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
Physical Sciences P 2
NSC-Grade 10
MDO November 2014
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 Copyright reserved
Please turn over
Physical Sciences P 2
NSC-Grade 10
MDO November 2014
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 (1.1-1.10) op die FOLIO PAPIER, by voorbeeld 1.1B. 1.1
1.2
Watter een van die volgende elemente word in groep 2 en periode 3 gevind? A
Sc
B
Na
C
Mg
D
Cl
(2)
Sekere eienskappe van „n onbekende element word in die table hieronder getoon. Voorkoms
Baie sag met „n silwerwit skynsel as gesny.
Reaktiwiteit
Reageer heftig met koue water.
Smeltpunt (0C)
39.1
Kookpunt (0C)
68.8
Aan watter groep in die Periodieke Tabel behoort hierdie element?
1.3
A
1
B
2
C
14
D
16
(2)
Rookmis is „n … A
element.
B
verbinding.
C
heterogene mengsel
D
homogene mengsel.
(2)
3 Copyright reserved
Please turn over
Physical Sciences P 2
1.4
1.5
1.6
1.7
NSC-Grade 10
MDO November 2014
Kies die korrekte chemiese formule vir Stikstof (II) oksied. A
NO2
B
N2O2
C
N2O4
D
NO
(2)
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)
Watter een van die volgende is „n ioniese verbinding? A
CO2
B
N2
C
NaBr
D
CH3COOH
(2)
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 Copyright reserved
Please turn over
Physical Sciences P 2
1.8
1.9
1.10
NSC-Grade 10
MDO November 2014
Daar is … valenselektrone in „n broomatoom. A
3
B
7
C
1
D
5
(2)
Die elemente van Groep II staan bekend as… A
alkalmetale.
B
alkali-aard metale.
C
metalloïde.
D
edelgasse.
(2)
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 Copyright reserved
Please turn over
Physical Sciences P 2
NSC-Grade 10
MDO November 2014
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
2.2.1 Tafelsout 2.2.2 Rook 2.2.3 Sout en rys 2.2.4 Modderige water 2.2.5 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. 2.3.1
Alkohol en water
(1)
2.3.2
Water en sand
(1)
2.3.3
Water en olie
(1)
2.3.4
Soutwater
(1)
2.3.5
Ertjies en rys
(1) [15]
6 Copyright reserved
Please turn over
Physical Sciences P 2
NSC-Grade 10
MDO November 2014
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 (0c)
E
9
445
D
C
115 B
A Tyd (minute) 3.1
Definieer die term “kookpunt van „n stof”.
3.2
Skryf die LETTER getoon op die grafiek, wat die stadium voorstel waar:
(3)
3.2.1
Swael hoofsaaklik in die vloeistoffase is.
(1)
3.2.2
Swael in beide die vaste stof fase en vloeistoffase is.
(1)
3.2.3
Verdamping van die meeste swael plaasvind.
(1)
3.2.4
Swael slegs „n gas is.
(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 Copyright reserved
Please turn over
Physical Sciences P 2
NSC-Grade 10
MDO November 2014
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: 4.2.1
Al
(1)
4.2.2
Si
(1)
4.2.3
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: CO2 ; C=1 en O= 2 ) 4.4.1 NaOH
(2)
4.4.2
(NH4)2SO4
(2)
4.4.3
CH3COOH
(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
Copyright reserved
Please turn over
Physical Sciences P 2
5.4
5.5
NSC-Grade 10
MDO November 2014
Skryf die tipe chemiese binding in: 5.4.1
Kaliumfluoriedkristalle
(1)
5.4.2
Suurstofgas
(1)
Teken die Lewisstruktuur vir: 5.5.1 Waterstoffluoried
(2)
5.5.2 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: 5.7.1 Sinknitraat
(2)
5.7.2 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: 6.2.1 Volume van „n atoom
(1)
6.2.2
Massa van „n atoom
(2)
6.2.3
Atoomnommer
(1)
6.2.4
Nukleone
(2) [9]
9 Copyright reserved
Please turn over
Physical Sciences P 2
NSC-Grade 10
MDO November 2014
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,
7.6
Element Y is „n groep 1 element wat in dieselfde periode van die periodieke table is as element X. Skryf neer die: 7.6.1
Elektronkonfigurasie (sp notasie) vir element Y.
7.6.2
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.
7.6.3
7.7
Bereken die relatiewe atoommassa van element X.
(1) (1) (1)
(5) [17]
10 Copyright reserved
(2)
Please turn over
Physical Sciences P 2
NSC-Grade 10
MDO November 2014
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. 8.4.1 H2S
(1)
8.4.2 NaCl
(1)
8.4.3 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 A
E B C VLOEISTOF
D
GAS
Die letters A-E stel die prosesse van verandering van fases voor.
9.2
9.1.1
Noem elke fisiese proses vanaf A tot E.
(5)
9.1.2
Definieer die term “smeltpunt".
(2)
„n Sekere metaal het „n smeltpunt van - 2 oC en‟n kookpunt van 10 oC. Sal hierdie metaal „n VASTE STOF, VLOEISTOF of GAS by kamertemperatuur wees? Motiveer jou antwoord,
(3) [10]
11 Copyright reserved
Please turn over
Physical Sciences P 2
NSC-Grade 10
MDO November 2014
VRAAG 10 (Begin op ‘n nuwe bladsy) Waterstofperoksied (H2O2) word verhit in die teenwoordigheid van „n katalisator genoem mangaandioksied (MnO2). Waterstofperoksied ontbind na water en suurstof na verhitting, volgens die volgende chemiese vergelyking: H2O2(ℓ) → H2O(ℓ) + O2(g) Die temperatuur vermeerder soos die produkte vorm.
Suurstofgas word in proefbuis versamel collected in a test tube
H2O2 word verhit
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 H2O2 (waterstofperoksied) in die volgende reaksie ondergaan het: H2O2 ( ℓ) → H2O(ℓ) + O2(g)
10.5
10.4.1 Balanseer die bostaande chemise reaksie.
(3)
10.4.2 Doen die nodige berekeninge om aan te toon dat die Wet van Behoud van Massa vir die bostaande vergelyking geld.
(5)
Bereken die massa O2 gas geproduseer as 2 mol H2O2 in die chemiese reaksie gebruik word,
(5) [21]
TOTAAL : 150
12 Copyright reserved
Please turn over
Physical Sciences P 2
NSC-Grade 10
MDO November 2014
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
p
1,013 x 105 Pa
Vm
22,4 dm3∙mol-1
T
273 K
e
-1,6 x 10-19C
Standard pressure Standaarddruk Molar gas volume at STP Molêre gasvolume by STD Standard temperature Standaardtemperatuur Charge on electron Lading op elektron
TABLE 2: FORMULAE/TABEL 2: FORMULES
n
m M
n
N NA
c
n m OR / OF c MV V
n
V Vm
caVa cbVb
na nb
pH = -log[H3O+]
Kw = [H3O+][OH-] = 1 x 10-14 at 298 K
Eθcell
Eθcathode
Eθanode / E θsel
Eθcell
θ Ereduction
Eθcell
Eθoxidising agent
Eθoxidation / E θsel
θ Ekatode
E θanode
θ Ereduksie
θ θ Ereducing agent / E sel
E θoksidasie
Eθoksideermi ddel
θ Ereduseermi ddel
13 Copyright reserved
Please turn over
14
NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT EKSAMEN
FISIESE WETENSKAP (V2) JUNIE 2015 EKSAMEN MEMORANDUM GRAAD 10
PUNTE: 150
Hierdie memorandum bestaan uit 9 bladsye.
Fisiese Wetenskap /V2
Graad 10
MPDBE/JUNIE2015
VRAAG 1 1.1
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 2 2.1
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)
2.2
2.2.1
Verbinding✓
(1)
2.2.2
Homogeen✓
(1)
2.2.3
Heterogeen✓
(1)
2.2.4
Heterogeen✓
(1)
2.2.5
Homogeen ✓
(1)
2
Fisiese Wetenskap /V2
Graad 10
MPDBE/JUNIE2015
2.3 2.3.1
Fraksionele distillasie✓
(1)
2.3.2
Filtrasie✓
(1)
2.3.3
Dekantering/afgieting✓
(1)
2.3.4
Verdamping✓
(1)
2.3.5
Sortering/Handsortering ✓
(1) [15]
VRAAG 3 3.1
Kookpunt- die temperatuur ✓ waar die dampdruk✓van ‘n stof gelyk is aan die atmosferiese ✓ druk.
(3)
3.2
3.2.1
C✓
(1)
3.2.2
B✓
(1)
3.2.3
D✓
(1)
3.2.4
E✓
(1)
3.3
115 0C✓
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. ✓
(1)
(3) [11]
3
Fisiese Wetenskap /V2
Graad 10
MPDBE/JUNIE2015
VRAAG 4 4.1
Goeie geleiers van hitte✓ Goeie geleiers van elektrisiteit✓ Blink en metaalagtige skynsel✓ Buigbaar en smeebaar✓
(Enige 2)
(2)
4.2 4.2.1
Metaal✓
(1)
4.2.2
Metalloïde✓
(1)
4.2.3
Nie-metaal✓
(1)
4.3
Si✓✓
4.4
4.4.1
Na=1; O=1; H=1✓✓
4.4.2
N=2 ; H=8; S=1; O=4✓✓
(2)
(2)
(1 punt vir N en H en 1 punt vir S en O) 4.4.3
C=2; H=4; O=2✓✓ (1 punt vir H and 1 punt vir C en O)
4.5
(2)
(2)
NaOH : Natriumhidroksied✓ (NH4)SO4: Ammoniumsulfaat ✓ CH3COOH: Etanoesuur/Asynsuur✓
(3) [16]
4
Fisiese Wetenskap /V2
Graad 10
MPDBE/JUNIE2015
VRAAG 5 5.1
Verbinding – ‘n suiwer stof wat uit twee of meer verskillende elemente bestaan.
(2)
5.2
Dit bestaan uit een tipe
(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
5.4
5.5
van atome/helium atome alleenlik.
zero netto lading het . ✓
(4)
5.4.1
Ioniese binding
(1)
5.4.2
Kovalente binding
(1)
H: F:
(2)
5.5.1
5.5.2
H: N:H
H
(2)
5.6
(4) 5.7
5.7.1
Zn(NO3)2
(2)
5.7.2
Na2CO3
(2) [22]
5
Fisiese Wetenskap /V2
Graad 10
MPDBE/JUNIE2015
VRAAG 6
6.1
1s2 2s2 2p6
3s2 3p1
6.2
6.2.1
elektrone
6.2.2
protone
6.2.3
protone
6.2.4
protone
(3) (1)
and neutrone
OF nukleone
(2) (1)
and neutrone
(2) [9]
VRAAG 7 7.1
Isotope: Atome met dieselfde hoeveelheid protone maar verskillende getal neutrone. OF Atome met dieselfde atoomgetal maar verskillende atoommassas.
(2)
7.2
Neon
(1)
7.3
11
(1)
7.4
(3) 7.5
Pauli’s uitsluitings beginsel Hund se reёl
(2)
6
Fisiese Wetenskap /V2
Graad 10
MPDBE/JUNIE2015
7.6 7.6.1
1s22s1 (1)
7.7
7.6.2
Alkalimetale
7.6.3
Edelgasse
(1) (1)
Beskou 100 atome Atoommassa =
(
)
(
)
(
)
= 20,18
(5) [17]
VRAAG 8
8.1
8.2
8.3 8.4
Elektronegatiwiteit: Is die vermoё van’n atoom om die gedeelde elektronpaar na homself aan te trek Die heel buitenste energievlakke van hierdie elemente is vol edelgasse het ‘n stabiele elektronkonfigurasie . Kovalente binding- Binding
wat elektrondeling behels
(2) OF die (2) (2)
8.4.1
Kovalent
(1)
8.4.2
Ionies
(1)
8.4.3
Metaal
(1) [9]
7
Fisiese Wetenskap /V2
Graad 10
MPDBE/JUNIE2015
VRAAG 9 9.1
9.1.1
A – Sublimasie B –Smelting C – Verdamping D – Kondensasie (5)
E – Vries 9.1.2
9.2
Temperatuur waar by ‘n stof fase verander van ‘n vaste stof na ‘n vloeistof Gas Die kookpunt is laer as kamertemperatuur
(2)
(3)
.
[10] VRAAG 10 10.1
In ‘n suiwer verbinding , is die elemente altyd in dieselfde defnitiewe vehouding teenwoordig in massa.
(3)
10.2
Dekomposisie
(2)
10.3
Endotermies , energie
10.4
10.4.1 2H2O2(ℓ)
word benodig om die bande te breek .
→ 2H2O(ℓ)
+ O2(g)
10.4.2 Linkerkant: M(2H2O2) = 2(1+1)
(3) (3)
+ 2(16+16)
= 68g
Regterkant: M(2H2O) + M(O2) =2(1+1+16) + (16 + 16) = (36 +32) = 68g
(5)
8
Fisiese Wetenskap /V2
10.5
Graad 10
MPDBE/JUNIE2015
Van die gebalanseerde vergelyking: 2H2O2 ( ℓ) → 2H2O(ℓ) + O2(g) So as 2mol van H2O2 ( ℓ) gebruik is, dan is 1 mol of O2 geproduseer, so n= 1 mol = m = 32g
(5) [21]
TOTAAL : 150
9
