امتحان محوسب في الكيمياء 12th الفصل 2 – الوحدة 6 – الدرس 2 – الجزء الثاني – الخلايا الجلفانية

العبارة الصحيحة المتعلقة بالخلية الجلفانية التي تفاعلها: (Mg + Ni²⁺ → Mg²⁺ + Ni)، هي:

خلية جلفانية قطباها (Cd, Pb)، وتتحرك فيها الأيونات السالبة من القنطرة الملحية نحو نصف الخلية (⁺Cd|Cd²). التفاعل الذي يحدث على المهبط، هو:

 إذا كان ترتيب الأيونات حسب جهد اختزالها هو ⁺D²⁺ → C²⁺ → B²⁺ → A²، فإن الفلز الذي يمكنه استخلاص الفلزات الأخرى من محاليل أملاحها، هو:

اعتمادًا على جهود الاختزال المعيارية للفلزات المُبيَّنة في الجدول الآتي:

فإن الفلز الذي يمكنه تحرير غاز الهيدروجين (H₂) من محلول الحمض HBr ولا يمكنه اختزال أيونات ⁺Co² هو:

كيف تنتج الخلية الجلفانية الطاقة الكهربائية؟

مقياس لميل نصف تفاعل الاختزال للحدوث في الظروف المعيارية:

تلقائيّة التفاعل هي:

(Co₍ₛ₎ + Cu²⁺₍ₐᵩ₎ → Co²⁺₍ₐᵩ₎ + Cu₍ₛ₎)

أي من الخيارات الآتية يمثل نصف تفاعل التأكسد الصحيح الذي يحدث داخل هذه الخلية؟

بالاعتماد على نصفي التفاعل الآتيين في الظروف المعيارية:
I₂₍ₛ₎ + 2e⁻ → 2I⁻₍ₐᵩ₎ (E° = 0.54 V)
Fe²⁺₍ₐᵩ₎ + 2e⁻ → Fe₍ₛ₎ (E° = -0.44 V)
فإن معادلة التفاعل الكلي للخلية الجلفانية المتكونة منهما هي:

بالاعتماد على نصفي التفاعل الآتيين في الظروف المعيارية:
I₂₍ₛ₎ + 2e⁻ → 2I⁻₍ₐᵩ₎ (E° = 0.54 V)
Fe²⁺₍ₐᵩ₎ + 2e⁻ → Fe₍ₛ₎ (E° = -0.44 V)
فإن قيمة جهد الخلية المعياري (E°꜀ₑₗₗ) المتولد عن وصلهما معاً تساوي:

✽ يتضمَّن الجدول المجاور رموز ثلاث خلايا جلفانيّة، يُشكِّلُ الفلزُّ X أحد أقطابها مع أحد الفلزَّات ذات الرُّموز الافتراضيّة M, N, L ومعلومات عنها. أدرُسُه جيّدًا، ثمَّ أُجب عمّا يلي.

رتِّب الفلزَّات X, L, N, M حسب قوَّتها بوصفها عوامل مختزلة:

✽ يتضمَّن الجدول المجاور رموز ثلاث خلايا جلفانيّة، يُشكِّلُ الفلزُّ X أحد أقطابها مع أحد الفلزَّات ذات الرُّموز الافتراضيّة M, N, L ومعلومات عنها. أدرُسُه جيّدًا، ثمَّ أُجب عمّا يلي.

قيمة جهد الخليّة M–N المعياري E°𝒸ₑₗₗ بالفولت يساوي:

✽ يتضمَّن الجدول المجاور رموز ثلاث خلايا جلفانيّة، يُشكِّلُ الفلزُّ X أحد أقطابها مع أحد الفلزَّات ذات الرُّموز الافتراضيّة M, N, L ومعلومات عنها. أدرُسُه جيّدًا، ثمَّ أُجب عمّا يلي.

الفِلزُّ الذي يمكن حفظُ محلول أحد أملاحه في وعاء مصنوع من أيٍّ من الفِلزَّات الثلاثة المتبقية، هو:

العبارة الصحيحة اعتمادًا على جهد الخليتين الآتيتين، هي:

(Zn|Zn²⁺||Co²⁺|Co)
E° = 0.48 V

(Mn|Mn²⁺||Co²⁺|Co)
E° = 0.9 V

إذا كان الفلز B يتفاعل مع محلول حمض الهيدروكلوريك HCl بينما لا يتفاعل الفلز E، ويمكن للوعاء المصنوع من الفلز A حفظ محاليل الفلزات B, C, E، بالإضافة إلى قدرة الفلز C على اختزال أيونات ⁺B²، فإن ترتيب هذه الفلزات وفق قوتها بوصفها عوامل مختزلة، هو:

إذا كان التفاعلان الآتيان يحدثان تلقائيًا:

Zn + Cd²⁺ → Zn²⁺ + Cd

Cd + Sn²⁺ → Cd²⁺ + Sn

فإن ترتيب الأيونات (⁺Sn²⁺, Zn²⁺, Cd²) وفق قوتها بوصفها عوامل مؤكسدة، هو:

يبيّن الجدول الآتي قيم فرق الجهد الكهربائي لثلاث خلايا جلفانية. إذا علمت أن جهد اختزال الفلز R يساوي (0.28V-)، فإن الرمز الصحيح للخلية الجلفانية التي يمثل القطب R مهبطها، هو:

✽ أدرسُ الجدول الآتي الذي يُوضِّح جهد الخلية المعياري لعدد من الخلايا الجلفانية المكوَّنة من الفلزّات ذوات الرموز الافتراضية (A,B,C,D,E)، وجميعُها تُكوِّن أيوناتٍ ثنائيةً موجبة، ثمَّ أجب عمّا يلي.

أي الفلزين (D أم C) يمتلك أعلى جهد اختزال معياري؟

✽ أدرسُ الجدول الآتي الذي يُوضِّح جهد الخلية المعياري لعدد من الخلايا الجلفانية المكوَّنة من الفلزّات ذوات الرموز الافتراضية (A,B,C,D,E)، وجميعُها تُكوِّن أيوناتٍ ثنائيةً موجبة، ثمَّ أجب عمّا يلي.

حدِّد أقوى عامل مؤكسد:

✽ أدرسُ الجدول الآتي الذي يُوضِّح جهد الخلية المعياري لعدد من الخلايا الجلفانية المكوَّنة من الفلزّات ذوات الرموز الافتراضية (A,B,C,D,E)، وجميعُها تُكوِّن أيوناتٍ ثنائيةً موجبة، ثمَّ أجب عمّا يلي.

هل يمكن تحريك محلول نترات الفلز (E) بملعقة مصنوعة من الفلز (A)؟ مع التفسير الصحيح:

✽ أدرسُ الجدول الآتي الذي يُوضِّح جهد الخلية المعياري لعدد من الخلايا الجلفانية المكوَّنة من الفلزّات ذوات الرموز الافتراضية (A,B,C,D,E)، وجميعُها تُكوِّن أيوناتٍ ثنائيةً موجبة، ثمَّ أجب عمّا يلي.

عند وصل نصف خلية E²⁺|E مع نصف خلية D²⁺|D لتكوين خلية جلفانية، فإن اتجاه حركة الإلكترونات عبر الأسلاك الخارجية يكون:

✽ أدرسُ الجدول الآتي الذي يُوضِّح جهد الخلية المعياري لعدد من الخلايا الجلفانية المكوَّنة من الفلزّات ذوات الرموز الافتراضية (A,B,C,D,E)، وجميعُها تُكوِّن أيوناتٍ ثنائيةً موجبة، ثمَّ أجب عمّا يلي.

يبلغ جهد الخلية المعياري (E°꜀ₑₗₗ) للخلية الجلفانية المكونة من القطبين (C-B) إحدى القيم التالية:

✽ أدرسُ المعادلات والمعلومات المبيَّنة في الجدول المجاور، ثمَّ أُجيب عمّا يلي.

 حدِّد أقوى عامل مؤكسد:

✽ أدرسُ المعادلات والمعلومات المبيَّنة في الجدول المجاور، ثمَّ أُجيب عمّا يلي.

رتِّب العوامل المُختزلة تصاعديًّا حسب قوَّتها:

✽ أدرسُ المعادلات والمعلومات المبيَّنة في الجدول المجاور، ثمَّ أُجيب عمّا يلي.

هل تؤكسدُ أيونات الكادميوم ⁺Cd² أيونات البروم ⁻Br؟

✽ أدرسُ المعادلات والمعلومات المبيَّنة في الجدول المجاور، ثمَّ أُجيب عمّا يلي.

ما العنصران اللذان يكونان خليّةً جلفانيّةً لها أعلى جهد خليّة معياري؟

خلية جلفانية مكونة من نصف خلية الرصاص (⁺Pb|Pb²) ونصف خلية الكروم (⁺Cr|Cr³).
إذا علمتَ أن تركيز أيونات (⁺Cr³) يزداد عند تشغيل الخلية، فإن المصعد والمهبط هما:

خلية جلفانية مكونة من نصف خلية الرصاص (⁺Pb|Pb²) ونصف خلية الكروم (⁺Cr|Cr³).
بالاعتماد على الخلية الجلفانية السابقة، فإن التغير الذي يطرأ على كتلة قطب الرصاص (Pb) مع استمرار تشغيل الخلية هو:

خلية جلفانية مكونة من نصف خلية الرصاص (⁺Pb|Pb²) ونصف خلية الكروم (⁺Cr|Cr³).
ما هي المعادلة الموزونة التي تمثل التفاعل الكلي الذي يحدث في الخلية الجلفانية (Pb-Cr) علماً أن المصعد هو (Cr) والمهبط هو (Pb)؟

أنبوب زجاجي على شكل حرف U يحتوي محلول مشبع لأحد الأملاح يصل بين نصفي الخلية ويحافظ على تعادل الشحنات الكهربائية فيها:

التسمية التي تطلق على الخلايا التي تحدث فيها تفاعلات تأكسد واختزال منتجة للطاقة الكهربائية أو مستهلكة لها:

بالاعتماد على نصفي التفاعل الآتيين في الظروف المعيارية:
I₂₍ₛ₎ + 2e⁻ → 2I⁻₍ₐᵩ₎ (E° = 0.54 V)
Fe²⁺₍ₐᵩ₎ + 2e⁻ → Fe₍ₛ₎ (E° = -0.44 V)
التعبير الرمزي الصحيح للخلية الجلفانية المتكونة منهما هو:

في الخلية الجلفانية المكونة من نصفي التفاعل:
I₂₍ₛ₎ + 2e⁻ → 2I⁻₍ₐᵩ₎ (E° = 0.54 V)
Fe²⁺₍ₐᵩ₎ + 2e⁻ → Fe₍ₛ₎ (E° = -0.44 V)
أثناء عمل الخلية، فإن التغير الذي يطرأ على تركيز أيونات (⁻I) و (⁺Fe²) هو:

(Co₍ₛ₎ + Cu²⁺₍ₐᵩ₎ → Co²⁺₍ₐᵩ₎ + Cu₍ₛ₎)

أثناء عمل الخلية الجلفانية السابقة، فإن التغير الذي يطرأ على كتلة الأقطاب (Co, Cu) هو:

في الخلية الجلفانية التي يحدث فيها التفاعل:
(Co₍ₛ₎ + Cu²⁺₍ₐᵩ₎ → Co²⁺₍ₐᵩ₎ + Cu₍ₛ₎)،
المصعد والمهبط هما على التوالي:

✽ أدرسُ الجدول المجاور الذي يمثّل جهود الاختزال المعيارية لبعض المواد، ثمَّ أجب عمّا يلي.

حدِّد أقوى عامل مؤكسد وأقوى عامل مختزل: (على التوالي)

✽ أدرسُ الجدول المجاور الذي يمثّل جهود الاختزال المعيارية لبعض المواد، ثمَّ أجب عمّا يلي.

هل يمكن حفظ البروم (Br₂) في وعاء مصنوع من الفضة (Ag)؟ مع التفسير الصحيح:

✽ أدرسُ الجدول المجاور الذي يمثّل جهود الاختزال المعيارية لبعض المواد، ثمَّ أجب عمّا يلي.

ما هما "الفلزان" اللذان يكونان خلية جلفانية لها أكبر جهد خلية معياري (E°꜀ₑₗₗ) بناءً على الجدول؟

✽ أدرسُ الجدول المجاور الذي يمثّل جهود الاختزال المعيارية لبعض المواد، ثمَّ أجب عمّا يلي.

المادة التي تستطيع أكسدة فلز الكادميوم (Cd) ولكنها "لا تستطيع" أكسدة فلز الرصاص (Pb) هي:

✽ أدرسُ الجدول المجاور الذي يمثّل جهود الاختزال المعيارية لبعض المواد، ثمَّ أجب عمّا يلي.

في الخلية الجلفانية المكونة من قطبي (Cd - Pb)، فإن القطب الذي تزداد كتلته أثناء عمل الخلية هو:

✽ أدرسُ الجدول المجاور الذي يمثّل جهود الاختزال المعيارية لبعض المواد، ثمَّ أجب عمّا يلي.

الفلز الذي "لا يحرر" غاز الهيدروجين (H₂) عند تفاعله مع محلول حمض HCl المخفف هو:

فسّر:
تفقِدُ بطاريّة السيارة صلاحيتها بعد بضع سنوات من استخدامها، على الرغم من إمكانية إعادة شحنها نظريًا عددًا لا نهائيًا من المرّات.

إذا كان التفاعل الآتي يحدث في إحدى الخلايا الجلفانيّة A + B²⁺ → A²⁺ + B؛ فإن:

العبارات الآتية جميعها صحيحة بالنسبة إلى الخليّة الجلفانيّة Ba|Ba²⁺||Ni²⁺|Ni ما عدا: