  4. د. لا يمكن التحديد دون معرفة الحجم.

7. في التفاعل: 2MnO4−(aq) + 5C2O42−(aq) + 16H+(aq) → 2Mn2+(aq) + 10CO2(g) + 8H2O(l) ما هو العامل المؤكسِد؟

  1. أ. C2O42−
  2. ب. H+
  3. ج. MnO4−
  4. د. CO2

8. أمامك العناصر التالية من الدورة الثالثة Na, Mg, Al, Si. أي من الاتجاهات التالية صحيح؟

  1. أ. تزداد السالبية الكهربائية وتقل طاقة التأين كلما تقدمنا من Na إلى Si.
  2. ب. يصغر نصف القطر الذري وتزداد طاقة التأين من Na إلى Si.
  3. ج. تتناقص الكهروسالبية كلما تقدمنا من Na إلى Si.
  4. د. كل الإجابات صحيحة.

سؤال 9 - تحليل قطعة من مقال علمي

اقرأ القطعة التالية، ثم أجب عن جميع البنود أ–هـ:

في دراسة نُشرت عام 2024 في مجلة Environmental Science & Technology، (اليك رابط المقال العلمي https://doi.org/10.1016/j.gca.2024.06.034) قدم الباحثون Kim وزملائه تحليلًا ميكروسكوبيًا وآليًا لآلية تحلل كربونات الكالسيوم (CaCO3) في وسط مائي حامضي، بهدف إيجاد طرق أكثر فعالية لإزالة الرواسب الكلسية (مثل تلك التي تتجمع على الأسطح في الحمامات أو المصانع).

أجرى العلماء تجارب باستخدام ماء نقي، وأيونات الهيدرونيوم (H3O+)، وحامض الكربونيك (H2CO3)، وقاموا بقياس سرعة التحلل باستخدام أجهزة خاصة. كما استخدموا الليزر وتقنيات حديثة لتحليل سطح البلورات على مستوى دقيق جدًا (النانو)، ولاحقًا أجروا محاكاة بالحاسوب لدراسة كيفية تفاعل الجزيئات المختلفة مع البلورة.

أظهرت النتائج أن جزيئات الماء ترتبط بشكل قوي مع الكالسيوم الموجود في سطح البلورة، وهذا يساعد على تفككها. كما تبين أن أيون الهيدرونيوم (H3O+) يضعف الروابط في البلورة، مما يساعد الماء على اختراقها بشكل أسرع، ويؤدي إلى إطلاق أيونات الكالسيوم (Ca2+) وأيونات الكربونات (CO32−).

من ناحية أخرى، فإن أيون البيكربونات (HCO3−) يقلل من هذا التأثير جزئيًا، لكن بشكل عام، وجود حامض الكربونيك يزيد من تحلل البلورات لأنه يضيف المزيد من أيونات الهيدرونيوم (H3O+).

أشار الباحثون إلى أن الحفاظ على درجة حموضة منخفضة (pH منخفض) يساعد على استمرار عملية إزالة الرواسب ويمنع تشكل رواسب جديدة. كما استخدم الفريق أمواجًا فوق صوتية لفحص الغشاء المائي حول البلورة، ووجدوا أن هذا الغشاء يلعب دورًا مهمًا في سرعة وكفاءة التحلل.

أخيرًا، أظهرت الحسابات أن جزيئات الماء ترتبط بقوة أكبر من أيونات البيكربونات (HCO3−) بسطح البلورة، مما يفسر فعاليتها الأكبر في تسريع التحلل. فقد تبين أن طاقة ارتباط البيكربونات تبلغ نحو 30- كيلوجول لكل مول، في حين أن طاقة ارتباط جزيئات الماء تصل إلى نحو 45- كيلوجول لكل مول. كما أظهرت المحاكاة أن جزيئات الماء تتبدل بسرعة كبيرة في المواقع السطحية، مما يساهم في تعزيز فهمنا لديناميكية تحلل الرواسب تحت ظروف واقعية.

اقترح الباحثون في النهاية أن تحسين التحكم في كمية الحامض والماء قد يقلل من الحاجة لاستخدام كميات كبيرة من الحامض بنسبة تصل إلى 30%، مما يوفر في التكاليف ويحسن الأثر البيئي، وقد يساعد في تطوير مواد تنظيف جديدة وأكثر فعالية.

أ.

اكتب معادلةً موازنة لتفاعل تحلل كربونات الكالسيوم CaCO3(s) في وسط حامضي تنتج عنه أيونات Ca2+(aq) وCO32−(aq) وغاز CO2(g).

ب.

احسب عدد المولات في 0.25 غرام من كربونات الكالسيوم الراسب CaCO3(s)، ثم احسب حجم محلول HCl بتركيز 0.1M المطلوب لتحليله تمامًا. فصّل خطواتك.

ج.

بالاعتماد على إجابتك في البند ب، احسب عدد مولات HCl التي يتم توفيرها عند تقليل كمية الحامض بنسبة %30، وذلك لتحليل نفس كمية CaCO3(s) المذكورة في البند ب، كما اقترحه الباحثون.

د.

  1. احسب الفرق بين طاقة ارتباط أيونات HCO3− وطاقة ارتباط الماء بسطح بلورة CaCO3 بحسب المعطيات التي وردت في الدراسة.
  2. بيّن أي تركيز لأيونات البيكربونات HCO3− أفضل 0.5M أم 0.1M في تسريع تحلل البلورة؟ فسّر اجابتك.

هـ.

حسب تعريف لوري-برونستد، هل يُعد أيون HCO3− حامضًا أم قاعدة في المحاليل المائية؟ فسّر إجابتك.

سؤال رقم 10 – مبنى وترابط

في مختبر للكيمياء، قام الطلاب بفحص الخصائص الفيزيائية والكيميائية لمجموعة من المركبات: الميثان (CH4)، الإيثانول (C2H5OH)، كلوريد الصوديوم (NaCl)، والنحاس (Cu).

الجدول التالي يوضّح بعض خصائص هذه المواد:

المادة الحالة التراكمية في درجة حرارة الغرفة التوصيل الكهربائي في الحالة الصلبة صفة مميزة
A غاز غير موصل لا يذوب في الماء
B سائل غير موصل غير موصل للكهرباء في المحلول المائي
C صلب موصل موصل للكهرباء في الحالة السائلة
D صلب غير موصل موصل للكهرباء في الحالة السائلة

أ.

شخّص كل مادة (A-D) من المواد المذكورة في المقدمة (الميثان، الإيثانول، كلوريد الصوديوم، النحاس). علّل اختيارك معتمدًا على خواص المواد في الجدول.

ب.

فسّر على المستوى الميكروسكوبي لماذا المادة C موصلة للكهرباء في الحالة الصلبة بينما المادة D غير موصلة في الحالة الصلبة.

ج.

المادة C والمادة D لهما ذائبية مختلفة جدًا في الماء. فسّر سبب الاختلاف بينهما، وتطرّق في إجابتك إلى القوى التي تؤثر على عملية الذوبان.

د.

اكتب معادلة لعملية إذابة المادة D في الماء.

هـ.

المادة A والمادة B قابلتان للامتزاج بشكل محدود مع بعضهما البعض. فسّر ذلك بالاعتماد على صفات المادتين ونوع القوى التي تعمل بين الجزيئات في كل من المادتين.

سؤال رقم 11: أكسدة واختزال

تُستخدم مادة فوق أكسيد الهيدروجين، المعروفة أيضًا باسم ماء الأكسجين (H2O2) في الصناعة والطب كمادة مؤكسدة ومطهرة.

أ.

في التفاعل التالي فوق أكسيد الهيدروجين يتحلل إلى ماء وأكسجين:

2H2O2(aq) → 2H2O(l) + O2(g)
  1. حدّد درجات التأكسد لكل من الهيدروجين والأكسجين في المركبات التي تظهر في التفاعل.
  2. حدّد المادة المُؤَكْسِدَةَ (العامل المُؤَكْسِد) والمادة المُخْتَزِلَةَ (العامل المُخْتَزِل) في هذا التفاعل مع توضيح السبب.
  3. كم مول من الإلكترونات انتقلت في التفاعل عند تحلل 3.4 غرام من فوق أكسيد الهيدروجين؟ (الكتلة المولارية للهيدروجين H تساوي 1 غرام/مول، والكتلة المولارية للأكسجين O تساوي 16 غرام/مول).

ب.

يُستخدم H2O2(aq) في تفاعل مع أيونات الحديد (Fe2+(aq)) بوسط حامضي لإنتاج أيونات الحديد الثلاثي (Fe3+(aq)) حسب النص الموازن التالي:

H2O2(aq) + 2Fe2+(aq) + 2H3O+(aq) → 4H2O(l) + 2Fe3+(aq)
  1. حدّد المُؤَكْسِد والمُخْتَزِل في هذا التفاعل معللاً تحديدك.
  2. كم مول إلكترونات ينتقل في التفاعل اذا تفاعل 0.1 مول من H2O2(aq)؟ فصّل حساباتك.

ج.

هل يمكن استخدام فوق أكسيد الهيدروجين في حفظ قطع من الحديد من الصدأ (الأكسدة)؟ علّل إجابتك.

سؤال رقم 12: حوامض وقواعد

تُعد الأمطار الحامضية مشكلة بيئية يتطلب لمعالجتها استخدام مواد قاعدية مثل هيدروكسيد الكالسيوم Ca(OH)2.

أ.

تم إذابة 7.4 غرام من Ca(OH)2 في الماء حتى أصبح الحجم النهائي للمحلول 1 لتر.

  1. صِغ معادلة إذابة Ca(OH)2 في الماء.
  2. احسب تركيز كل من أيونات الكالسيوم Ca2+ والهيدروكسيد OH− في المحلول. فصّل حساباتك.
  3. هل المحلول الناتج قاعدي، أم حامضي أم متعادل؟ علّل إجابتك.

ب.

استُخدم هذا المحلول لمعالجة ماء حامضي يحتوي على حامض النيتريك HNO3 بتركيز 0.1M. ونتج محلول صاف.

  1. اكتب معادلة التفاعل الصافي الذي يحدث بين Ca(OH)2 و HNO3.
  2. إذا استخدم 500 ميليلتر من محلول Ca(OH)2، احسب حجم محلول HNO3 الذي يجب إضافته لتتم المعايرة تمامًا والوصول إلى نقطة التعادل. فصّل حساباتك.
  3. حدّد الـ pH المتوقع للمحلول الناتج بعد التعادل. علّل إجابتك.

سؤال رقم 13 - الطاقة

تم إذابة مادة كلوريد الأمونيوم NH4Cl(s) في الماء في كأس معزول، ولوحظ انخفاض في درجة حرارة المحلول داخل الكأس.

أ.

صِغ معادلة تفاعل الذوبان موضحًا التغير في الإنثالبيا (ΔH) إذا علمت أن القيمة المطلقة لـ ΔH تساوي 14.7 كيلو جول/مول.

ب.

حدد اذا ما كان التفاعل المذكور ماصًا أم مشعًا للحرارة. علّل تحديدك.

ج.

في تجربة أخرى تم إجراء عملية الإذابة في وعاءين، الأول وعاء مفتوح والثاني وعاء معزول.

  1. في أي وعاء تبقى درجة حرارة المحلول منخفضة لفترة أطول؟ اشرح.
  2. ارسم مخطط طاقة يوضح تغير الإنثالبيا أثناء ذوبان NH4Cl(s) في الماء.

د.

إذا تم إذابة 10.7 غرام من NH4Cl(s) في الماء، احسب كمية الطاقة التي يمتصها المحلول من المحيط. فصّل حساباتك (الكتلة المولارية للنيتروجين N تساوي 14 غرام/مول، الكتلة المولارية للهيدروجين H تساوي 1 غرام/مول، الكتلة المولارية للكلور Cl تساوي 35.5 غرام/مول).

سؤال رقم 14 - الدهنيات والحوامض الدهنية

تُستخدم الزيوت النباتية في صناعة الأغذية والمنتجات التجميلية بكثرة. أحد هذه الزيوت هو زيت الكانولا، الذي يتألف بشكل رئيس من الحوامض الدهنية التالية:

  • حامض الأولييك (C18:1ω9 cis)
  • حامض اللينولييك (C18:2ω6 cis, cis)
  • حامض الستاريك (C18:0)

أ.

اكتب الصيغة البنائية المختصرة لكل واحد من الحوامض الدهنية الثلاثة.

ب.

رتّب هذه الحوامض الدهنية حسب درجة انصهارها من الأعلى إلى الأدنى، علّل ترتيبك متطرقًا إلى تأثير عدد وأنواع الروابط والقوى العاملة بين الجزيئات.

ج.

في الصناعة الغذائية، يُفضل أحيانًا تحويل الزيوت النباتية إلى شكل صلب في درجة حرارة الغرفة عن طريق عملية الهدرجة الجزئية.

  1. اشرح باختصار عملية الهدرجة الجزئية.
  2. وضّح كيف تؤثر هذه العملية على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للزيت.

~~~~~~~~~~~~~~~~~

اعداد: بروفسور أنور ريان

مراجعة تربوية: الأستاذ عبد الله خلايلة

أيار-2025