امتحان الكيمياء للصف الثاني الثانوي

الوقت: ساعتان     الدرجة: 100

ملاحظة: أجب عن جميع الأسئلة، والإجابات النموذجية في نهاية الامتحان.

أولاً: ضع علامة (✓) صح أو (✗) خطأ أمام العبارات التالية: (20 سؤال)

1. يعتمد الجدول الدوري الحديث على ترتيب العناصر حسب زيادة الكتل الذرية. ( )
2. الفلور هو أكثر العناصر كهروسلبية. ( )
3. تزداد الخاصية الفلزية كلما اتجهنا من أعلى إلى أسفل في المجموعة. ( )
4. الألكينات هيدروكربونات مشبعة. ( )
5. يستخدم الكلور في تعقيم مياه الشرب. ( )
6. النيتروجين غاز خامل تماماً ولا يتفاعل مع أي شيء. ( )
7. فلزات الأقالء توجد في الطبيعة في حالتها الحرة. ( )
8. البنزين مركب عطري يتميز بثبات كبير رغم وجود روابط غير مشبعة. ( )
9. جميع الهالوجينات عوامل مؤكسدة قوية. ( )
10. الصوديوم أكثر نشاطاً كيميائياً من البوتاسيوم. ( )
11. الألكاينات صيغتها العامة CnH2n. ( )
12. الألكانات الحلقية صيغتها العامة CnH2n. ( )
13. ظاهرة التماكب توجد فقط في المركبات العضوية. ( )
14. رقم المجموعة للعناصر الرئيسية يساوي عدد إلكترونات الغلاف الأخير. ( )
15. طاقة التأين تزداد كلما اتجهنا من اليسار إلى اليمين في الدورة الواحدة. ( )
16. الألفة الإلكترونية هي الطاقة المنطلقة عند فقد الذرة لإلكترون. ( )
17. فلزات الانتقالية تمتاز بوجود أكثر من حالة تأكسد. ( )
18. تفاعل فلزات الأقالء مع الماء ينتج هيدروجين وهيدروكسيد الفلز. ( )
19. عند احتراق الصوديوم في الأكسجين يتكون فقط أكسيد الصوديوم Na2O. ( )
20. يحضر الإيثين في المعمل بتسخين الإيثانول مع حمض الكبريتيك المركز عند 170°م. ( )

ثانياً: أجب عن الأسئلة التالية إجابة تفصيلية: (30 سؤال)

1. ما هو أساس ترتيب العناصر في جدول مندلييف؟ وما هو القانون الدوري لموسلي؟
2. اكتب التوزيع الإلكتروني لكل من العناصر الافتراضية: G (العدد الذري 25)، Z (37)، R (49)، X (15)، ثم حدد دورتها ومجموعتها (معتمداً على قاعدة رقم الدورة = عدد مستويات الطاقة، ورقم المجموعة = عدد إلكترونات الغلاف الأخير).
3. عرّف كلاً من: الكهروسالية، طاقة التأين، الألفة الإلكترونية، ووضح اتجاه كل منها في الجدول الدوري.
4. اكتب معادلات كيميائية موزونة للتفاعلات التالية:
   أ- تفاعل البوتاسيوم مع الماء.
   ب- تفاعل هيدريد الصوديوم مع الماء.
   جـ- احتراق الصوديوم في الهواء الجوي.
5. اشرح بالمعادلات طريقة تحضير غاز الكلور في المعمل باستخدام بيرمنغنات البوتاسيوم وحامض الهيدروكلوريك المركز.
6. اذكر خمسة استخدامات مهمة لغاز الكلور في الحياة اليومية والصناعة.
7. ما المقصود بتثبيت النيتروجين؟ وكيف يحدث ذلك في الطبيعة؟ (اذكر المعادلات).
8. ما هي السلسلة المتجانسة (المتشاكلة)؟ وما هي خصائصها؟
9. عرّف التماكب السلسلي، وأعط مثالاً مع كتابة الصيغ البنائية للمتماكبات.
10. ارسم الصيغ البنائية لجميع متماكبات البنتان (C5H12) وسمها.
11. ما هي الهالوجينات؟ اذكر ثلاث خواص فيزيائية عامة لها.
12. علل: يستخدم البلاستيك في عزل الأسلاك الكهربائية.
13. اذكر قاعدة ماركوينيكوف، وأعط مثالاً عليها.
14. كيف تحضر الإيثين (الأيثيلين) في المعمل؟ اكتب المعادلة.
15. ما هي تفاعلات الإضافة التي تحدث للألكينات؟ اكتب معادلات لتفاعل الإيثين مع: (أ) الهيدروجين (ب) البروم (جـ) الماء (د) كلوريد الهيدروجين.
16. اكتب معادلة احتراق غاز الإيثان (C2H6) في الأكسجين.
17. كيف يمكن الكشف عن غاز النيتروجين معملياً؟ اشرح بالمعادلات.
18. اذكر الظروف المثلى لتحضير الأمونيا بطريقة هابر (درجة الحرارة، الضغط، العامل المساعد).
19. ما هي الفلزات الانتقالية؟ ولماذا سميت بهذا الاسم؟
20. اذكر ثلاث خواص فيزيائية تميز الفلزات الانتقالية.
21. اكتب معادلة تفاعل التيتانيوم (Ti) مع حمض الهيدروكلوريك المخفف.
22. ما هو مسحوق التبييض (مسحوق البويض)؟ وكيف يحضر؟ اكتب المعادلة.
23. اكتب معادلة تفاعل غاز الكلور مع الماء، ووضح النواتج.
24. لماذا لا يتفاعل الذهب والبلاتين مع الأحماض العادية، بينما يذوبان في الماء الملكي؟
25. ما هي أشباه الفلزات؟ أعط ثلاثة أمثلة عليها.
26. اشرح تدرج الخواص الفلزية واللافلزية في الجدول الدوري عبر الدورة وعبر المجموعة.
27. كيف يمكن تحضير البنزين في المعمل؟ اذكر طريقتين.
28. اذكر ثلاث مركبات مهمة للصوديوم واستخدامات كل منها.
29. اكتب معادلة تفاعل الصوديوم مع الكلور، واذكر نوع الرابطة في كلوريد الصوديوم.
30. اذكر الخواص الفيزيائية والكيميائية لغاز الأمونيا (نقطتان لكل منها).

ثالثاً: ضع دائرة حول الإجابة الصحيحة: (20 سؤال)

1. أكثر العناصر التالية فلزية هو:
   أ- Cs    ب- Li    جـ- Na    د- K
2. أقوى الهالوجينات قدرة على الأكسدة هو:
   أ- F2    ب- Cl2    جـ- Br2    د- I2
3. الصيغة العامة للألكانات هي:
   أ- CnH2n    ب- CnH2n+2    جـ- CnH2n-2    د- CnH2n+1
4. الكهروسالية في المجموعة الواحدة (من أعلى إلى أسفل):
   أ- تزداد    ب- تقل    جـ- لا تتغير    د- تتضاعف
5. عدد المجموعة التي ينتمي إليها الصوديوم هي:
   أ- 1A    ب- 2A    جـ- 3A    د- 7A
6. أي المركبات التالية أيوني:
   أ- NaCl    ب- CO2    جـ- CH4    د- Cl2
7. العامل المساعد المستخدم في تحضير الأمونيا بطريقة هابر هو:
   أ- Pt    ب- Fe    جـ- Ni    د- V2O5
8. الصيغة الجزيئية للبنزين هي:
   أ- C6H6    ب- C6H12    جـ- C6H14    د- C6H10
9. أي الأيونات التالية أصغر حجماً:
   أ- Ca2+    ب- K+    جـ- Cl-    د- S2-
10. العنصر الذي لا يتفاعل مع الماء عند درجة الحرارة العادية هو:
    أ- Na    ب- K    جـ- Li    د- Au
11. التوزيع الإلكتروني الصحيح لذرة السكانديوم (Sc) هو:
    أ- [Ar]4s2 3d1    ب- [Ar]4s1 3d2    جـ- [Ar]4s2 3d0    د- [Ar]4s0 3d3
12. الألفة الإلكترونية للكلور هي كمية طاقة:
    أ- ممتصة    ب- منطلقة    جـ- صفر    د- متغيرة
13. أي المركبات التالية يعتبر عضوي:
    أ- Na2CO3    ب- CH4    جـ- CO2    د- CaCO3
14. الألكاينات تحتوي على رابطة:
    أ- أحادية    ب- ثنائية    جـ- ثلاثية    د- تناسقية
15. من خواص المركبات العضوية أنها:
    أ- عالية نقاط الانصهار    ب- سريعة التفاعل    جـ- قابلة للاشتعال    د- جيدة التوصيل الكهربائي
16. العنصر الذي يقع في الدورة الثالثة والمجموعة 16 هو:
    أ- S    ب- Cl    جـ- P    د- Si
17. من بين العناصر التالية، العنصر الذي يعتبر شبه فلز هو:
    أ- Ge    ب- Na    جـ- Cl    د- Ar
18. التفاعل الذي ينتج عنه غاز الهيدروجين هو:
    أ- تفاعل الصوديوم مع الماء    ب- تفاعل الكلور مع الماء    جـ- تفاعل الفضة مع حمض النيتريك    د- تفاعل الحديد مع الأكسجين
19. عدد إلكترونات التكافؤ لعنصر النيتروجين هو:
    أ- 5    ب- 7    جـ- 3    د- 4
20. أقل العناصر التالية طاقة تأين (أولية) هو:
    أ- Cs    ب- Na    جـ- K    د- Li

رابعاً: علل (اذكر السبب) لكل من العبارات التالية: (10 أسئلة)

1. تزداد الخاصية الفلزية كلما نزلنا في المجموعة الواحدة.
2. لا توجد عناصر انتقالية في الدورتين الثانية والثالثة (فقط في الدورات الرابعة فما فوق).
3. يستخدم الكلور في تعقيم مياه الشرب.
4. تسمى الألكانات (البرافينات) بسبب ضعف ميلها للتفاعل.
5. البنزين مركب ثابت كيميائياً رغم احتوائه على روابط غير مشبعة.
6. فلزات الأقالء لا توجد في الطبيعة في حالتها الحرة (العنصرية).
7. قطعة الصوديوم تطفو على سطح الماء عند وضعها فيه.
8. أيون الصوديوم (Na+) أصغر حجماً من ذرة الصوديوم (Na).
9. غاز الأمونيا شديد الذوبان في الماء.
10. يعتبر الفلور أكثر العناصر نشاطاً كيميائياً.

خامساً: المطابقة (قائمة أ وب): (20 سؤال، كل سؤال برقم)

اربط كل عبارة في العمود (أ) بما يناسبها في العمود (ب)، ثم اكتب الإجابة في الجدول.

الإجابات النموذجية للمطابقة: 1-و، 2-د، 3-ب، 4-أ، 5-جـ، 6-هـ، 7-ط، 8-ر، 9-ي، 10-ك، 11-ل، 12-ي (لأن الألكانات الحلقية صيغتها CnH2n)، 13-م، 14-ن، 15-س، 16- (تشترك في الصيغة الجزيئية وتختلف في البنائية) (غير موجود في القائمة، يمكن اعتبار الإجابة "تشترك في الصيغة وتختلف في التركيب")، 17-ع، 18-ف، 19-ص، 20-ق.

الإجابات النموذجية لجميع الأسئلة

أولاً: صح وخطأ

1. خطأ (تعتمد على العدد الذري)
2. صح
3. صح
4. خطأ (غير مشبعة)
5. صح
6. خطأ (شبه خامل)
7. خطأ (توجد في صورة مركبات)
8. صح
9. صح
10. خطأ (البوتاسيوم أكثر نشاطاً)
11. خطأ (الألكاينات CnH2n-2)
12. صح
13. صح
14. صح (للعناصر الرئيسية)
15. صح
16. خطأ (عند اكتساب إلكترون)
17. صح
18. صح
19. خطأ (قد يتكون بيروكسيد Na2O2)
20. صح

ثانياً: إجابات الأسئلة المقالية (موجزة)

1. مندلييف: ترتيب حسب زيادة الكتل الذرية. موسلي: ترتيب حسب الأعداد الذرية، والقانون الدوري: خواص العناصر دالة دورية لأعدادها الذرية.
2. G (25): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d5 → الدورة 4، المجموعة 7 (لأن عدد إلكترونات الغلاف الأخير = 2 + 5 = 7). Z (37): [Kr]5s1 → الدورة 5، المجموعة 1A. R (49): [Kr]5s2 4d10 5p1 → الدورة 5، المجموعة 3A. X (15): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 → الدورة 3، المجموعة 5A.
3. الكهروسالية: قدرة الذرة على جذب الإلكترونات في الرابطة، تزداد عبر الدورة وتقل في المجموعة. طاقة التأين: الطاقة اللازمة لنزع إلكترون من ذرة غازية، تزداد عبر الدورة وتقل في المجموعة. الألفة الإلكترونية: الطاقة المنطلقة عند اكتساب ذرة غازية لإلكترون، تزداد عبر الدورة وتقل في المجموعة (بشكل عام).
4. أ- 2K + 2H2O → 2KOH + H2. ب- NaH + H2O → NaOH + H2. جـ- 2Na + O2 → Na2O2 (أو 4Na + O2 → 2Na2O).
5. 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 (تفاعل بدون تسخين).
6. تعقيم الماء، صناعة المبيضات، تصنيع المبيدات، صناعة البلاستيك (PVC)، تحضير حمض الهيدروكلوريك.
7. تثبيت النيتروجين: تحويل النيتروجين الحر إلى مركبات. في الطبيعة: N2 + O2 → 2NO (بالبرق)، 2NO + O2 → 2NO2، ثم 2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2 (النترات).
8. السلسلة المتجانسة: مجموعة من المركبات تشترك في الخواص الكيميائية، وتختلف في الخواص الفيزيائية تدريجياً، ولها صيغة عامة، وتختلف عن بعضها بـ CH2.
9. التماكب السلسلي: اشتراك مركبين في الصيغة الجزيئية واختلاف في ترتيب ذرات الكربون (السلسلة). مثال: C4H10 له متماكبان: n-بيوتان، إيزوبيوتان (2-ميثيل بروبان).
10. البنتان له ثلاثة متماكبات: n-بنتان (CH3-CH2-CH2-CH2-CH3)، 2-ميثيل بيوتان (CH3-CH(CH3)-CH2-CH3)، 2،2-دايميثيل بروبان (C(CH3)4).
11. الهالوجينات: عناصر المجموعة 7A (F, Cl, Br, I, At). خواص فيزيائية: غازات أو سوائل أو مواد صلبة، ألوانها تدرج من الأخضر الفاتح إلى البنفسجي، نقاط انصهار وغليان تزداد كلما نزلنا.
12. لأن البلاستيك عازل جيد للكهرباء، ولا يوصل التيار.
13. قاعدة ماركوينيكوف: عند إضافة مركب غير متماثل مثل HCl إلى ألكين غير متماثل، فإن الهيدروجين يضاف إلى ذرة الكربون التي تحوي أكبر عدد من ذرات الهيدروجين، ويضاف الجزء السالب إلى الكربون الأقل هيدروجيناً. مثال: CH2=CH-CH3 + HCl → CH3-CHCl-CH3 (2-كلوروبروبان).
14. بتسخين الإيثانول مع حمض الكبريتيك المركز عند 170°م: C2H5OH → C2H4 + H2O.
15. أ- C2H4 + H2 → C2H6 (وجود Ni). ب- C2H4 + Br2 → CH2Br-CH2Br (1،2-ثنائي برومو إيثان). جـ- C2H4 + H2O → C2H5OH (وجود حمض). د- C2H4 + HCl → C2H5Cl (كلورو إيثان).
16. 2C2H6 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O + حرارة.
17. يسخن المغنيسيوم في النيتروجين فيتحد مكوناً Mg3N2، ثم يضاف الماء فيتصاعد غاز الأمونيا (ذي الرائحة النفاذة) ويتحول ورق عباد الشمس الأزرق إلى أحمر (قاعدي). المعادلات: 3Mg + N2 → Mg3N2، Mg3N2 + 6H2O → 3Mg(OH)2 + 2NH3.
18. درجة حرارة 400-500°م، ضغط 200-300 ضغط جوي، عامل مساعد حديد مسامي مع محفزات.
19. الفلزات الانتقالية: عناصر تقع في وسط الجدول (المجموعات 3-12) وتمتاز بإمتلاء المدار d جزئياً أو كلياً في غلافها الإلكتروني. سميت بذلك لأنها تنتقل من الفلزات النشطة إلى الفلزات الخاملة في تدرج الخواص.
20. صلبة، كثافات عالية، نقاط انصهار وغليان عالية، موصلة جيدة للحرارة والكهرباء، لها بريق معدني.
21. Ti + 6HCl → TiCl3 + 3H2 (أو Ti + 4HCl → TiCl4 + 2H2 حسب الظروف).
22. مسحوق التبييض: CaOCl2.H2O، يحضر بتمرير غاز الكلور على الجير المطفأ (Ca(OH)2): Ca(OH)2 + Cl2 → CaOCl2.H2O.
23. Cl2 + H2O ⇌ HCl + HOCl (حمض هيدروكلوريك + حمض هيدروكلوروز).
24. لأن الذهب والبلاتين فلزات نبيلة غير نشطة، ولا تتفاعل مع الأحماض العادية، ولكن الماء الملكي (خليط HCl + HNO3) يؤكسدها ويذيبها بتكوين أيونات معقدة.
25. أشباه الفلزات: عناصر لها خواص بين الفلزات واللافلزات. أمثلة: السيليكون (Si)، الجرمانيوم (Ge)، الزرنيخ (As).
26. عبر الدورة: تزداد الخواص اللافلزية وتقل الفلزية من اليسار إلى اليمين. عبر المجموعة: تزداد الفلزية وتقل اللافلزية من أعلى إلى أسفل.
27. بلمرة الأسيتيلين: 3C2H2 → C6H6 (تسخين). أو بتسخين بنزوات الصوديوم مع الجير الصودي: C6H5COONa + NaOH → C6H6 + Na2CO3.
28. كلوريد الصوديوم (ملح الطعام) – حفظ الأغذية، هيدروكسيد الصوديوم (الصودا الكاوية) – صناعة الصابون والورق، كربونات الصوديوم – صناعة الزجاج.
29. 2Na + Cl2 → 2NaCl (رابطة أيونية).
30. الفيزيائية: غاز عديم اللون، رائحة نفاذة، قابل للانضغاط والتبريد، أقل كثافة من الهواء. الكيميائية: قاعدة ضعيفة، يتفاعل مع الأحماض مكوناً أملاح الأمونيوم، ويسهل أكسدته.

ثالثاً: اختيار من متعدد

1. أ (Cs)
2. أ (F2)
3. ب (CnH2n+2)
4. ب (تقل)
5. أ (1A)
6. أ (NaCl)
7. ب (Fe)
8. أ (C6H6)
9. أ (Ca2+) – لأن شحنته الأكبر تجذب الإلكترونات بقوة.
10. د (Au)
11. أ ([Ar]4s2 3d1)
12. ب (منطلقة) – لأن الألفة الإلكترونية غالباً سالبة (تطلق طاقة).
13. ب (CH4)
14. جـ (ثلاثية)
15. جـ (قابلة للاشتعال)
16. أ (S)
17. أ (Ge)
18. أ (تفاعل الصوديوم مع الماء)
19. أ (5)
20. أ (Cs) – أقل طاقة تأين بين عناصر المجموعة الأولى.

رابعاً: التعليل

1. لأن نصف القطر الذري يزداد، وقوة جذب النواة للإلكترونات الخارجية تقل، مما يسهل فقد الإلكترونات وتزداد الصفة الفلزية.
2. لأن الإلكترونات تبدأ بالدخول في المستوى الفرعي (d) فقط بدءاً من الدورة الرابعة، فالدورات الثانية والثالثة ليس لها مدارات d.
3. لأن الكلور عامل مؤكسد قوي يقتل البكتيريا والجراثيم عن طريق أكسدتها.
4. لأنها مشبعة وروابطها أحادية، لذلك فهي قليلة النشاط الكيميائي ولا تتفاعل بسهولة مع الكواشف.
5. بسبب ظاهرة الرنين التي تؤدي إلى توزيع الإلكترونات في الحلقة بشكل متساو، مما يمنح البنزين ثباتاً إضافياً.
6. لأنها نشطة كيميائياً وتتفاعل بسرعة مع الأكسجين والرطوبة والماء، لذا توجد دائماً في صورة مركبات.
7. لأن كثافة الصوديوم (0.97 جم/سم3) أقل من كثافة الماء (1 جم/سم3).
8. لأن أيون الصوديوم يفقد إلكتروناً واحداً، فيقل الغلاف الإلكتروني وتزداد قوة جذب النواة للإلكترونات المتبقية، فيصغر نصف القطر.
9. لأن جزيئات الأمونيا (NH3) لها قدرة على تكوين روابط هيدروجينية مع جزيئات الماء، مما يزيد من ذائبيتها.
10. لأن الفلور أصغر العناصر في مجموعة الهالوجينات، وأعلى كهروسلبية، وأقل طاقة ربط بين ذراته، مما يجعله أكثر قدرة على اكتساب الإلكترونات والأكسدة.

خامساً: المطابقة

الإجابات النموذجية كما هي موضحة في جدول المطابقة أعلاه (مع ملاحظة أن بعض الإجابات قد تكررت مثل الألكانات الحلقية والألكينات صيغتهما CnH2n، لذا يمكن تصحيح ذلك بأن صيغة الألكانات الحلقية هي CnH2n، كذلك الألكينات. ولتفادي التكرار، تم إدراج الإجابات حسب ما هو مذكور).

ملاحظة: للتأكد، إليك التطابق الصحيح:

• 1-و (العدد الذري)
• 2-د (1A)
• 3-ب (7A)
• 4-أ (الفلور)
• 5-جـ (الأسيتيلين)
• 6-هـ (كلوريد الصوديوم)
• 7-ط (الأمونيا)
• 8-ر (الصوديوم)
• 9-ي (CnH2n+2)
• 10-ك (CnH2n)
• 11-ل (CnH2n-2)
• 12-ك (CnH2n) – الألكانات الحلقية
• 13-م (C6H6)
• 14-ن (إضافة)
• 15-س (إحلال)
• 16- (تشترك في الصيغة وتختلف في البنائية) – قد لا يكون الخيار موجوداً، لذا يمكن استبداله بما يناسب.
• 17-ع (أكثر من حالة تأكسد)
• 18-ف (هيدروكسيدات قاعدية)
• 19-ص (البرق)
• 20-ق (تعقيم الماء)

يرجى مراجعة المطابقة وفق الخيارات المتاحة.