NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT EKSAMEN FISIESE WETENSKAP (V2) JUNIE 2015 EKSAMEN VRAESTEL GRAAD 10

Transcription

1 NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT EKSAMEN FISIESE WETENSKAP (V2) JUNIE 2015 EKSAMEN VRAESTEL GRAAD 10 PUNTE: 150 TYD: 2 UUR Hierdie vraestel bestaan uit 14 bladsye saam met inligtingsblad

2 INSTRUKSIES EN INLIGTING 1 Skryf jou naam op die FOLIO PAPIER. 2 Hierdie vraestel bestaan uit TIEN vrae. Beantwoord AL die vrae. 3 Begin ELKE vraag op n NUWE bladsy op die FOLIO PAPIER. 4 Jy mag n nie-programmerbare rekenaar gebruik. 5 Jy mag die gepaste wiskundige instrumente gebruik. 6 JY WORD AANGERAAI OM DIE AANGEHEGDE INLIGTINGSBLAAIE TE GEBRUIK. 7 Toon ALLE formules en vervangings in ALLE berekeninge. 8 Nommer die antwoorde korrek volgens die nommeringstelsel gebruik in hierdie vraestel. 9 Rond jou finale antwoord af na n minimum van TWEE desimale plekke. 10 Gee kortliks motiverings, besprekings en so voorts indien verlang. 11 Skryf netjies en leesbaar. 2

3 VRAAG 1: MULTIKEUSE VRAE Vier moontlikhede word as antwoorde tot die volgende vrae verskaf. Elke vraag het slegs EEN korrekte antwoord. Skryf slegs die letter (A-D) langs die vraagnommer ( ) op die FOLIO PAPIER, by voorbeeld 1.1B. 1.1 Watter een van die volgende elemente word in groep 2 en periode 3 gevind? A Sc B Na C Mg D Cl (2) 1.2 Sekere eienskappe van n onbekende element word in die table hieronder getoon. Voorkoms Reaktiwiteit Smeltpunt ( 0 C) 39.1 Kookpunt ( 0 C) 68.8 Baie sag met n silwerwit skynsel as gesny. Reageer heftig met koue water. Aan watter groep in die Periodieke Tabel behoort hierdie element? A 1 B 2 C 14 D 16 (2) 1.3 Rookmis is n A element. B verbinding. C heterogene mengsel D homogene mengsel. (2) 3

4 1.4 Kies die korrekte chemiese formule vir Stikstof (II) oksied. A NO 2 B N 2 O 2 C N 2 O 4 D NO (2) 1.5 Die energieveranderinge wat plaasvind as n elektron deur n atoom in die gasfase aanvaar word om n anioon te vorm, word die genoem. A elektronegatiwiteit B ionisasie energie C elektronaffiniteit D aktiveringsenergie (2) 1.6 Watter een van die volgende is n ioniese verbinding? A CO 2 B N 2 C NaBr D CH 3 COOH (2) 1.7 Watter EEN van die volgende stellings is waar aangaande die verbinding kalsiumchloried? A Dis n metaalagtige substans. B Die molekules is saamgestel uit een kalsiumatoom en een chlooratoom. C Dit gelei elektrisiteit as opgelos in water. D Dis n kovalente verbinding. (2) 4

5 1.8 Daar is valenselektrone in n broomatoom. A 3 B 7 C 1 D 5 (2) 1.9 Die elemente van Groep II staan bekend as A alkalmetale. B alkali-aard metale. C metalloïde. D edelgasse. (2) 1.10 Watter van die volgende is n eienskap van gasse? A Gasse behou n vasgestelde volume. B Gasse het n defnitiewe vorm. C Gasse vloei nie. D Gasse neem die vorm van en vul die hele houer. (2) [20] 5

6 VRAAG 2 ( Begin op n nuwe bladsy) 2.1 Onderskei tussen n mengsel en n suiwer stof. (4) 2.2 Teken die table hieronder oor op die FOLIO PAPIER en in elke geval bepaal of die stof n verbinding, n heterogene mengsel of n homogene mengsel is deur n regmerkie in die korrekte kolom te maak. Stof Verbinding Heterogeen Homogeen Tafelsout Rook Sout en rys Modderige water Brons (5) 2.3 Verskillende metodes word gebruik om mengsels te skei. Noem die fisiese metode wat gebruik word om die mengsels hieronder genoem te skei Alkohol en water (1) Water en sand (1) Water en olie (1) Soutwater (1) Ertjies en rys (1) [15] 6

7 VRAAG 3 ( Begin op n nuwe bladsy) Die temperatuur versus tydgrafiek( nie volgens skaal geteken nie) hieronder is vekry deur n klein hoeveelheid swael te verhit, oorspronklik by kamertemperatuur, totdat al die swael verdamp. Die verskillende dele van die grafiek is gemerk met die letters A tot E. Temperatuur ( 0 c) A B C D E Tyd (minute) 3.1 Definieer die term kookpunt van n stof. (3) 3.2 Skryf die LETTER getoon op die grafiek, wat die stadium voorstel waar: Swael hoofsaaklik in die vloeistoffase is Swael in beide die vaste stof fase en vloeistoffase is Verdamping van die meeste swael plaasvind Swael slegs n gas is. (1) (1) (1) (1) 3.3 Skryf neer die smelpunt van swael. (1) 3.4 Gebruik die molekulere teorie om te verduidelik hoekom gedeelte B van die grafiek horisontaal is. (3) [11] 7

8 VRAAG 4 ( Beginop n nuwe bladsy) Elemente in die periodieke tabel is gerangskik volgens fisiese en chemiese eienskappe. Hulle word in drie groepe verdeel, naamlik metale, nie-metale en metalloïde. 4.1 Gee twee eienskappe van metale. (2) 4.2 Klassifiseer die volgende as metaal, nie-metaal of metalloïd: Al (1) Si (1) Ar (1) 4.3 Van die lys van elemente genoem in 4.2 hierbo, watter element kan as isoleerder gebruik word? (2) 4.4 Hoeveel atome van elke element is daar in die verbinding van die stowwe hieronder gegee.( Voorbeeld: CO 2 ; C=1 en O= 2 ) NaOH (2) (NH 4 ) 2 SO 4 (2) CH 3 COOH (2) 4.5 Skryf neer die name van die verbindings waarvan die formules in 4.4 hierbo gegee is. (3) [16] VRAAG 5 (Begin op n nuwe bladsy) Koolstofdioksiedgas en Kaliumfluoried is geklassifiseer as chemiese verbindings terwyl heliumgas geklassifiseer is as n element. 5.1 Definieer die term verbinding. (2) 5.2 Gee n rede waarom heliumgas as n element geklassifiseer word. (2) 5.3 Hoe verskil n ioon van n molekule? (4) 8

9 5.4 Skryf die tipe chemiese binding in: Kaliumfluoriedkristalle (1) Suurstofgas (1) 5.5 Teken die Lewisstruktuur vir: Waterstoffluoried (2) Ammoniak (2) 5.6 Gebruik die Lewisstruktuur om die vorming van kaliumfluoried van atome van kalium en fluoor aan te toon. (4) 5.7 Skryf die chemiese formules vir die volgende stowwe: Sinknitraat (2) Natriumkarbonaat (2) [22] Vraag 6 (Begin op n nuwe bladsy) Atome is die basiese boublokke van materie en bestaan uit verskillende partikels wat verantwoordelik is vir sekere karaktereienskappe van die atoom of element. 6.1 Gebruik die s-p notasie en skryf die elektronkonfigurasie van aluminium. (3) 6.2 Skryf die naam van die van die partikel/s verantwoordelik vir die elk van die volgende: Volume van n atoom (1) Massa van n atoom (2) Atoomnommer (1) Nukleone (2) [9] 9

10 Vraag 7 (Begin op n nuwe bladsy) n Sekere element X het n atoomnommer van 10. Dit kom voor as die volgende drie isotope: X - 20: 90,92%; X - 21: 0,26%; X - 22: 8,82% 7.1 Definieer die term isotoop. (2) 7.2 Skryf die NAAM van element X. (1) 7.3 Skryf die aantal neutrone in die nukleus van die isotoop van element X wat die MINSTE voorkom. (1) 7.4 Teken n Aufbau diagram van element X. (3) 7.5 Skryf neer TWEE reёls wat jy toegepas het om VRAAG 7.4 te beantwoord, (2) 7.6 Element Y is n groep 1 element wat in dieselfde periode van die periodieke table is as element X. Skryf neer die: Elektronkonfigurasie (sp notasie) vir element Y. (1) Algemene naam gebruik vir die elemente in groep 1 van die periodieke tabel Algemene naam gebruik vir die groep van elemente van die periodieke tabel waar element X in is. (1) (1) 7.7 Bereken die relatiewe atoommassa van element X. (5) [17] 10

11 VRAAG 8 ( Begin op n nuwe bladsy) 8.1 Definieer die term elektronegatiwiteit. (2) 8.2 Verduidelik waarom is daar geen waarde vir elektronegatiwiteit by die edelgasse. (2) 8.3 Watter tipe binding is n kovalente binding in terme van elektrone? (2) 8.4 Klassifiseer die volgende as IONIESE, METAAL of KOVALENTE bindings H 2 S (1) NaCl (1) Cu (1) [9 ] VRAAG 9 ( Begin op n nuwe bladsy) 9.1 Materie bestaan in drie fases naamlik vaste stof, vloeistof, gas. Dit kan verander tussen die drie fases deur of hitte toe te voeg of hitte te verwyder. Die vloeidiagram hieronder toon die veranderinge tussen die drie fases van materie, VASTE STOF E B A VLOEISTOF C D GAS Die letters A-E stel die prosesse van verandering van fases voor Noem elke fisiese proses vanaf A tot E. (5) Definieer die term smeltpunt". (2) 9.2 n Sekere metaal het n smeltpunt van - 2 o C en n kookpunt van 10 o C. Sal hierdie metaal n VASTE STOF, VLOEISTOF of GAS by kamertemperatuur wees? Motiveer jou antwoord, (3) [10] 11

12 VRAAG 10 (Begin op n nuwe bladsy) Waterstofperoksied (H 2 O 2 ) word verhit in die teenwoordigheid van n katalisator genoem mangaandioksied (MnO 2 ). Waterstofperoksied ontbind na water en suurstof na verhitting, volgens die volgende chemiese vergelyking: H 2 O 2 (l) H 2 O(l) + O 2 (g) Die temperatuur vermeerder soos die produkte vorm. H 2O 2 word verhit Suurstofgas word in proefbuis versamel 10.1 Stel die wet van konstante samestelling. (3) 10.2 Noem die tipe reaksie wat waterstofperoksied ondergaan. (2) 10.3 Is die reaksie EKSOTERMIES of ENDOTERMIES? Gee n rede vir jou antwoord. (3) 10.4 Beskou die veranderinge wat H 2 O 2 (waterstofperoksied) in die volgende reaksie ondergaan het: H 2 O 2 ( l) H 2 O(l) + O 2 (g) Balanseer die bostaande chemise reaksie. (3) Doen die nodige berekeninge om aan te toon dat die Wet van Behoud van Massa vir die bostaande vergelyking geld. (5) 10.5 Bereken die massa O 2 gas geproduseer as 2 mol H 2 O 2 in die chemiese reaksie gebruik word, TOTAAL : 150 (5) [21] 12

13 NATIONAL SENIOR CERTIFICATE NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT DATA FOR PHYSICAL SCIENCES GRADE 12 PAPER 2 (CHEMISTRY) GEGEWENS VIR FISIESE WETENSKAPPE GRAAD 12 VRAESTEL 2 (CHEMIE) TABLE 1: PHYSICAL CONSTANTS/TABEL 1: FISIESE KONSTANTES NAME/NAAM SYMBOL/SIMBOOL VALUE/WAARDE Standard pressure Standaarddruk Molar gas volume at STP Molêre gasvolume by STD Standard temperature Standaardtemperatuur Charge on electron Lading op elektron p 1,013 x 10 5 Pa V m 22,4 dm 3 mol -1 T e 273 K -1,6 x C TABLE 2: FORMULAE/TABEL 2: FORMULES m n M n m c OR / OF c V MV n N N A V n V m cav c V b a b n n a b ph = -log[h 3 O + ] Kw = [H 3 O + ][OH - ] = 1 x at 298 K E cell E E / E cathode anode sel E katode E anode E cell E E / E reduction oxidation sel E reduksie E oksidasie E cell E E / E oxidising agent reducingagent sel E oksideermi ddel E reduseermiddel 13

14 14

15 NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT EKSAMEN FISIESE WETENSKAP (V2) JUNIE 2015 EKSAMEN MEMORANDUM GRAAD 10 PUNTE: 150 Hierdie memorandum bestaan uit 9 bladsye.

16 Fisiese Wetenskap /V2 Graad 10 MPDBE/JUNIE2015 VRAAG C (2) 1.2 A (2) 1.3 C (2) 1.4 D (2) 1.5 C (2) 1.6 C (2) 1.7 C (2) 1.8 B (2) 1.9 B (2) 1.10 D (2) [20] VRAAG Mengsel Enige kombinasie van twee of meer suiwer stowwe. Suiwer stof-enige stof wat bestaan uit slegs een soort/tipe van element of verbinding. (4) Verbinding (1) Homogeen (1) Heterogeen (1) Heterogeen (1) Homogeen (1) 2

17 Fisiese Wetenskap /V2 Graad 10 MPDBE/JUNIE Fraksionele distillasie (1) Filtrasie (1) Dekantering/afgieting (1) Verdamping (1) Sortering/Handsortering (1) [15] VRAAG Kookpunt- die temperatuur waar die dampdruk van n stof gelyk is aan die atmosferiese druk. (3) C (1) B (1) D (1) E (1) C (1) 3.4 Die temperatuur bly konstant. Al die energie word gebruik om die intermolekulêre kragte te oorkom en om die spasie tussen die molekules te vergroot. (3) [11] 3

18 Fisiese Wetenskap /V2 Graad 10 MPDBE/JUNIE2015 VRAAG Goeie geleiers van hitte Goeie geleiers van elektrisiteit Blink en metaalagtige skynsel Buigbaar en smeebaar (Enige 2) (2) Metaal (1) Metalloïde (1) Nie-metaal (1) 4.3 Si (2) Na=1; O=1; H=1 (2) N=2 ; H=8; S=1; O=4 (1 punt vir N en H en 1 punt vir S en O) (2) C=2; H=4; O=2 (1 punt vir H and 1 punt vir C en O) (2) 4.5 NaOH : Natriumhidroksied (NH 4 )SO 4 : Ammoniumsulfaat CH 3 COOH: Etanoesuur/Asynsuur (3) [16] 4

19 Fisiese Wetenskap /V2 Graad 10 MPDBE/JUNIE2015 VRAAG Verbinding n suiwer stof wat uit twee of meer verskillende elemente bestaan. (2) 5.2 Dit bestaan uit een tipe van atome/helium atome alleenlik. (2) 5.3 n Ioon-: n Atoomof groep atome wat n netto negatiewe of positiewe lading het. OF n atoom of groep atome wat n netto lading het. n Molekule: n Groep atome wat kovalent aan mekaar gebind en n zero netto lading het. (4) Ioniese binding (1) Kovalente binding (1) : : H F (2) : :H H H N (2) (4) Zn(NO 3 ) 2 (2) Na 2 CO 3 (2) [22] 5

20 Fisiese Wetenskap /V2 Graad 10 MPDBE/JUNIE2015 VRAAG s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 (3) elektrone (1) protone and neutrone OF nukleone (2) protone (1) protone and neutrone (2) [9] VRAAG Isotope: Atome met dieselfde hoeveelheid protone maar verskillende getal neutrone. OF Atome met dieselfde atoomgetal maar verskillende atoommassas. (2) 7.2 Neon (1) (1) 7.4 (3) 7.5 Pauli s uitsluitings beginsel Hund se reёl (2) 6

21 Fisiese Wetenskap /V2 Graad 10 MPDBE/JUNIE s 2 2s Alkalimetale Edelgasse (1) (1) (1) 7.7 Beskou 100 atome Atoommassa = ( ) ( ) ( ) = 20,18 (5) [17] VRAAG Elektronegatiwiteit: Is die vermoё van n atoom om die gedeelde elektronpaar na homself aan te trek (2) 8.2 Die heel buitenste energievlakke van hierdie elemente is vol OF die edelgasse het n stabiele elektronkonfigurasie. (2) 8.3 Kovalente binding- Binding wat elektrondeling behels (2) Kovalent (1) Ionies (1) Metaal (1) [9] 7

22 Fisiese Wetenskap /V2 Graad 10 MPDBE/JUNIE2015 VRAAG A Sublimasie B Smelting C Verdamping D Kondensasie E Vries (5) Temperatuur waar by n stof fase verander van n vaste stof na n vloeistof (2) 9.2 Gas Die kookpunt is laer as kamertemperatuur. (3) [10] VRAAG In n suiwer verbinding, is die elemente altyd in dieselfde defnitiewe vehouding teenwoordig in massa. (3) 10.2 Dekomposisie (2) 10.3 Endotermies, energie word benodig om die bande te breek. (3) H 2 O 2 (l) 2H 2 O(l) + O 2 (g) (3) Linkerkant: M(2H 2 O 2 ) = 2(1+1) + 2(16+16) = 68g Regterkant: M(2H 2 O) + M(O 2 ) =2(1+1+16) + ( ) = (36 +32) = 68g (5) 8

23 Fisiese Wetenskap /V2 Graad 10 MPDBE/JUNIE Van die gebalanseerde vergelyking: 2H 2 O 2 ( l) 2H 2 O(l) + O 2 (g) So as 2mol van H 2 O 2 ( l) gebruik is, dan is 1 mol of O 2 geproduseer, so n = 1 mol = m = 32g (5) TOTAAL : 150 [21] 9