NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT
GRAAD 10
FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE (V2) NOVEMBER 2016 PUNTE: 150 TYD: 2 uur
Die vraestel bestaan uit 12 bladsye en 2 gegewensblaaie.
*XPSCA2*
Kopiereg voorbehou
Blaai om asseblief
Fisiese Wetenskappe/V2
2 KABV – Graad 10
DBE/November 2016
INSTRUKSIES EN INLIGTING 1.
Skryf jou naam en klas (byvoorbeeld 10A) in die toepaslike ruimtes op die ANTWOORDEBOEK neer.
2.
Hierdie vraestel bestaan uit 10 vrae. Beantwoord AL die vrae in die ANTWOORDEBOEK.
3.
Begin ELKE vraag op 'n NUWE bladsy in die ANTWOORDEBOEK.
4.
Nommer die antwoorde korrek volgens die nommeringstelsel wat in hierdie vraestel gebruik is.
5.
Laat EEN reël oop tussen twee subvrae, byvoorbeeld tussen VRAAG 2.1 en VRAAG 2.2.
6.
Jy mag 'n nie-programmeerbare sakrekenaar gebruik.
7.
Jy mag toepaslike wiskundige instrumente gebruik.
8.
Jy word aangeraai om die aangehegte GEGEWENSBLAAIE te gebruik.
9.
Toon ALLE formules en substitusies in ALLE berekeninge.
10.
Rond jou finale numeriese antwoorde tot 'n minimum van TWEE desimale plekke af.
11.
Gee kort (bondige) motiverings, besprekings ensovoorts waar nodig.
12.
Skryf netjies en leesbaar.
Kopiereg voorbehou
Blaai om asseblief
Fisiese Wetenskappe/V2
3 KABV – Graad 10
DBE/November 2016
VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE 0B
Vier opsies word as moontlike antwoorde op die volgende vrae gegee. Elke vraag het slegs EEN korrekte antwoord. Kies die antwoord en skryf slegs die letter (A–D) langs die vraagnommer (1.1–1.10) in die ANTWOORDEBOEK neer, byvoorbeeld 1.11 E. 1.1
1.2
1.3
1.4
Watter EEN van die volgende groepe elemente word as halogene geklassifiseer? A
Li, Na, K
B
Ne, Ar, Kr
C
F, Cℓ, Br
D
Si, Ge, As
(2)
Volgens die kinetiese molekulêre teorie … A
vibreer die deeltjies van 'n vaste stof in hulle vaste posisies en het hulle 'n vaste vorm.
B
is die deeltjies van 'n vaste stof vry om rond te beweeg en is hulle saampersbaar.
C
is die deeltjies van 'n vaste stof vry om rond te beweeg het hulle 'n vaste vorm.
D
vibreer die deeltjies van 'n vaste stof in hulle vaste posisies en is hulle saampersbaar.
(2)
Watter EEN van die volgende stowwe ondergaan die sublimasieproses? A
Water
B
Hout
C
Koolstofdioksied in vastestofvorm
D
Natriumchloried
(2)
Watter EEN van die molekules hieronder bevat die grootste getal atome? A
N2
B
H2O
C
CH4
D
H2SO4
Kopiereg voorbehou
(2) Blaai om asseblief
Fisiese Wetenskappe/V2
1.5
1.6
1.7
1.8
4 KABV – Graad 10
DBE/November 2016
Die chemiese formule vir natriumsulfaat is … A
NaSO4
B
Na2(SO4)2
C
Na2SO4
D
Na(SO4)2
(2)
Watter EEN van die volgende elektronkonfigurasies verteenwoordig 'n alkalimetaal-ioon? A
1s2
B
1s2 2s2
C
1s2 2s2 2p5
D
1s2 2s2 2p6 3s1
(2)
Watter EEN van die volgende groepe elemente toon die korrekte neiging van die atoomradiusse van elemente? A
F ˃ Cℓ ˃ Br ˃ I
B
I ˃ Br ˃ Cℓ ˃ F
C
Li ˂ Be ˂ B ˂ N
D
Li ˃ B ˃ N ˃ Be
(2)
Bestudeer die ongebalanseerde chemiese vergelyking hieronder. P4(s) + H2(g) → PH3(g) Watter EEN van die stelle koëffisiënte sal die chemiese reaksie balanseer? A
4, 2, 3
B
1, 6, 4
C
1, 4, 4
D
2, 10, 8
Kopiereg voorbehou
(2)
Blaai om asseblief
Fisiese Wetenskappe/V2
1.9
1.10
5 KABV – Graad 10
DBE/November 2016
Tydens die vorming van ioniese bindings word elektrone … A
gelyk gedeel.
B
ongelyk gedeel.
C
van 'n metaal na 'n nie-metaal oorgedra.
D
van 'n nie-metaal na 'n metaal oorgedra.
(2)
Die hidrosfeer word die beste beskryf as … A
die rotslaag wat bo die aarde se mantel gevind word.
B
die warm vloeibare rots wat in die aarde se buitekern voorkom.
C
die baie digte rotslaag wat in die aarde se binnekern voorkom.
D
al die water onder, bo en bo-op die oppervlak van die aarde.
Kopiereg voorbehou
Blaai om asseblief
(2) [20]
Fisiese Wetenskappe/V2
6 KABV – Graad 10
DBE/November 2016
VRAAG 2 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Die meeste stowwe wat ons in ons daaglikse lewens gebruik, is óf suiwer stowwe óf mengsels. 2.1
Definieer die term suiwer stof.
2.2
Voltooi die tabel hieronder. Skryf slegs die antwoord langs die vraagnommer (2.2.1–2.2.4) in jou ANTWOORDEBOEK neer.
(1)
MATERIAAL
ELEMENT/VERBINDING/MENGSEL
REDE
Diamant
2.2.1
2.2.2
Lug
2.2.3
2.2.4
2.3
Verduidelik waarom potte en panne van metaal gemaak word, maar die handvatsels word van plastiek of hout gemaak.
2.4
Skryf die chemiese formule van die volgende verbindings neer:
(4) (2)
2.4.1
Tafelsout
(2)
2.4.2
Kalsiumhidroksied
(2) [11]
Kopiereg voorbehou
Blaai om asseblief
Fisiese Wetenskappe/V2
7 KABV – Graad 10
DBE/November 2016
VRAAG 3 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Leerders ondersoek die invloed van temperatuurverhoging op twee verskillende stowwe (1 en 2) vir 'n sekere tydperk. Bestudeer die temperatuur-teenoor-tydgrafieke hieronder en beantwoord die vrae wat volg. Die verhittingskurwes van stof 1 en 2
A
100 B
Temperatuur (°C)
80
60
40
20 Stof 1
0
Stof 2 -20
5 3.1
10
15
20
25
Tyd (min)
Skryf neer die: 3.1.1
Afhanklike veranderlike
(1)
3.1.2
Onafhanklike veranderlike
(1)
3.2
Skryf 'n ondersoekende vraag vir hierdie ondersoek neer.
(2)
3.3
In watter fase is stof 1 by -10 °C?
(1)
3.4
By watter temperatuur smelt stof 2?
(1)
Kopiereg voorbehou
Blaai om asseblief
Fisiese Wetenskappe/V2
8 KABV – Graad 10
DBE/November 2016
3.5
Definieer die term kookpunt.
(2)
3.6
Noem die faseverandering wat by B plaasvind.
(1)
Die temperatuur bly konstant by B. 3.7
Verduidelik hierdie verskynsel ten opsigte van die spasies en die kragte tussen die deeltjies.
(4)
3.8
Watter stof op die grafiek het die swakste intermolekulêre krag tussen die molekules in die vloeistoffase? Gee 'n rede vir die antwoord.
(2)
3.9
Noem die apparaat wat gebruik word om die gemiddelde kinetiese energie van die deeltjies te meet.
(1)
3.10
Hoe vergelyk die gemiddelde kinetiese energie van stof 1 met die gemiddelde kinetiese energie van stof 2 by 90 °C? Skryf r MINDER AS, GELYK AAN of GROTER AS nee en gee 'n rede vir die antwoord.
(2) [18]
VRAAG 4 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Bestudeer die tabel van eerste en tweede ionisasie-energieë en beantwoord die vrae wat volg.
Li Be B C N O F Ne
EERSTE IONISASIE-ENERGIE (kJ.mol-1) 520 899 801 1 086 1 402 1 214 1 681 2 080
TWEEDE IONISASIE-ENERGIE (kJ.mol-1) 7 297 1 757 2 427 2 352 2 854 3 391 3 381 3 964
4.1
Definieer die term ionisasie-energie.
4.2
Gebruik die inligting in die tabel om te verduidelik waarom:
4.3
(2)
4.2.1
Metale maklik katione vorm
(2)
4.2.2
Nie-metale maklik anione vorm
(2)
Verduidelik waarom die tweede ionisasie-energie van litium hoër as die eerste ionisasie-energie is.
Kopiereg voorbehou
Blaai om asseblief
(2) [8]
Fisiese Wetenskappe/V2
9 KABV – Graad 10
DBE/November 2016
VRAAG 5 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 5.1
Definieer die term isotoop.
5.2
Bestudeer die onbekende elemente A tot E hieronder. A X
B X
19 9
5.3
C X
19 10
D X
20 9
E X
19 8
21 11
5.2.1
Watter van die elemente hierbo is isotope van mekaar?
(1)
5.2.2
Skryf die naam van hierdie isotoop neer.
(1)
Bereken die relatiewe atoommassa van koper deur die volgende koperisotope te gebruik: Koper isotope:
5.4
(2)
63
Cu - 69% and
65
Cu - 31%
(4)
Voltooi die tabel hieronder. Skryf slegs die antwoord langs die vraagnommer (5.4.1–5.4.5) neer.
ELEMENT
MASSAGETAL
ATOOMGETAL
GETAL PROTONE
GETAL NEUTRONE
GETAL ELEKTRONE
Fluoried-ioon
5.4.1
9
9
5.4.2
10
5.4.3
25
5.4.4
12
5.5.5
12
(5)
Ammoniak (NH3) word met gebruik van 'n nywerheidsproses, bekend as die Haberproses, vervaardig. Dit word in die produksie van anorganiese bemestingstowwe, soos ammoniumsulfaat gebruik. 5.5
Skryf die chemiese formule vir ammoniumsulfaat neer.
(1)
5.6
Noem die tipe binding tussen die atome in die ammoniakmolekule. Gee 'n rede vir die antwoord.
(2)
5.7
Teken die Aufbau-diagram (orbitaal-boksdiagram) vir stikstof.
(2)
5.8
Hoeveel valenselektrone het stikstof?
(1)
5.9
Teken die Lewis-kol-diagram vir die ammoniakmolekule.
(2) [21]
Kopiereg voorbehou
Blaai om asseblief
Fisiese Wetenskappe/V2
10 KABV – Graad 10
DBE/November 2016
VRAAG 6 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Die ongebalanseerde chemiese vergelyking (i) en die woordvergelyking (ii) vir twee chemiese reaksies word hieronder getoon. (i)
Cℓ2(g) + H2(g) → HCℓ(g)
(ii)
aluminiumkarbonaat → aluminiumoksied + koolstofdioksied
6.1
Watter EEN van die reaksies, (i) of (ii), is: 6.1.1
'n Ontbindingsreaksie
(1)
6.1.2
'n Sintesereaksie
(1)
6.2
Wat verteenwoordig die (g) in reaksie (i)?
6.3
Skryf die chemiese formule vir die volgende neer:
(1)
6.3.1
Aluminiumkarbonaat
(2)
6.3.2
Aluminiumoksied
(2)
6.4
Skryf 'n gebalanseerde chemiese reaksie vir reaksie (i) neer.
(2)
6.5
Gebruik die gebalanseerde reaksie in VRAAG 6.4 om te toon dat massa tydens 'n chemiese reaksie behoue bly.
(3)
6.6
Bereken die persentasie samestelling van waterstofchloried.
(3) [15]
VRAAG 7 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Kaliumchloried dissosieer in water om 'n elektroliet te vorm. 7.1
Definieer die term elektroliet.
(2)
7.2
Gebruik 'n chemiese reaksie om aan te toon hoe kaliumchloried in water dissosieer.
(3)
7.3
Indien 2 mol kalium-ione vorm gedurende die proses wat in VRAAG 7.2 gebruik is, hoeveel mol van die metaalsout het opgelos?
(2)
7.4
Bereken die persentasie kalium in kaliumchloried.
(2)
7.5
Hoe sal 'n toename in die konsentrasie geleidingsvermoë van die elektroliet beïnvloed?
7.6
van
kaliumchloried
die
Skryf slegs TOENEEM, AFNEEM of BLY DIESELFDE neer.
(1)
Gee 'n rede vir die antwoord op VRAAG 7.5.
(2) [12]
Kopiereg voorbehou
Blaai om asseblief
Fisiese Wetenskappe/V2
11 KABV – Graad 10
DBE/November 2016
VRAAG 8 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 8.1
8.2
Die empiriese formule van 'n sekere verbinding moet bepaal word. Gedurende 'n analise van 'n monster van die verbinding is daar gevind dat dit 40% C, 6,6% H en 53,3% O bevat. 8.1.1
Definieer die term empiriese formule.
(2)
8.1.2
Bepaal die empiriese formule van die verbinding. Toon ALLE berekeninge.
(5)
8.1.3
Indien die molekulêre massa van die verbinding 60 g·mol-1 is, bereken die molekulêre formule van die verbinding.
(3)
Die molêre massa van gehidrateerde natriumkarbonaat is 268 g∙mol-1. Die formule van die gehidrateerde natriumkarbonaat is Na2CO3.xH2O. Bereken die getal mol kristallisasiewater (x) in die verbinding.
(4) [14]
VRAAG 9 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Die reaksie tussen natrium en water word deur die volgende gebalanseerde chemiese reaksievergelyking voorgestel: 2Na(s) + 2H2O(ℓ) → 2NaOH(aq) + H2(g) Gedurende hierdie reaksie reageer 10 g natrium met 2 dm3 water om waterstofgas teen STD te produseer. 9.1
Skryf die waardes van temperatuur en druk by STD neer.
9.2
Bereken die volgende:
(2)
9.2.1
Massa (in gram) waterstofgas geproduseer
(5)
9.2.2
Volume (in dm3) waterstofgas teen STD geproduseer
(3)
9.2.3
Massa (in gram) NaOH geproduseer
(4)
9.2.4
Konsentrasie van die natriumhidroksiedoplossing
(3) [17]
Kopiereg voorbehou
Blaai om asseblief
Fisiese Wetenskappe/V2
12 KABV – Graad 10
DBE/November 2016
VRAAG 10 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Chloried-ione en sulfaat-ione kom in water voor. Hierdie ione kan geïdentifiseer word deur die onoplosbare verbindings wat hulle in chemiese reaksies vorm. 10.1
Skryf die korrekte term vir die volgende beskrywing neer: Die onoplosbare verbinding wat gevorm word wanneer sekere oplossings reageer
10.2
(1)
Voltooi die volgende reaksies deur die ontbrekende reagense/produkte, waar nodig, neer te skryf: 10.2.1
Toets vir sulfaat-ione: Stap I: Na2SO4(aq) + … → BaSO4(s) + NaCℓ(aq) Stap II: BaSO4(s) + HNO3(aq) → …
10.2.2
(2)
Toets vir chloried-ione Stap I: KCℓ(aq) + … → AgCℓ(s) + KNO3(aq)
10.2.3 10.3
Stap II: AgCℓ(s) + … → geen reaksie
(2)
Watter kleur is die onoplosbare vaste stof wat in stap I van VRAAG 10.2.2 gevorm word?
(1)
Die diagram hieronder verteenwoordig komponente van die globale stelsel.
A: Grond
D C: Lug
D
B: Water
Watter EEN van die simbole verteenwoordig die: 10.3.1
Atmosfeer
(1)
10.3.2
Biosfeer
(1)
10.3.3
Litosfeer
(1)
10.4
Noem die DRIE hoofprosesse betrokke by die oordrag van water van een deel van die watersiklus na die volgende.
10.5
Beskryf EEN manier waarop die vraag na water tans bevredig word.
(2) [14] TOTAAL:
Kopiereg voorbehou
(3)
150
Fisiese Wetenskappe/V2
1 KABV – Graad 10
DBE/November 2016
DATA FOR PHYSICAL SCIENCES GRADE 10 PAPER 2 (CHEMISTRY) GEGEWENS VIR FISIESE WETENSKAPPE GRAAD 10 VRAESTEL 2 (CHEMIE) TABLE 1: PHYSICAL CONSTANTS/TABEL 1: FISIESE KONSTANTES NAME/NAAM Standard pressure Standaarddruk Molar gas volume at STP Molêre gasvolume by STD Standard temperature Standaardtemperatuur Charge on electron Lading op elektron
SYMBOL/SIMBOOL
pθ
1,013 x 105 Pa
Vm
22,4 dm3∙mol-1
Tθ
273 K
e
1,6 x 10-19 C
TABLE 2: FORMULAE/TABEL 2: FORMULES m M n c= V
n=
OR c =
Kopiereg voorbehou
m MV
VALUE/WAARDE
n=
N NA
n=
V Vm
1,0
2,1
88 Ra 226
4 Be 9 12 Mg 24 20 Ca 40 38 Sr 88 56 Ba 137
2 (II)
Kopiereg voorbehou
87 Fr
1 H 1 3 Li 7 11 Na 23 19 K 39 37 Rb 86 55 Cs 133
1 (I)
2 KABV – Graad 10
DBE/November 2016
89 Ac
21 Sc 45 39 Y 89 57 La 139
3
22 Ti 48 40 Zr 91 72 Hf 179
4
6
58 Ce 140 90 Th 232
23 V 51 41 Nb 92 73 Ta 181
9
59 Pr 141 91 Pa
60 Nd 144 92 U 238
75 Re 186
93 Np
61 Pm
26 Fe 56 44 Ru 101 76 Os 190
63,5
Cu
29
62 Sm 150 94 Pu
27 Co 59 45 Rh 103 77 Ir 192
63 Eu 152 95 Am
28 Ni 59 46 Pd 106 78 Pt 195
Symbol Simbool
10
Approximate relative atomic mass Benaderde relatiewe atoommassa
24 Cr 52 42 Mo 96 74 W 184
8 Atomic number Atoomgetal
25 Mn 55 43 Tc
7
Electronegativity Elektronegatiwiteit
KEY/SLEUTEL
5
12
30 Zn 65 48 Cd 112 80 Hg 201
11
29 Cu 63,5 47 Ag 108 79 Au 197 64 Gd 157 96 Cm
65 Tb 159 97 Bk
2 He 4 10 Ne 20 18 Ar 40 36 Kr 84 54 Xe 131 86 Rn 9 F 19 17 Cℓ 35,5 35 Br 80 53 I 127 85 At
8 O 16 16 S 32 34 Se 79 52 Te 128 84 Po
7 N 14 15 P 31 33 As 75 51 Sb 122 83 Bi 209
6 C 12 14 Si 28 32 Ge 73 50 Sn 119 82 Pb 207
5 B 11 13 Aℓ 27 31 Ga 70 49 In 115 81 Tℓ 204 66 Dy 163 98 Cf
67 Ho 165 99 Es
68 Er 167 100 Fm
69 Tm 169 101 Md
70 Yb 173 102 No
71 Lu 175 103 Lr
18 (VIII)
17 (VII)
16 (VI)
15 (V)
14 (IV)
13 (III)
TABLE 3: DIE PERIODIC TABLE OF ELEMENTS/TABEL 3: DIE PERIODIEKE TABEL VAN ELEMENTE
Fisiese Wetenskappe/V2
1,5
1,2
1,0
0,9
0,8
0,8
0,7
0,7
1,3
1,2
1,6 1,8
1,5 1,9
1,5
1,4
1,6
1,0
0,9
0,9
1,6
1,9
1,8 2,2
1,8 2,2
1,8 2,2
1,9 1,9
1,6 1,7
2,0 1,5 1,6 1,7 1,8
2,5 1,8 1,8 1,8 1,8
3,0 2,1 2,0 1,9 1,9
3,5 2,5 2,4 2,1 2,0
4,0
3,0
2,8
2,5
2,5
