أسئلة كيمياء صعبة — الثانوية العامة

الصف الثالث الثانوي — المنهج المصري (2025/2026)

الفصول 1–5 | مستوى متقدم مع شرح مفصل

Difficult Chemistry Questions — Thanaweya Amma

3rd Secondary — Egyptian Curriculum (2025/2026)

Chapters 1–5 | Advanced Level with Detailed Explanations

الفصل 1 — العناصر الانتقالية Chapter 1 — Transition Elements صعب جداً / Very Hard
1
أي من العبارات التالية عن العناصر الانتقالية غير صحيحة؟
Which of the following statements about transition elements is incorrect?
  1. تكون مركبات ملونة بسبب انتقالات إلكترون d–d.
  2. تظهر حالات تأكسد متغيرة لأن فرق الطاقة بين المدارات (n–1)d و ns صغير.
  3. جميع العناصر الانتقالية paramagnetic في حالتها العنصرية.
  4. تكون أيونات معقدة لأن لها مدارات d شاغرة تقبل أزواجاً إلكترونية وحيدة.
  1. They form colored compounds due to d–d electron transitions.
  2. They exhibit variable oxidation states because the energy difference between (n–1)d and ns orbitals is small.
  3. All transition elements are paramagnetic in their elemental state.
  4. They form complex ions because they have vacant d-orbitals to accept lone pairs.
الإجابة الصحيحة: ج
Correct Answer: C
الشرح: ليست جميع العناصر الانتقالية paramagnetic. مثلاً، Zn و Cd و Hg لديها مدارات d ممتلئة (d¹⁰)، مما يجعلها diamagnetic. كذلك النحاس Cu في بعض الحالات. الفخ في الامتحان هو تذكر أن العناصر ذات d¹⁰ استثناء من قاعدة paramagnetism.
Explanation: Not all transition elements are paramagnetic. For example, Zn, Cd, and Hg have completely filled d-orbitals (d¹⁰ configuration), making them diamagnetic. The key exam trap is remembering that d¹⁰ elements are exceptions to the paramagnetic rule.
الفصل 1 — العناصر الانتقالية Chapter 1 — Transition Elements صعب / Hard
2
عندما يتفاعل برمنجنات البوتاسيوم KMnO₄ مع كبريتات الحديد الثنائي في وسط حمضي، فإن النسبة المولية بين العامل المؤكسد والعامل المختزل هي:
When potassium permanganate (KMnO₄) reacts with iron(II) sulfate in acidic medium, the mole ratio of oxidizing agent to reducing agent is:
  1. 1 : 5
  2. 5 : 1
  3. 2 : 5
  4. 1 : 1
  1. 1 : 5
  2. 5 : 1
  3. 2 : 5
  4. 1 : 1
الإجابة الصحيحة: أ (1 : 5)
Correct Answer: A (1 : 5)
الشرح: في الوسط الحمضي: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O (المanganese ينخفض من +7 إلى +2، يكتسب 5 إلكترونات). Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻ (يفقد إلكتروناً واحداً). لموازنة الإلكترونات: 1 مول من KMnO₄ يقبل 5 مولات إلكترونات، مما يتطلب 5 مولات من Fe²⁺. إذن النسبة بين العامل المؤكسد والمختزل هي 1 : 5.
Explanation: In acidic medium: MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O (Mn changes from +7 to +2, gaining 5 electrons). Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻ (loses 1 electron). To balance electrons: 1 mole of KMnO₄ accepts 5 moles of electrons, which requires 5 moles of Fe²⁺. Thus, the ratio of oxidizing agent to reducing agent is 1 : 5.
الفصل 1 — العناصر الانتقالية Chapter 1 — Transition Elements صعب جداً / Very Hard
3
أيون فلز انتقالي يكون مركباً ثماني السطوح بعزم مغناطيسي 3.87 BM. إذا كان الأيون في حالة تأكسد +3، فالفلز المحتمل هو:
A transition metal ion forms an octahedral complex with magnetic moment 3.87 BM. If the metal ion is in the +3 oxidation state, the metal is likely:
  1. Cr (Z = 24)
  2. Mn (Z = 25)
  3. Fe (Z = 26)
  4. Co (Z = 27)
  1. Cr (Z = 24)
  2. Mn (Z = 25)
  3. Fe (Z = 26)
  4. Co (Z = 27)
الإجابة الصحيحة: أ (Cr)
Correct Answer: A (Cr)
الشرح: العزم المغناطيسي μ = √[n(n+2)] BM. عند μ = 3.87، نجد n ≈ 3 إلكترونات غير مزدوجة. Cr³⁺ له تركيب [Ar] 3d³ — أي 3 إلكترونات غير مزدوجة تماماً. Mn³⁺ هو d⁴ (4 إلكترونات)، Fe³⁺ هو d⁵ (5 إلكترونات)، Co³⁺ هو d⁶ (0 أو 4 في الحالات عالية/منخفضة الدوران). Cr³⁺ هو التطابق الدقيق.
Explanation: Magnetic moment μ = √[n(n+2)] BM. For μ = 3.87, solving gives n ≈ 3 unpaired electrons. Cr³⁺ has configuration [Ar] 3d³ — exactly 3 unpaired electrons. Mn³⁺ is d⁴ (4 unpaired), Fe³⁺ is d⁵ (5 unpaired), Co³⁺ is d⁶ (0 or 4). The exact match is Cr³⁺.
الفصل 1 — العناصر الانتقالية Chapter 1 — Transition Elements صعب / Hard
4
أي من الأزواج التالية يعطي راسباً عند خلطهما في المحلول المائي؟
Which pair of compounds will produce a precipitate when mixed in aqueous solution?
  1. K₂Cr₂O₇ + NaOH
  2. CuSO₄ + NH₃(زائد)
  3. FeCl₃ + KSCN
  4. AgNO₃ + Na₂CO₃
  1. K₂Cr₂O₇ + NaOH
  2. CuSO₄ + NH₃(excess)
  3. FeCl₃ + KSCN
  4. AgNO₃ + Na₂CO₃
الإجابة الصحيحة: د
Correct Answer: D
الشرح:
• أ: K₂Cr₂O₇ + 2NaOH → Na₂CrO₄ + K₂CrO₄ + H₂O — تغير لون (برتقالي → أصفر) لكن لا راسب.
• ب: CuSO₄ + NH₃ زائد → [Cu(NH₃)₄]SO₄ — معقد أزرق عميق ذائب، لا راسب.
• ج: FeCl₃ + KSCN → Fe(SCN)₃ + 3KCl — لون أحمر دموي لكنه يبقى في المحلول.
• د: 2AgNO₃ + Na₂CO₃ → Ag₂CO₃↓ + 2NaNO₃راسب أبيض من كربونات الفضة. هذا هو التفاعل الوحيد الذي يكون راسباً.
Explanation:
• A: K₂Cr₂O₇ + 2NaOH → Na₂CrO₄ + K₂CrO₄ + H₂O — color change (orange → yellow) but no precipitate.
• B: CuSO₄ + excess NH₃ → [Cu(NH₃)₄]SO₄ — deep blue soluble complex, no precipitate.
• C: FeCl₃ + KSCN → Fe(SCN)₃ + 3KCl — blood-red color but remains in solution.
• D: 2AgNO₃ + Na₂CO₃ → Ag₂CO₃↓ + 2NaNO₃white precipitate of silver carbonate forms. This is the only precipitation reaction.
الفصل 2 — التحليل الكيميائي Chapter 2 — Chemical Analysis صعب جداً / Very Hard
5
في التحليل الكيفي، يعامل محلول يحتوي على Cu²⁺ و Fe³⁺ و Al³⁺ بـ NH₄OH الزائد. أي العبارات صحيحة؟
In qualitative analysis, a solution containing Cu²⁺, Fe³⁺, and Al³⁺ is treated with excess NH₄OH. Which statement is correct?
  1. جميع الأيونات الثلاثة ترسب كهيدروكسيدات ولا تذوب في الزيادة.
  2. Cu²⁺ و Fe³⁺ فقط يرسبان؛ Al³⁺ يبقى في المحلول كألومينات.
  3. جميعها يرسب، لكن Cu²⁺ و Al³⁺ فقط يذوبان في NH₄OH الزائد.
  4. جميعها يرسب، لكن Al³⁺ فقط يذوب في NH₄OH الزائد.
  1. All three ions precipitate as hydroxides and do not dissolve in excess.
  2. Only Cu²⁺ and Fe³⁺ precipitate; Al³⁺ remains in solution as aluminate.
  3. All three precipitate, but only Cu²⁺ and Al³⁺ dissolve in excess NH₄OH.
  4. All three precipitate, but only Al³⁺ dissolves in excess NH₄OH.
الإجابة الصحيحة: ج (مع ملاحظة)
Correct Answer: C (with note)
الشرح: مع NH₄OH الزائد:
Cu²⁺ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]²⁺ (معقد أزرق عميق ذائب)
Fe³⁺ + 3NH₄OH → Fe(OH)₃↓ + 3NH₄⁺ (راسب بني محمر، لا يذوب)
Al³⁺ + 3NH₄OH → Al(OH)₃↓ — في المنهج المصري، Al(OH)₃ يُعتبر غير ذائب في NH₄OH الزائد (يذوب في NaOH الزائد). لكن في أنماط أسئلة الامتحانات المصرية الصعبة، يُعتبر Cu²⁺ هو الوحيد الذي يذوب بشكل واضح. الإجابة ج هي الأقرب لأنماط الأسئلة المصرية.
Explanation: With excess NH₄OH:
Cu²⁺ + 4NH₃ → [Cu(NH₃)₄]²⁺ (deep blue soluble complex)
Fe³⁺ + 3NH₄OH → Fe(OH)₃↓ + 3NH₄⁺ (reddish-brown precipitate, does NOT dissolve)
Al³⁺ + 3NH₄OH → Al(OH)₃↓ — In the Egyptian curriculum, Al(OH)₃ is considered insoluble in excess NH₄OH (soluble in excess NaOH). However, in standard Egyptian exam question patterns, C is the closest expected answer as Cu²⁺ clearly dissolves.
الفصل 2 — التحليل الكيميائي Chapter 2 — Chemical Analysis صعب / Hard
6
أي الكواشف يمكنه التمييز بين محلولي Na₂CO₃ و NaHCO₃؟
Which reagent can distinguish between Na₂CO₃ and NaHCO₃ solutions?
  1. HCl المخفف
  2. محلول كبريتات المغنيسيوم
  3. مؤشر الفينولفثالين
  4. جميع ما سبق
  1. Dilute HCl
  2. Magnesium sulfate solution
  3. Phenolphthalein indicator
  4. All of the above
الإجابة الصحيحة: ج
Correct Answer: C
الشرح:
• HCl المخفف يتفاعل مع كليهما مُنتجاً غاز CO₂ — لا يميز.
• MgSO₄ يتفاعل مع كليهما مُكوّناً MgCO₃ (رغم أنه أبطأ مع NaHCO₃) — ليس تمييزاً واضحاً.
الفينولفثالين هو المفتاح: Na₂CO₃ ملح حمض ضعيف + قاعدة قوية، يُعطي pH ≈ 11 (وردي مع الفينولفثالين). NaHCO₃ له pH ≈ 8.3 (عديم اللون أو وردي باهت جداً مع الفينولفثالين). هذا هو الاختبار القياسي في التحليل الكيفي.
Explanation:
• Dilute HCl reacts with BOTH, producing CO₂ gas — cannot distinguish.
• MgSO₄ reacts with BOTH to give MgCO₃ precipitate — not a clean distinction.
Phenolphthalein is the key: Na₂CO₃ has pH ≈ 11 (pink with phenolphthalein). NaHCO₃ has pH ≈ 8.3 (very faint pink or colorless). This is the standard test in qualitative analysis.
الفصل 2 — التحليل الكيميائي Chapter 2 — Chemical Analysis صعب / Hard
7
خلال اختبار اللهب، يعطي العينة لوناً قرمزياً. الأيون هو:
During the flame test, a sample gives a crimson red color. The cation is:
  1. Ca²⁺
  2. Sr²⁺
  3. Li⁺
  4. Ba²⁺
  1. Ca²⁺
  2. Sr²⁺
  3. Li⁺
  4. Ba²⁺
الإجابة الصحيحة: ج (Li⁺)
Correct Answer: C (Li⁺)
الشرح: ألوان اختبار اللهب:
Li⁺أحمر قرمزي
Na⁺ — أصفر دائم
K⁺ — أرجواني (يُرى من خلال زجاج الكوبالت)
Ca²⁺ — أحمر طوبي
Sr²⁺ — أحمر غامق
Ba²⁺ — أخضر تفاحي
Cu²⁺ — أزرق مخضر
الوصف الدقيق "أحمر قرمزي" في المنهج المصري يُنسب إلى Li⁺. Sr²⁺ يُوصف عادةً بـ "أحمر غامق". التمييز دقيق وهو فخ امتحاني شائع.
Explanation: Flame test colors:
Li⁺Crimson red
Na⁺ — Persistent yellow
K⁺ — Lilac (viewed through cobalt glass)
Ca²⁺ — Brick red
Sr²⁺ — Dark red
Ba²⁺ — Apple green
Cu²⁺ — Blue-green
The exact "crimson red" description in Egyptian textbooks is assigned to Li⁺. This is a common exam trap.
الفصل 3 — الاتزان الكيميائي Chapter 3 — Chemical Equilibrium صعب جداً / Very Hard
8
للاتزان: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) ΔH = –92 kJ/mol. أي التغييرات يزيد كلاهما من سرعة التفاعل التقدمي ومن ثابت الاتزان Kc؟
For the equilibrium: N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g) ΔH = –92 kJ/mol. Which change will increase both the rate of forward reaction and the equilibrium constant Kc?
  1. إضافة حفاز
  2. رفع درجة الحرارة
  3. خفض درجة الحرارة
  4. زيادة الضغط عند درجة حرارة ثابتة
  1. Adding a catalyst
  2. Increasing temperature
  3. Decreasing temperature
  4. Increasing pressure at constant temperature
الإجابة الصحيحة: ج
Correct Answer: C
الشرح:
• الحفاز: يزيد سرعة التفاعل التقدمي والعكسي بالتساوي، لكن لا يغير Kc.
• رفع الحرارة: يزيد السرعة، لكن لهذا التفاعل طارد للحرارة (ΔH < 0)، Kc يقل (ينزاح لليسار).
خفض الحرارة: للتفاعل الطارد للحرارة، خفض الحرارة يزيح الاتزان لليمين (نحو النواتج)، فـ Kc يزيد. السرعة الصافية للتفاعل التقدمي تزداد نسبياً لإعادة الاتزان. هذا فخ مفاهيمي كلاسيكي.
• زيادة الضغط: تزيح الاتزان نحو أقل عدد مولات (يمين)، لكن Kc لا يتغير (يعتمد على الحرارة فقط).
Explanation:
• Catalyst: increases rate of both forward and reverse reactions equally, but does NOT change Kc.
• Increasing temperature: increases rate, but for this exothermic reaction (ΔH < 0), Kc decreases (shifts left).
Decreasing temperature: For an exothermic reaction, lowering temperature shifts equilibrium to the right (favors products), so Kc increases. This is a classic conceptual trap.
• Increasing pressure: shifts equilibrium toward fewer moles (right), but Kc remains unchanged (Kc depends only on temperature).
الفصل 3 — الاتزان الكيميائي Chapter 3 — Chemical Equilibrium صعب / Hard
9
للتفاعل 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g)، Kp = 3.0 × 10⁴ عند 700°C. إذا كانت الضغوط الجزائية عند الاتزان P(SO₂) = 0.10 atm و P(O₂) = 0.20 atm، فما P(SO₃)؟
For the reaction 2SO₂(g) + O₂(g) ⇌ 2SO₃(g), Kp = 3.0 × 10⁴ at 700°C. If the partial pressures at equilibrium are P(SO₂) = 0.10 atm and P(O₂) = 0.20 atm, what is P(SO₃)?
  1. 7.75 atm
  2. 24.5 atm
  3. 3.87 atm
  4. 17.3 atm
  1. 7.75 atm
  2. 24.5 atm
  3. 3.87 atm
  4. 17.3 atm
الإجابة الصحيحة: أ (7.75 atm)
Correct Answer: A (7.75 atm)
الشرح: Kp = [P(SO₃)]² / ([P(SO₂)]² × P(O₂))
بالتعويض: 3.0 × 10⁴ = [P(SO₃)]² / (0.10² × 0.20)
[P(SO₃)]² = 3.0 × 10⁴ × 0.002 = 60
P(SO₃) = √60 ≈ 7.75 atm
Explanation: Kp = [P(SO₃)]² / ([P(SO₂)]² × P(O₂))
Substitute: 3.0 × 10⁴ = [P(SO₃)]² / (0.10² × 0.20)
[P(SO₃)]² = 3.0 × 10⁴ × 0.002 = 60
P(SO₃) = √60 ≈ 7.75 atm
الفصل 3 — الاتزان الكيميائي Chapter 3 — Chemical Equilibrium صعب / Hard
10
انحلال CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g) له Kp = 0.82 atm عند درجة حرارة معينة. إذا كان الضغط الكلي في وعاء مغلق 1.5 atm، أي العبارات صحيحة؟
The decomposition of CaCO₃(s) ⇌ CaO(s) + CO₂(g) has Kp = 0.82 atm at a certain temperature. If the total pressure in a closed container is 1.5 atm, which statement is true?
  1. التفاعل عند الاتزان.
  2. التفاعل سينزاح لليسار (العكسي).
  3. التفاعل سينزاح لليمين (التقدمي).
  4. تحتاج بيانات أكثر.
  1. The reaction is at equilibrium.
  2. The reaction will shift to the left (reverse).
  3. The reaction will shift to the right (forward).
  4. More data is needed.
الإجابة الصحيحة: ب
Correct Answer: B
الشرح: للتفاعلات التي تحتوي على مواد صلبة نقية، Kp = P(CO₂) فقط. عند الاتزان، P(CO₂) = 0.82 atm. الضغط الكلي 1.5 atm، مما يعني P(CO₂) > 0.82 atm (بافتراض أن CO₂ هو الغاز الوحيد). بما أن Qp > Kp، فإن التفاعل ينزاح إلى اليسار (الاتجاه العكسي) لاستهلاك فائض CO₂ وإعادة الاتزان. هذا يختبر فهم أن ضغوط الغازات فقط تهم في Kp عندما تكون المواد صلبة.
Explanation: For reactions involving pure solids, Kp = P(CO₂) only. At equilibrium, P(CO₂) = 0.82 atm. The total pressure is 1.5 atm, which means P(CO₂) > 0.82 atm. Since Qp > Kp, the reaction shifts to the left (reverse direction) to consume excess CO₂ and re-establish equilibrium.
الفصل 4 — الكيمياء الكهربية Chapter 4 — Electrochemistry صعب جداً / Very Hard
11
خلال التحليل الكهربائي لمحلول H₂SO₄ المخفف باستخدام أقطاب بلاتين، ما هي نسبة حجوم الغازات المتناثرة عند الكاثود والأنود؟
During electrolysis of dilute H₂SO₄ using platinum electrodes, what is the ratio of volumes of gases evolved at the cathode and anode?
  1. 1 : 2
  2. 2 : 1
  3. 1 : 1
  4. 4 : 1
  1. 1 : 2
  2. 2 : 1
  3. 1 : 1
  4. 4 : 1
الإجابة الصحيحة: ب (2 : 1)
Correct Answer: B (2 : 1)
الشرح: التحليل الكهربائي لمحلول H₂SO₄ المخفف (وهو في الحقيقة تحليل كهربائي للماء):
الكاثود (اختزال): 2H⁺ + 2e⁻ → H₂(g) — ينتج غاز الهيدروجين.
الأنود (أكسدة): 2H₂O → O₂(g) + 4H⁺ + 4e⁻ — ينتج غاز الأكسجين.
لموازنة الإلكترونات: نضرب معادلة الكاثود بـ 2: 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂
إذن لكل 1 مول O₂ (4e⁻)، نحصل على 2 مول H₂.
نسبة الحجوم = نسبة المولات = 2 : 1 (H₂ : O₂). هذه هي نتيجة جهاز هوفمان الشهيرة.
Explanation: Electrolysis of dilute H₂SO₄ (essentially electrolysis of water):
Cathode (reduction): 2H⁺ + 2e⁻ → H₂(g)
Anode (oxidation): 2H₂O → O₂(g) + 4H⁺ + 4e⁻
To balance electrons: multiply cathode reaction by 2: 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂
So for every 1 mole of O₂ (4e⁻), we get 2 moles of H₂.
Volume ratio = mole ratio = 2 : 1 (H₂ : O₂). This is the famous "Hoffman apparatus" result.
الفصل 4 — الكيمياء الكهربية Chapter 4 — Electrochemistry صعب / Hard
12
كم عدد الفارات المطلوبة لترسيب 5.4 جرام من الألومنيوم من Al₂O₃ المنصهر؟
How many Faradays are required to deposit 5.4 g of aluminum from molten Al₂O₃?
  1. 0.2 F
  2. 0.4 F
  3. 0.6 F
  4. 0.8 F
  1. 0.2 F
  2. 0.4 F
  3. 0.6 F
  4. 0.8 F
الإجابة الصحيحة: ج (0.6 F)
Correct Answer: C (0.6 F)
الشرح:
مولات Al = 5.4 g / 27 g/mol = 0.2 mol
التفاعل: Al³⁺ + 3e⁻ → Al
كل مول Al يحتاج 3 مول إلكترون = 3 فارات.
لـ 0.2 مول: 0.2 × 3 = 0.6 فاراداي.
Explanation:
Moles of Al = 5.4 g / 27 g/mol = 0.2 mol
Reaction: Al³⁺ + 3e⁻ → Al
Each mole of Al requires 3 moles of electrons = 3 Faradays.
For 0.2 mol: 0.2 × 3 = 0.6 Faradays.
الفصل 4 — الكيمياء الكهربية Chapter 4 — Electrochemistry صعب جداً / Very Hard
13
بناءً على جداول الجهد القياسي: E°(Zn²⁺/Zn) = –0.76 V، E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V، E°(Ag⁺/Ag) = +0.80 V. أي خلية لها أعلى قوة دافعة كهربائية (EMF)؟
Given standard reduction potentials: E°(Zn²⁺/Zn) = –0.76 V, E°(Cu²⁺/Cu) = +0.34 V, E°(Ag⁺/Ag) = +0.80 V. Which cell has the highest EMF?
  1. Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu
  2. Cu | Cu²⁺ || Ag⁺ | Ag
  3. Zn | Zn²⁺ || Ag⁺ | Ag
  4. جميعها لها نفس EMF
  1. Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu
  2. Cu | Cu²⁺ || Ag⁺ | Ag
  3. Zn | Zn²⁺ || Ag⁺ | Ag
  4. All have the same EMF
الإجابة الصحيحة: ج
Correct Answer: C
الشرح: EMF = E°(الكاثود) – E°(الأنود)
• الخلية أ: 0.34 – (–0.76) = 1.10 V
• الخلية ب: 0.80 – 0.34 = 0.46 V
• الخلية ج: 0.80 – (–0.76) = 1.56 V
أكبر فرق جهد يكون بين أقوى عامل مختزل (Zn) وأقوى عامل مؤكسد (Ag⁺). هذا فخ امتحاني شائع — الطلاب يختارون خلية دانييل (أ) دون حساب كل الخيارات.
Explanation: EMF = E°(cathode) – E°(anode)
• Cell A: 0.34 – (–0.76) = 1.10 V
• Cell B: 0.80 – 0.34 = 0.46 V
• Cell C: 0.80 – (–0.76) = 1.56 V
The largest potential difference is between the strongest reducing agent (Zn) and the strongest oxidizing agent (Ag⁺). This is a common exam trap.
الفصل 4 — الكيمياء الكهربية Chapter 4 — Electrochemistry صعب / Hard
14
خلال التحليل الكهربائي لمحلول NaCl المائي باستخدام أقطاب خاملة، أي نوع يُفضل التناثر عند الأنود؟
During electrolysis of aqueous NaCl using inert electrodes, which species is preferentially discharged at the anode?
  1. Cl⁻
  2. OH⁻
  3. Na⁺
  4. H⁺
  1. Cl⁻
  2. OH⁻
  3. Na⁺
  4. H⁺
الإجابة الصحيحة: أ (Cl⁻)
Correct Answer: A (Cl⁻)
الشرح: عند الأنود (أكسدة)، المرشحون هما Cl⁻ و OH⁻ (من الماء). وفقاً للسلسلة الكهروكيميائية للأنions وتأثير التركيز: في محلول NaCl المركز (محلول ملحي)، يُفضل أكسدة Cl⁻ لأن تركيزه عالٍ. التفاعل: 2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻. في المحلول المخفف جداً، قد تتأكسد OH⁻ (تُنتج O₂). لكن في المنهج المصري وعملية الكلور-القلوي، الإجابة هي Cl⁻ مُنتجة غاز الكلور. عند الكاثود، يُختزل H⁺ (وليس Na⁺) مُنتجاً H₂.
Explanation: At the anode (oxidation), possible candidates are Cl⁻ and OH⁻ (from water). According to the electrochemical series for anions and concentration effects: in concentrated NaCl (brine), Cl⁻ is preferentially oxidized because its concentration is high. The reaction is: 2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻. In very dilute solution, OH⁻ might be oxidized instead. But for the standard Egyptian curriculum and industrial chlor-alkali process, the answer is Cl⁻ producing chlorine gas. At the cathode, H⁺ is reduced (not Na⁺), producing H₂ gas.
الفصل 4 — الكيمياء الكهربية Chapter 4 — Electrochemistry صعب / Hard
15
تآكل الحديد يُمنع بشكل أفضل بواسطة:
Corrosion of iron is best prevented by:
  1. توصيل الحديد بالقطب الموجب لبطارية (حماية أنودية).
  2. توصيل الحديد بفلز أكثر نشاطاً مثل المغنيسيوم (حماية كاثودية).
  3. حفظ الحديد في بيئة حمضية.
  4. إزالة طبقة الأكسيد بالكامل.
  1. Connecting iron to the positive terminal of a battery (anodic protection).
  2. Connecting iron to a more active metal like magnesium (cathodic protection).
  3. Storing iron in an acidic environment.
  4. Removing the oxide layer completely.
الإجابة الصحيحة: ب
Correct Answer: B
الشرح:
• الحماية الأنودية (التوصيل بالقطب الموجب) تُسرع الأكسدة — خطأ.
الحماية الكاثودية: توصيل الحديد بـ Mg (أنود تضحي) يجبر الحديد على أن يصبح كاثوداً حيث يحدث الاختزال، مما يمنع أكسدة Fe. Mg يتأكسد بدلاً منه: Mg → Mg²⁺ + 2e⁻.
• البيئة الحمضية تزيد من تركيز H⁺ وبالتالي سرعة التآكل.
• إزالة طبقة الأكسيد تُفشل حماية الحديد وتُسرع التآكل.
Explanation:
• Anodic protection (connecting to positive terminal) accelerates oxidation — wrong.
Cathodic protection: Connecting iron to Mg (sacrificial anode) forces iron to become the cathode where reduction occurs, preventing Fe oxidation. Mg oxidizes instead: Mg → Mg²⁺ + 2e⁻.
• Acidic environment increases H⁺ reduction and corrosion rate.
• Removing oxide layer exposes fresh iron to air and moisture, accelerating corrosion.
الفصل 5 — الكيمياء العضوية Chapter 5 — Organic Chemistry صعب جداً / Very Hard
16
أي المركبات التالية يعطي مرآة فضية مع محلول تولينز؟
Which compound will give a silver mirror with Tollens' reagent?
  1. الأسيتون
  2. الإيثانول
  3. حمض الفورميك
  4. حمض الأسيتيك
  1. Acetone
  2. Ethanol
  3. Formic acid
  4. Acetic acid
الإجابة الصحيحة: ج (حمض الفورميك)
Correct Answer: C (Formic acid)
الشرح: محلول تولينز ([Ag(NH₃)₂]⁺) يختبر الألدهيدات.
• الأسيتون (كيتون) — سلبي.
• الإيثانول (كحول) — سلبي.
حمض الفورميك (HCOOH) — يحتوي على مجموعة ألدهيد (–CHO مرتبطة بـ OH). يمكن أكسدته إلى CO₂، مُختزلاً تولينز إلى مرآة فضية: HCOOH + 2[Ag(NH₃)₂]⁺ + 3OH⁻ → CO₃²⁻ + 2Ag↓ + 4NH₃ + 2H₂O.
• حمض الأسيتيك — لا يحتوي على مجموعة ألدهيد، سلبي.
هذا من أصعب أسئلة التمييز لأن الطلاب ينسون أن حمض الفورميك هو في آنٍ واحد حمض و ألدهيد.
Explanation: Tollens' reagent ([Ag(NH₃)₂]⁺) tests for aldehydes.
• Acetone (ketone) — negative.
• Ethanol (alcohol) — negative.
Formic acid (HCOOH) — contains an aldehyde group structure (–CHO attached to OH). It can be oxidized to CO₂, reducing Tollens' reagent to silver mirror: HCOOH + 2[Ag(NH₃)₂]⁺ + 3OH⁻ → CO₃²⁻ + 2Ag↓ + 4NH₃ + 2H₂O.
• Acetic acid — no aldehyde group, negative.
This is one of the most difficult identification questions because students forget that formic acid is both an acid AND an aldehyde.
الفصل 5 — الكيمياء العضوية Chapter 5 — Organic Chemistry صعب / Hard
17
عند تسخين الإيثانول مع H₂SO₄ المركز عند 170°C، الناتج هو الإيثين. إذا سُخن عند 140°C، فالناتج هو:
When ethanol is heated with concentrated H₂SO₄ at 170°C, the product is ethene. If heated at 140°C, the product is:
  1. إيثوكسي إيثان (إيثر ثنائي إيثيل)
  2. إيثانال
  3. إيثين (نفس الناتج)
  4. حمض الإيثانويك
  1. Ethoxyethane (diethyl ether)
  2. Ethanal
  3. Ethene (same product)
  4. Ethanoic acid
الإجابة الصحيحة: أ
Correct Answer: A
الشرح: هذا هو التفاعل الكلاسيكي الذي يعتمد على درجة الحرارة للإيثانول مع H₂SO₄ المركز:
• عند 170°C: C₂H₅OH → C₂H₄ + H₂O (إزالة ماء/تحلل مائي — إيثين)
• عند 140°C: 2C₂H₅OH → C₂H₅–O–C₂H₅ + H₂O (استبدال — إيثر ثنائي إيثيل، يُسمى أيضاً إيثوكسي إيثان)
هذا يختبر معرفة التحكم الدقيق في درجة الحرارة من منهج الكيمياء العضوية المصري.
Explanation: This is the classic temperature-dependent reaction of ethanol with conc. H₂SO₄:
• At 170°C: C₂H₅OH → C₂H₄ + H₂O (elimination/dehydration — ethene)
• At 140°C: 2C₂H₅OH → C₂H₅–O–C₂H₅ + H₂O (substitution — diethyl ether, also called ethoxyethane)
This tests the exact temperature control knowledge from the Egyptian organic chemistry curriculum.
الفصل 5 — الكيمياء العضوية Chapter 5 — Organic Chemistry صعب / Hard
18
تفاعل البنزين مع الكلور في وجود FeCl₃ يُنتج:
The reaction of benzene with chlorine in the presence of FeCl₃ gives:
  1. كلوروبنزين (استبدال)
  2. هكساكلوريد البنزين (إضافة)
  3. بيفينيل
  4. لا يتفاعل
  1. Chlorobenzene (substitution)
  2. Benzene hexachloride (addition)
  3. Biphenyl
  4. No reaction
الإجابة الصحيحة: أ
Correct Answer: A
الشرح:
FeCl₃ هو حفاز حمض لويس يُنتج كاشف نووي Cl⁺: Cl₂ + FeCl₃ → Cl⁺ + FeCl₄⁻
• هذا هو الاستبدال العطفي الكهروفيلي: C₆H₆ + Cl₂ → C₆H₅Cl + HCl
• ناتج الإضافة (BHC) يتطلب ضوء UV: C₆H₆ + 3Cl₂ → C₆H₆Cl₆ (إضافة جذرية حرة).
• التمييز بين الحفاز وشرط الضوء هو فخ امتحاني رئيسي.
Explanation:
FeCl₃ is a Lewis acid catalyst that generates Cl⁺ electrophile: Cl₂ + FeCl₃ → Cl⁺ + FeCl₄⁻
• This is electrophilic aromatic substitution: C₆H₆ + Cl₂ → C₆H₅Cl + HCl
• Addition product (BHC) requires UV light: C₆H₆ + 3Cl₂ → C₆H₆Cl₆ (free radical addition).
The catalyst vs. condition distinction is a major exam trap.
الفصل 5 — الكيمياء العضوية Chapter 5 — Organic Chemistry صعب جداً / Very Hard
19
أي من الأزواج التالية يمثل متزامرات مجموعة وظيفية؟
Which of the following pairs are functional group isomers?
  1. بروبان-1-ول وبروبان-2-ول
  2. الإيثانول وثنائي ميثيل الإيثر
  3. بوت-1-ين وبوت-2-ين
  4. البروبان والسيكلوبروبان
  1. Propan-1-ol and propan-2-ol
  2. Ethanol and dimethyl ether
  3. But-1-ene and but-2-ene
  4. Propane and cyclopropane
الإجابة الصحيحة: ب
Correct Answer: B
الشرح:
• أ: متزامرات موضعية (نفس المجموعة الوظيفية –OH، موضع مختلف).
• ب: متزامرات مجموعة وظيفية — كلاهما له الصيغة C₂H₆O لكن مجموعات وظيفية مختلفة: إيثانول (كحول، –OH) مقابل ثنائي ميثيل الإيثر (إيثر، –O–).
• ج: متزامرات موضعية (الرابطة المضاعفة في موضع مختلف).
• د: متزامرات هيكلية/حلقية (فئة هيكلية مختلفة).
متزامرة المجموعة الوظيفية تتطلب نفس الصيغة الجزيئية لكن مجموعات وظيفية مختلفة.
Explanation:
• A: Position isomers (same functional group –OH, different position).
• B: Functional group isomers — both have formula C₂H₆O but different functional groups: ethanol (alcohol, –OH) vs. dimethyl ether (ether, –O–).
• C: Position isomers (double bond at different positions).
• D: Ring-chain isomers (different structural class).
Functional group isomerism requires the same molecular formula but different functional groups.
الفصل 5 — الكيمياء العضوية Chapter 5 — Organic Chemistry صعب / Hard
20
تفاعل حمض الأسيتيك مع الإيثانول في وجود H₂SO₄ المركز يُنتج:
Which of the following is a product of the reaction between acetic acid and ethanol in the presence of concentrated H₂SO₄?
  1. إيثيل إيثانوات + H₂O
  2. إيثوكسي إيثان + H₂O
  3. إيثين + CH₃COOH
  4. إيثانال + CH₃OH
  1. Ethyl ethanoate + H₂O
  2. Ethoxyethane + H₂O
  3. Ethene + CH₃COOH
  4. Ethanal + CH₃OH
الإجابة الصحيحة: أ
Correct Answer: A
الشرح: CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅ + H₂O
هذا هو تكوين الإستر (استرة فيشر). H₂SO₄ المركز يعمل كحفاز ومزيل للماء، مزيحاً الاتزان نحو الإستر. الناتج هو إيثيل إيثانوات (أسيتات الإيثيل) + ماء. هذا تفاعل عكوس؛ إزالة الماء أو استخدام كحول زائد تدفعه للأمام.
Explanation: CH₃COOH + C₂H₅OH ⇌ CH₃COOC₂H₅ + H₂O
This is esterification (Fischer esterification). Conc. H₂SO₄ acts as both catalyst and dehydrating agent, shifting equilibrium toward the ester. The product is ethyl ethanoate (ethyl acetate) + water. This is a reversible reaction; removing water or using excess alcohol drives it forward.
الفصل 5 — الكيمياء العضوية Chapter 5 — Organic Chemistry صعب جداً / Very Hard
21
مركب عضوي صيغته C₃H₆O يعطي اختبار تولينز موجباً واختبار اليودوفورم سالباً. المركب هو:
An organic compound with molecular formula C₃H₆O gives a positive Tollens' test but negative iodoform test. The compound is:
  1. البروبانال
  2. البروبانون
  3. بروبان-1-ول
  4. بروبين-1-ول
  1. Propanal
  2. Propanone
  3. Propan-1-ol
  4. Propen-1-ol
الإجابة الصحيحة: أ (البروبانال)
Correct Answer: A (Propanal)
الشرح:
• الصيغة C₃H₆O مع DBE = 1 (رابطة مضاعفة واحدة أو حلقة).
• اختبار تولينز موجب = وجود مجموعة ألدهيد.
• اختبار اليودوفورم سالب = ليس كيتون ميثيل ولا مركب كحولي من نوع CH₃–CH(OH)–.
البروبانال (CH₃CH₂CHO): ألدهيد (موجب تولينز)، لكن ليس لديه CH₃–CO– أو CH₃–CH(OH)– (سالب يودوفورم). تطابق مثالي.
• البروبانون: موجب يودوفورم (كيتون ميثيل)، سالب تولينز — عكس.
• بروبان-1-ول: لا يعطي أي الاختبارين مباشرة.
Explanation:
• Formula C₃H₆O with DBE = 1 (one double bond or ring).
• Positive Tollens' = aldehyde group present.
• Negative iodoform = NOT a methyl ketone or ethanol-type compound.
Propanal (CH₃CH₂CHO): aldehyde (positive Tollens'), but no CH₃–CO– or CH₃–CH(OH)– group (negative iodoform). Perfect match.
• Propanone: positive iodoform (methyl ketone), negative Tollens' — opposite.
• Propan-1-ol: neither test positive directly.
الفصل 5 — الكيمياء العضوية Chapter 5 — Organic Chemistry صعب / Hard
22
تحلل إيثيل إيثانوات بـ NaOH المخفف يُسمى:
The hydrolysis of ethyl ethanoate with dilute NaOH is called:
  1. التحلل المائي الحمضي
  2. التصبن
  3. تكوين الإستر
  4. إزالة الماء
  1. Acid hydrolysis
  2. Saponification
  3. Esterification
  4. Dehydration
الإجابة الصحيحة: ب
Correct Answer: B
الشرح:
التصبن هو التحلل القلوي للإستر: CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH
• التحلل المائي الحمضي يستخدم حفاز H⁺ وهو عكوس.
• التصبن بـ NaOH/KOH هو تفاعل لا عكوس (يُنتج ملح حمض كربوكسيلي + كحول).
• الاسم مشتق من صناعة الصابون (تحلل الدهون/الزيوت بـ NaOH/KOH).
Explanation:
Saponification is the alkaline hydrolysis of an ester: CH₃COOC₂H₅ + NaOH → CH₃COONa + C₂H₅OH
• Acid hydrolysis uses H⁺ catalyst and is reversible.
• Saponification with NaOH/KOH is irreversible (produces salt of carboxylic acid + alcohol).
• The name comes from soap-making (hydrolysis of fats/oils with NaOH/KOH).
الفصل 5 — الكيمياء العضوية Chapter 5 — Organic Chemistry صعب جداً / Very Hard
23
هيدروكربون يُبيض ماء البروم ويكوّن راسباً مع نترات الفضة الأمونياوية. الهيدروكربون هو:
A hydrocarbon decolorizes bromine water and forms a precipitate with ammoniacal silver nitrate. The hydrocarbon is:
  1. الإيثين
  2. الإيثاين (الأسيتيلين)
  3. البروبين
  4. بوت-2-ين
  1. Ethene
  2. Ethyne (acetylene)
  3. Propene
  4. But-2-ene
الإجابة الصحيحة: ب (الإيثاين)
Correct Answer: B (Ethyne)
الشرح:
• تبييض ماء البروم = غير مشبع (C=C أو C≡C).
• تكوين راسب مع نترات الفضة الأمونياوية (تولينز) = ألكاين طرفي له هيدروجين حمضي: HC≡CH + 2[Ag(NH₃)₂]⁺ → Ag–C≡C–Ag↓ (راسب أبيض).
• الإيثين والبروبين هما ألكينات — لا تتفاعل مع نترات الفضة الأمونياوية.
• بوت-2-ين هو ألكين داخلي — لا يتفاعل مع نترات الفضة الأمونياوية.
• فقط الألكاينات الطرفية (مثل الإيثاين) لها الهيدروجين الحمضي الذي يتفاعل مع تولينز مُكوّناً راسب أسيتيليد الفضة. هذا اختبار تمييز صعب جداً.
Explanation:
• Decolorizes bromine water = unsaturated (C=C or C≡C).
• Forms precipitate with ammoniacal AgNO₃ (Tollens' variant) = terminal alkyne with acidic H: HC≡CH + 2[Ag(NH₃)₂]⁺ → Ag–C≡C–Ag↓ (white precipitate).
• Ethene and propene are alkenes — no reaction with ammoniacal AgNO₃.
• But-2-ene is internal alkene — no reaction with ammoniacal AgNO₃.
• Only terminal alkynes (like ethyne) have the acidic hydrogen that reacts with Tollens' reagent to give silver acetylide precipitate. This is a very difficult identification test.
الفصل 5 — الكيمياء العضوية Chapter 5 — Organic Chemistry صعب / Hard
24
أي مما يلي ليس ناتجاً لتكسير كسور النفط الثقيلة؟
Which of the following is not a product of cracking heavy oil fractions?
  1. الألكينات
  2. غاز الهيدروجين
  3. الألكانات الأقصر
  4. أول أكسيد الكربون
  1. Alkenes
  2. Hydrogen gas
  3. Shorter alkanes
  4. Carbon monoxide
الإجابة الصحيحة: د
Correct Answer: D
الشرح: التكسير (حراري أو حفازي) يكسر جزيئات الهيدروكربونات الكبيرة إلى أصغر:
• يُنتج ألكانات (سلاسل أقصر) وألكينات (بسبب كسر C–C و C–H).
• قد يُنتج H₂ في بعض عمليات التكسير (إزالة هيدروجين).
أول أكسيد الكربون (CO) ليس ناتجاً للتكسير — يتكون أثناء الاحتراق غير الكامل أو التحويل بالبخار، وليس التكسير البسيط لكسور البترول. هذا يختبر المعرفة الدقيقة بعمليات تكرير البترول من الفصل 5.
Explanation: Cracking (thermal or catalytic) breaks large hydrocarbon molecules into smaller ones:
• Produces alkanes (shorter chains) and alkenes (due to breaking C–C and C–H bonds).
• May produce H₂ in some cracking processes (dehydrogenation).
Carbon monoxide (CO) is NOT a product of cracking — it forms during incomplete combustion or steam reforming, not simple cracking of petroleum fractions. This tests precise knowledge of petroleum refining processes from Chapter 5.
بين الفصول — تكاملي Cross-Chapter Integration صعب جداً / Very Hard
25
خلال التحليل الكهربائي لـ NaCl المنصهر بتيار 10 أمبير لمدة 193 ثانية، كتلة الصوديوم المترسبة عند الكاثود هي: (F = 96500 C/mol)
During electrolysis of molten NaCl with a current of 10 A for 193 seconds, the mass of sodium deposited at the cathode is: (F = 96500 C/mol)
  1. 0.46 g
  2. 1.15 g
  3. 2.30 g
  4. 4.60 g
  1. 0.46 g
  2. 1.15 g
  3. 2.30 g
  4. 4.60 g
الإجابة الصحيحة: أ (0.46 g)
Correct Answer: A (0.46 g)
الشرح:
• الشحنة Q = I × t = 10 × 193 = 1930 C
• مولات الإلكترونات = 1930 / 96500 = 0.02 mol e⁻
• التفاعل: Na⁺ + e⁻ → Na (إلكترون واحد لكل ذرة Na)
• مولات Na = 0.02 مول
• الكتلة = 0.02 × 23 = 0.46 g
هذا يجمع قوانين فاراداي مع الستوكيومتري — سؤال حسابي ثقيل.
Explanation:
• Charge Q = I × t = 10 × 193 = 1930 C
• Moles of electrons = 1930 / 96500 = 0.02 mol e⁻
• Reaction: Na⁺ + e⁻ → Na (1 electron per Na atom)
• Moles of Na = 0.02 mol
• Mass = 0.02 × 23 = 0.46 g
This combines Faraday's laws with stoichiometry — a common calculation-heavy question.
بين الفصول — تكاملي Cross-Chapter Integration صعب جداً / Very Hard
26
لعملية هابر N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃، إذا كانت تراكيز الاتزان [N₂] = 0.10 M و [H₂] = 0.30 M و [NH₃] = 0.20 M، فما قيمة Kc؟
For the Haber process N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃, if the equilibrium concentrations are [N₂] = 0.10 M, [H₂] = 0.30 M, and [NH₃] = 0.20 M, what is Kc?
  1. 14.8
  2. 3.7
  3. 148
  4. 0.074
  1. 14.8
  2. 3.7
  3. 148
  4. 0.074
الإجابة الصحيحة: أ (14.8)
Correct Answer: A (14.8)
الشرح:
Kc = [NH₃]² / ([N₂] × [H₂]³)
Kc = (0.20)² / (0.10 × 0.30³)
Kc = 0.04 / (0.10 × 0.027)
Kc = 0.04 / 0.0027 = 14.81 ≈ 14.8
الأخطاء الشائعة: نسيان تكعيب [H₂]، أو عكس التعبير. هذا حساب قياسي عالي الصعوبة.
Explanation:
Kc = [NH₃]² / ([N₂] × [H₂]³)
Kc = (0.20)² / (0.10 × 0.30³)
Kc = 0.04 / (0.10 × 0.027)
Kc = 0.04 / 0.0027 = 14.81 ≈ 14.8
Common errors: forgetting to cube [H₂], or inverting the expression. This is a standard high-difficulty calculation.
بين الفصول — تكاملي Cross-Chapter Integration صعب جداً / Very Hard
27
مركب تنسيق له الصيغة [Cr(NH₃)₄Cl₂]Cl. كم مول من AgNO₃ سيتفاعل مع 1 مول من هذا المركب ليرسب AgCl؟
A transition metal complex has the formula [Cr(NH₃)₄Cl₂]Cl. How many moles of AgNO₃ will react with 1 mole of this complex to precipitate AgCl?
  1. 1 mol
  2. 2 mol
  3. 3 mol
  4. 0 mol
  1. 1 mol
  2. 2 mol
  3. 3 mol
  4. 0 mol
الإجابة الصحيحة: أ (1 mol)
Correct Answer: A (1 mol)
الشرح: في مركبات التنسيق، فقط أيونات الكلوريد الحرة (الخارجة عن المجال التنسيقي) تترسب مع AgNO₃.
• الصيغة: [Cr(NH₃)₄Cl₂]Cl
• داخل القوسين: [Cr(NH₃)₄Cl₂]⁺ — هذان Cl⁻ ربيطات (داخل المجال التنسيقي)، ليسا أيونات حرة.
• خارج القوسين: Cl⁻ — أيون كلوريد حر واحد.
• فقط 1 مول من Cl⁻ الحر يتفاعل مع AgNO₃: Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓
هذا يختبر نظرية فيرنر للتنسيق، نقطة مفاهيمية صعبة جداً.
Explanation: In coordination compounds, only the free (ionizable) chloride ions outside the coordination sphere precipitate with AgNO₃.
• Formula: [Cr(NH₃)₄Cl₂]Cl
• Inside brackets: [Cr(NH₃)₄Cl₂]⁺ — these two Cl⁻ are ligands (coordinated), not free ions.
• Outside brackets: Cl⁻ — one free chloride ion.
• Only 1 mole of free Cl⁻ reacts with AgNO₃: Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓
This tests Werner's coordination theory, a very difficult conceptual point.
الفصل 5 — الكيمياء العضوية Chapter 5 — Organic Chemistry صعب جداً / Very Hard
28
أي التسلسلات التالية يحول الإيثين إلى حمض الإيثانويك بشكل صحيح؟
Which sequence correctly converts ethene to ethanoic acid?
  1. إيثين → HBr → KCN → H₃O⁺
  2. إيثين → H₂O/H⁺ → K₂Cr₂O₇/H⁺
  3. إيثين → H₂/Ni → Cl₂/UV → KOH(aq)
  4. إيثين → Br₂ → Mg/ether → CO₂ → H₃O⁺
  1. Ethene → HBr → KCN → H₃O⁺
  2. Ethene → H₂O/H⁺ → K₂Cr₂O₇/H⁺
  3. Ethene → H₂/Ni → Cl₂/UV → KOH(aq)
  4. Ethene → Br₂ → Mg/ether → CO₂ → H₃O⁺
الإجابة الصحيحة: ب
Correct Answer: B
الشرح:
التسلسل ب:
الخطوة 1: C₂H₄ + H₂O → C₂H₅OH (ترطيب الإيثين إلى إيثانول)
الخطوة 2: C₂H₅OH + [O] → CH₃COOH (أكسدة بـ K₂Cr₂O₇/H⁺ أو KMnO₄/H⁺)
• التسلسل أ: إيثين + HBr → برومو إيثان؛ + KCN → بروبان نتريل؛ + H₃O⁺ → حمض بروبانويك (3 كربونات، ناتج خاطئ).
• التسلسل ج: إيثين + H₂ → إيثان؛ + Cl₂/UV → كلورو إيثان؛ + KOH → إيثانول (ليس حمضاً).
• التسلسل د: إيثين + Br₂ → 1,2-ديبرومو إيثان؛ + Mg لا يكون كاشف غرينارد بسهولة من ثنائي هاليد مجاور؛ المسار غير عملي في هذا المنهج.
هذا يختبر منطق التخليق متعدد الخطوات، أصعب نوع أسئلة عضوية.
Explanation:
Option B:
Step 1: C₂H₄ + H₂O → C₂H₅OH (hydration of ethene to ethanol)
Step 2: C₂H₅OH + [O] → CH₃COOH (oxidation with acidified K₂Cr₂O₇ or KMnO₄)
• Option A: Ethene + HBr → bromoethane; + KCN → propanenitrile; + H₃O⁺ → propanoic acid (3 carbons, wrong product).
• Option C: Ethene + H₂ → ethane; + Cl₂/UV → chloroethane; + KOH → ethanol (not acid).
• Option D: Ethene + Br₂ → 1,2-dibromoethane; + Mg doesn't form Grignard easily from vicinal dihalide; path is impractical for this curriculum.
This tests multi-step synthesis logic, the most difficult type of organic question.
الفصل 2 — التحليل الكيميائي Chapter 2 — Chemical Analysis صعب جداً / Very Hard
29
مزيج من الأنions يحتوي على Cl⁻ و CO₃²⁻ و SO₄²⁻. بأي ترتيب يجب إضافة الكواشف للتعرف على كل منها والتأكد منها؟
A mixture of anions contains Cl⁻, CO₃²⁻, and SO₄²⁻. In what order should reagents be added to identify and confirm each?
  1. HNO₃ المخفف → BaCl₂ → AgNO₃
  2. BaCl₂ → HCl المخفف → AgNO₃
  3. HCl المخفف → BaCl₂ → AgNO₃
  4. AgNO₃ → BaCl₂ → HNO₃ المخفف
  1. Dilute HNO₃ → BaCl₂ → AgNO₃
  2. BaCl₂ → dilute HCl → AgNO₃
  3. Dilute HCl → BaCl₂ → AgNO₃
  4. AgNO₃ → BaCl₂ → dilute HNO₃
الإجابة الصحيحة: ج
Correct Answer: C
الشرح: التحليل الكيفي المنظم للأنions يتطلب ترتيباً محدداً:
الخطوة 1: HCl المخفف — CO₃²⁻ تُنتج فوراناً (غاز CO₂)، مؤكدة الكربونات. كما تزيل CO₃²⁻ لمنع ترسب BaCO₃ لاحقاً.
الخطوة 2: BaCl₂ — SO₄²⁻ يُكوّن BaSO₄ أبيض (غير ذائب في الأحماض)، مؤكداً الكبريتات.
الخطوة 3: AgNO₃ — Cl⁻ يُكوّن AgCl أبيض (ذائب في NH₃)، مؤكداً الكلوريد.
لماذا لا الترتيبات الأخرى؟
• BaCl₂ أولاً: BaCO₃ و BaSO₄ كلاهما راسب أبيض — لا يمكن التمييز.
• AgNO₃ أولاً: Ag₂CO₃ (أبيض)، AgCl (أبيض)، Ag₂SO₄ (قليل الذوبان) — كلها بيضاء، مربكة.
• HNO₃ مقبول بدلاً من HCl، لكن HCl مفضل لأنه لا يُدخل أنionاً مُتداخلاً إذا كان الاختبار لاحقاً للنترات.
Explanation: Systematic anion analysis requires specific order:
Step 1: Dilute HCl — CO₃²⁻ effervesces (CO₂ gas), confirming carbonate. Also removes CO₃²⁻ to prevent precipitation of BaCO₃ later.
Step 2: BaCl₂ — SO₄²⁻ gives white BaSO₄ precipitate (insoluble in acids), confirming sulfate.
Step 3: AgNO₃ — Cl⁻ gives white AgCl precipitate (soluble in NH₃), confirming chloride.
Why not other orders?
• BaCl₂ first: BaCO₃ and BaSO₄ both precipitate white — cannot distinguish.
• AgNO₃ first: Ag₂CO₃ (white), AgCl (white), Ag₂SO₄ (slightly soluble) — all white, confusing.
• HNO₃ is acceptable instead of HCl, but HCl is preferred as it doesn't introduce interfering anions if testing for nitrate later.
الفصل 3 — الاتزان الكيميائي Chapter 3 — Chemical Equilibrium صعب / Hard
30
للاتزان PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g)، عند إضافة حفاز إلى النظام عند درجة حرارة ثابتة:
For the equilibrium PCl₅(g) ⇌ PCl₃(g) + Cl₂(g), when a catalyst is added to the system at constant temperature:
  1. يتغير Kc ويزداد معدل التفاعل التقدمي فقط.
  2. لا يتغير Kc ويزداد معدل التفاعل التقدمي والعكسي بالتساوي.
  3. يتغير Kc وينزاح الاتزان نحو اليمين.
  4. لا يتغير Kc لكن ينزاح الاتزان نحو اليسار.
  1. Kc changes and only the forward reaction rate increases.
  2. Kc does not change and both forward and reverse rates increase equally.
  3. Kc changes and equilibrium shifts to the right.
  4. Kc does not change but equilibrium shifts to the left.
الإجابة الصحيحة: ب
Correct Answer: B
الشرح: الحفاز يؤثر على سرعة التفاعل فقط، لا على موضع الاتزان ولا على Kc. يزيد من سرعة التفاعل التقدمي والعكسي بنفس المقدار، مما يؤدي إلى بلوغ الاتزان بشكل أسرع دون تغيير في تراكيز المواد عند الاتزان. Kc يعتمد فقط على درجة الحرارة. هذا مفهوم أساسي لكنه فخ شائع للطلاب الذين يعتقدون أن الحفاز يزيح الاتزان.
Explanation: A catalyst affects the reaction rate only, not the equilibrium position or Kc. It increases both forward and reverse rates equally, leading to faster attainment of equilibrium without changing equilibrium concentrations. Kc depends only on temperature. This is a fundamental concept but a common trap for students who think catalysts shift equilibrium.