الفرض الأول في العلوم الفيزيائية للفصل الأول، السنة الرابعة متوسط

حل التمرين الأول (6 نقاط)

1. تصنيف المحاليل (1 ن، 0.25 لكل محلول):

• A: حمضي ($\mathrm{pH} < 7$).
• B: معتدل ($\mathrm{pH} = 7$).
• C: أساسي ($\mathrm{pH} > 7$).
• D: أساسي ($\mathrm{pH} > 7$).

2. المحلول الأكثر حمضية (0.5 ن): هو A (عصير الليمون) (0.25) لأن له أصغر قيمة pH، وهي 2.5 (0.25).
3. الغاز (1 ن):

• الغاز المنطلق هو غاز ثنائي الهيدروجين $\mathrm{H_2}$ (0.5).
• الاختبار: نقرّب لهبا من فوهة الأنبوب، فنسمع فرقعة (0.5).

4. الشاردتان (0.5 ن): شاردة الهيدروجين $\mathrm{H^+}$ (0.25) وشاردة الكلور $\mathrm{Cl^-}$ (0.25).
5. المعادلة (1 ن):

$$\mathrm{Zn_{(s)} + 2H^+_{(aq)} \rightarrow Zn^{2+}_{(aq)} + H_{2(g)}}$$

• 0.5 للمتفاعلات والنواتج الصحيحة، و0.5 للتوازن في الذرات والشحنة.

6. الكشف (0.5 ن): الراسب الأبيض مع الصودا يدل على وجود شوارد الزنك $\mathrm{Zn^{2+}}$.
7. الكشف عن $\mathrm{Cl^-}$ (0.5 ن): الكاشف هو محلول نترات الفضة $\mathrm{(Ag^+ + NO_3^-)}$ (0.25). ينتج راسب أبيض يسودّ في الضوء (0.25).
8. التمديد (1 ن): تزداد قيمة pH (0.5) وتقترب من 7، لأن إضافة الماء تقلل تركيز شوارد $\mathrm{H^+}$ فتنقص الحمضية (0.5).

حل التمرين الثاني (6 نقاط)

1. الناقلية (1 ن): نعم، المحلول ناقل للتيار الكهربائي بدليل إضاءة المصباح (0.5)، لأنه محلول شاردي يحتوي على شوارد حرة الحركة تنقل التيار الكهربائي (0.5).
2. الشوارد (1 ن):

• شاردة النحاس الثنائي $\mathrm{Cu^{2+}}$: شاردة موجبة (0.5).
• شاردة الكلور $\mathrm{Cl^-}$: شاردة سالبة (0.5).

3. المسريان وحركة الشوارد (1 ن):

• المصعد هو المسرى المربوط بالقطب الموجب للمولد، والمهبط هو المسرى المربوط بالقطب السالب (0.5).
• تتجه شوارد $\mathrm{Cu^{2+}}$ الموجبة نحو المهبط، وتتجه شوارد $\mathrm{Cl^-}$ السالبة نحو المصعد، لأن الشحنات المختلفة تتجاذب (0.5).

4. التفاعل عند المسريين (1.5 ن):

• عند المهبط يتشكل معدن النحاس $\mathrm{Cu}$ (0.25):

$$\mathrm{Cu^{2+} + 2e^- \rightarrow Cu}$$
(0.5)

• عند المصعد ينطلق غاز ثنائي الكلور $\mathrm{Cl_2}$ (0.25):

$$\mathrm{2Cl^- \rightarrow Cl_2 + 2e^-}$$
(0.5)

5. المعادلة الإجمالية (1 ن):

$$\mathrm{(Cu^{2+} + 2Cl^-) \rightarrow Cu + Cl_2}$$

• 0.5 للمتفاعلات والنواتج الصحيحة، و0.5 للتوازن.

6. تناقص اللون الأزرق (0.5 ن): اللون الأزرق مصدره شوارد $\mathrm{Cu^{2+}}$، وهذه الشوارد تتحول إلى ذرات نحاس تترسب على المهبط، فيتناقص عددها في المحلول وتنقص شدة اللون.

حل الوضعية الإدماجية (8 نقاط)

الجزء الأول

1. طبيعة المحلول (1 ن): المحلول حمضي لأن $\mathrm{pH} = 1 < 7$ (0.5). الشاردة المسؤولة عن الحمضية هي شاردة الهيدروجين $\mathrm{H^+}$ (0.5).
2. الغاز (1 ن):

• الغاز المنطلق هو غاز ثنائي الهيدروجين $\mathrm{H_2}$ (0.5).
• الاختبار: نقرّب لهبا من فوهة الأنبوب، فنسمع فرقعة (0.5).

3. الكشف عن الشوارد (1 ن):

• العينة الأولى: الراسب الأخضر مع الصودا يدل على وجود شوارد الحديد الثنائي $\mathrm{Fe^{2+}}$ (0.5).
• العينة الثانية: الراسب الأبيض الذي يسودّ في الضوء مع نترات الفضة يدل على وجود شوارد الكلور $\mathrm{Cl^-}$ (0.5).

4. المعادلة (1.5 ن):

$$\mathrm{Fe_{(s)} + 2H^+_{(aq)} \rightarrow Fe^{2+}_{(aq)} + H_{2(g)}}$$

• 0.5 للمتفاعلات والنواتج الصحيحة، و0.5 للتوازن في الذرات والشحنة.
• الشاردة التي لم تشارك في التفاعل هي شاردة الكلور $\mathrm{Cl^-}$ (0.5).

الجزء الثاني

5. حفظ الحمض في وعاء حديدي (1 ن): التصرف غير صحيح (0.5)، لأن حمض كلور الماء يتفاعل مع الحديد فيتآكل الوعاء، كما ينطلق غاز ثنائي الهيدروجين (0.5).
6. التمديد (1.5 ن):

• نسكب الحمض على الماء ببطء، وليس العكس، لتجنب تطاير قطرات الحمض (0.5).
• تزداد قيمة pH وتقترب من 7 (0.5)، لأن تركيز شوارد $\mathrm{H^+}$ يقل فتنقص الحمضية (0.5).

7. احتياطات الأمن (1 ن، 0.5 لكل احتياط، وتقبل كل إجابة معقولة): ارتداء قفازات ونظارات واقية، أو العمل في مكان جيد التهوية، أو تجنب استنشاق الأبخرة وملامسة المحلول، أو حفظ القارورة مغلقة بعيدا عن متناول الأطفال.