مراجعة الوحدة الثانية

1- الفكرة الرئيسة:

    أقارن بين الخلية الجلفانية وخلية التحليل الكهربائي، من حيث:

أ- تحولات الطاقة في كل منهما.

ب- شحنة كل من المصعد والمهبط.

ج- تلقائية تفاعل التأكسد والاختزال.

د- إشارة جهد الخلية المعياري E^o_cell .

2- أفسر:

أ- يخلط أكسيد الألمنيوم  بالكريوليت خلال عملية استخلاص الألمنيوم بطريقة هول - هيرولت.

ب- تفقد بطارية السيارة صلاحيتها بعد بضع سنوات من استخدامها، رغم إمكانية إعادة شحنها نظرياً عدداً لا نهائياً من المرات.

3- تمثل المعادلة الكيميائية الآتية تفاعل تأكسد واختزال، أدرسه جيداً، ثم أجيب عن الأسئلة التي تليه:

MnO₄^-_(aq)  +  Cl^-_(aq)  →  Mn²⁺_(aq)  +  Cl_2(g)

أ- أكتب نصفي تفاعل التأكسد والاختزال.

ب- أكتب معادلة التفاعل الكلي الموزونة (وسط حمضي).

ج- هل يحدث هذا التفاعل تلقائياً؟ (أستعين بجدول جهود الاختزال المعيارية)

4- أدرس معادلة التفاعل الكيميائي، التي تتضمن رموزاً افتراضية للفلز X واللافلز Y وعنصر الهيدروجين، ثم أجيب عن الأسئلة التي تليها:

2X_(s)  +  3H₂Y  →  X₂Y₃  +  3H_2(g)

أ- أحدد التغير في عدد تأكسد X .

ب- أحدد التغير في عدد تأكسد H .

ج- أحدد العامل المؤكسد.

5- أوازن معادلات التأكسد والاختزال الآتية بطريقة نصف التفاعل، وأحدد العامل المؤكسد والعامل المختزل.

6- خلية جلفانية مكونة من نصف خلية الرصاص Pb²⁺│Pb ونصف خلية الكروم Cr³⁺│Cr . إذا علمت أن تركيز أيونات Cr³⁺ يزداد عند تشغيل الخلية، فأجيب عمّا يأتي:

أ- أحدد المصعد والمهبط في الخلية الجلفانية.

ب- أتوقع التغير في كتلة قطب الرصاص مع استمرار تشغيل الخلية.

ج- أكتب معادلة موزونة تمثل التفاعل الكلي الذي يحدث في الخلية.

د- أحسب، مُستعيناً بجدول جهود الاختزال المعيارية، جهد الخلية المعياري (E^o_cell).

7- يبين الجدول المجاور القيم المطلقة لجهود الاختزال المعيارية E^o للعناصر (A, B, C, D, M). إذا علمت أن ترتيب العناصر حسب قوتها كعوامل مختزلة، هو: D>B>M>A>C ، وأنه عند وصل القطب M بقطب الهيدروجين المعياري تتحرك الإلكترونات من M إلى قطب الهيدروجين، فأجيب -مستعيناً بالمعلومات السابقة- عن الأسئلة الآتية:

أ- أكتب إشارة قيم جهود الاختزال المعيارية E^o للعناصر A, B, C, D, M .

ب- أستنتج. ما العنصر الذي يمكن استخدام وعاء مصنوع منه لحفظ محلول يحتوي على أيونات A⁺ ؟

ج- أستنتج. ما العامل المؤكسد الذي يؤكسد D ولا يؤكسد M ؟

8- أدرس المعادلات والمعلومات المبينة في الجدول؛ ثم أجيب عن الأسئلة التي تليها:

أ- أحدد أقوى عامل مؤكسد.

ب- أرتب العوامل المختزلة تصاعدياً حسب قوتها.

ج- أستنتج. هل تؤكسد أيونات الكادميوم Cd²⁺ أيونات البروم Br^- ؟

د- أقارن. ما العنصران اللذان يكونان خلية جلفانية لها أعلى جهد خلية معياري؟

9- خلية تحليل كهربائي تحتوي على محلول بروميد الليثيوم LiBr . بالرجوع إلى جدول جهود الاختزال المعيارية، أجيب عن الأسئلة الآتية:

أ- أكتب معادلة التفاعل الذي يحدث عند المصعد.

ب- أستنتج. ما ناتج التحليل الكهربائي عند المهبط؟

ج- أحسب. ما مقدار جهد البطارية اللازم لإحداث عملية التحليل الكهربائي؟

10- عند استخدام آلة تصوير ذات بطارية قابلة لإعادة الشحن، أجيب عن الأسئلة الآتية:

أ- أقارن تحولات الطاقة خلال عمليتي الاستخدام والشحن.

ب- أفسر. تعمل هذه البطارية كخلية جلفانية وخلية تحليل كهربائي.

11- أدرس المعلومات الآتية المتعلقة بالفلزات ذات الرموز الافتراضية الآتية: C,Z,B,X,A,Y ، ثم أجيب عن الأسئلة التي تليها:

أ- الفلز A يختزل أيونات X²⁺ ولا يختزل أيونات Y²⁺ .

ب- عند مفاعلة الفلزين X , B مع محلول حمض الهيدروكلوريك المخفف، يتفاعل X وينطلق غاز الهيدروجين، أمّا B فلا يتفاعل.

ج- عند تكوين خلية جلفانية من الفلزين C و Y ، تتحرك الأيونات السالبة من القنطرة الملحية باتجاه نصف خلية C .

د- يمكن استخلاص الفلز Z من محاليل أملاحه باستخدام الفلز B .

1) أستنتج اتجاه حركة الإلكترونات في الخلية المكونة من القطبين C , X .

2) أستنتج القطب الذي تزداد كتلته في الخلية المكونة من القطبين A , B .

3) أقارن. ما القطبان اللذين يشكلان خلية جلفانية لها أعلى جهد خلية معياري؟

4) أتنبأ. هل يمكن تحضير الفلز Z بالتحليل الكهربائي لمحلول ZNO₃ ؟ أفسر إجابتي.

5) أستنتج. هل يتفاعل الفلز A مع محلول حمض الهيدروكلوريك وينطلق غاز الهيدروجين؟ أفسر إجابتي.

6) أتنبأ. هل يمكن تحريك محلول نترات الفلز Y(NO₃)₂ بملعقة من الفلز B ؟

12- استخدمت أنصاف الخلايا المعيارية للفلزات ذات الرموز الافتراضية الآتية: T,R,D,M,L ، مع نصف خلية الفلز E المعيارية لتكوين خلايا جلفانية، وكانت النتائج كما في الجدول الآتي. أدرسه جيداً، ثم أجيب عن الأسئلة الآتية:

أ- أرتب الفلزات متضمنة الفلز E حسب قوتها كعوامل مختزلة.

ب- أحسب جهد الخلية المعياري E^o_cell للخلية المكونة من الفلزين T,R

ج- أقارن. ما الفلزان اللذان يشكلان خلية جلفانية لها أعلى جهد خلية معياري؟

د- أستنتج. هل يمكن حفظ محلول أحد أملاح الفلز D في وعاء من الفلز R ؟ أفسر إجابتي.

13- أختار الإجابة الصحيحة لكل فقرة من الفقرات الآتية:

1- المادة التي اختزلت في التفاعل الآتي: TiO₂ + 2Cl₂ + C → TiCl₄ + CO₂ ، هي:

أ- C                   

ب- Cl₂                   

ج- TiO₂                   

د- TiCl₄

2- عدد تأكسد البورون B في المركب NaBH₄ يساوي:

أ- +3                  

ب- +5                    

ج- -5                        

د- -3

3- إحدى العبارات الآتية صحيحة:

أ- العامل المختزل يكتسب إلكترونات في التفاعل الكيميائي.

ب- العامل المؤكسد يفقد إلكترونات في التفاعل الكيميائي.

ج- تحتوي جميع تفاعلات التأكسد والاختزال على عامل مؤكسد وعامل مختزل.

د- يحتوي تفاعل التأكسد والاختزال على عامل مؤكسد وعامل مختزل فقط.

4- العبارة الصحيحة في معادلة التفاعل الموزونة الآتية:

      IO₃^- + 5I^- + 6H⁺ → 3I₂ + 3H₂O ، هي:

أ- عدد تأكسد اليود في IO₃^- يساوي +7       

ب- العامل المؤكسد في التفاعل هو I^- .                   

ج- يعد التفاعل تأكسداً واختزالاً ذاتياً.           

د- تأكسدت ذرات اليود (أو أيوناته) واختزلت في التفاعل.

5- التفاعل الذي يسلك فيه الهيدروجين كعامل مؤكسد هو:

أ- H₂ + Cl₂ → 2HCl                        

ب- Cu²⁺ + H₂ → Cu + 2H⁺

ج- H₂ + 2Na → 2NaH                     

د- HCHO + H₂ → CH₃OH

6- مقدار التغير في عدد تأكسد الكربون (C)، عند تحول الأيون C₂O₄^2- إلى جزيء CO₂ هي:

أ- 0                    

ب- 1                       

ج- 2                         

د- 4

7- أحد التغيرات الآتية يحتاج إلى عامل مؤكسد:

أ- PbO₂ → Pb²⁺                               

ب- CrO₄^2- → Cr(OH)₄^-

ج- BiO⁺ → Bi                                  

د- H₂O₂ → O₂

8- أحد التفاعلات غير الموزونة الآتية يمثل تفاعل تأكسد واختزال ذاتي:

أ- NO + O₂ → NO₂                         

ب- H₂O + NO₂ → HNO₃ + NO

ج- MnO₄^- + Mn²⁺ → MnO₂            

د- OF₂ + H₂O → O₂ + HF

9- عدد مولات الإلكترونات اللازمة لموازنة نصف التفاعل الآتي في وسط حمضي FeO₄^2- → Fe³⁺ هو:

أ- 2                    

ب- 4                       

ج- 3                         

د- 1

10- عدد مولات أيونات الهيدروكسيد OH^- اللازم إضافتها إلى طرفي المعادلة لموازنة التفاعل الآتي في وسط قاعدي:

       MnO₄^-  +  H₂O₂ → MnO₂  +  O₂ هو:

أ- 8OH^-              

ب- 6OH^-                

ج- 4OH^-                   

د- 2OH^-

11- إذا كان التفاعل الآتي يحدث في إحدى الخلايا الجلفانية

A + B²⁺ → A²⁺ + B ، فإن:

أ- القطب السالب هو B                            

ب- كتلة القطب A تزداد.

ج- تركيز أيونات A²⁺ يزداد.                      

د- الإلكترونات تتحرك من القطب B إلى القطب A

• يتضمن الجدول المجاور ثلاث خلايا جلفانية يشكل الفلز X أحد أقطابها مع أحد الفلزات ذات الرموز الافتراضية M,N,L ومعلومات عنها. أدرسه جيداً، ثم أجيب عن الأسئلة 12 و 13 و 14 .

12- أرتب الفلزات X,L,N,M حسب قوتها كعوامل مختزلة:

أ- X>L>N>M                                   

ب- M>X>N>L

ج- M>N>L>X                                  

د- L>N>X>M

13- جهد الخلية M-N المعياري E^o_cell بالفولت يساوي:

أ- 0.63               

ب- 0.93                   

ج- 0.04                    

د- 0.59

14- الفلز الذي يمكن حفظ محلول أحد أملاحه في وعاء مصنوع من أيّ من الفلزات الثلاثة المتبقية، هو:

أ- X                   

ب- L                       

ج- N                        

د- M

15- الفلز الذي يوفر لجسر حديدي أفضل حماية مهبطية من التآكل:

أ- Au                 

ب- Sn                      

ج- Mg                     

د- Cu

• أدرس الجدول المجاور، الذي يتضمن بعض أنصاف تفاعلات الاختزال المعيارية وجهودها، وأستخدمه للإجابة عن الأسئلة 16 و 17 .

16- عند التحليل الكهربائي لمحلول بروميد الخارصين، فإن الناتج عند المهبط هو:

أ- Zn                              

ب- H₂

ج- Cl₂                            

د- OH^-

17- عند التحليل الكهربائي لمحلول يحتوي على الأيونات Cu²⁺ , Zn²⁺ , Ag⁺ ، فإن ذراتها تبدأ بالترسب عند المهبط حسب الترتيب الآتي:

أ- Zn→Ag→Cu         

ب- Cu→Ag→ Zn           

ج- Ag→Cu→Zn           

د- Ag→Zn→Cu

18- عندما يعاد شحن بطارية قابلة لإعادة الشحن تعمل الخلية كخلية:

أ- حمضية.                

ب- قلوية.                     

ج- جلفانية.                   

د- تحليل كهربائي.

19- جميع العبارات الآتية صحيحة، بالنسبة إلى الخلية الجلفانية Ni│Ni²⁺│Ba²⁺│Ba ، ما عدا:

أ-   Ni²⁺أقوى عامل مؤكسد.                    

ب- Ba أقوى عامل مختزل.

ج- تزداد كتلة القطب Ni                         

د- Ba│Ba²⁺ تمثل نصف خلية الاختزال.

20- العبارة الخاطئة من العبارات الآتية التي تصف ما يحدث في بطارية أيون الليثيوم خلال عملية شحن البطارية، هي:

أ- تتأكسد أيونات الكوبالت Co³⁺ إلى Co⁴⁺ .

ب- يمثل أكسيد الكوبالت CoCl₂ قطب المهبط في أثناء الشحن.

ج- تختزل أيونات الليثيوم Li⁺                        

د- تتحرك أيونات الليثيوم Li⁺ باتجاه نصف خلية الجرافيت.