NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 10

Transcription

1 NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAA 10 FISIESE WETENSKAPPE: HEMIE (V2) MOELVRAESTEL PUNTE: 150 TY: 3 uur Hierdie vraestel bestaan uit 11 bladsye, 'n antwoordblad en 1 inligtingsblad.

2 INSTRUKSIES EN INLIGTING Skryf jou eksamennommer (en sentrumnommer indien van toepassing) in die toepaslike spasies op die ANTWOOREOEK neer. eantwoord AL die vrae. eantwoord AFELING A op die ANTWOORLA voorsien. eantwoord AFELING in die ANTWOOREOEK. Nie-programmeerbare sakrekenaars mag gebruik word. Toepaslike wiskundige instrumente mag gebruik word. Nommer die antwoorde korrek volgens die nommeringstelsel wat in hierdie vraestel gebruik is. 'n Inligtingsblad is vir jou gebruik aangeheg. Wees kortliks in vrae waar 'n motivering, bespreking, ensovoorts ver-lang word.

3 AFELING A 3 eantwoord hierdie afdeling op die aangehegte ANTWOORLA. VRAAG 1: EENWOOR-ANTWOORE Skryf slegs die woord/ term lvir elk van die volgende beskrywings langs die vraagnommer neer 'n Element in Periode 3 wat 'n groot invloed op die elektronika-industrie het ie aantal nukleone in die atoom ie eienskap wat bepaal hoe maklik 'n vloeistof kan vloei 'n Samestelling van twee of meer atome wat as 'n eenheid optree 'n hemiese reaksie wat met 'n vinnige toename in hitte en volume gepaard gaan [5] VRAAG 2: PASITEMS Pas die inligting in KOLOM A by die inligting in KOLOM deur slegs die letter (A - I) langs die vraagnommer ( ) neer te skryf. KOLOM A 2.1 'n Karbonaat A Hλ 2.2 Melk wat suur word K 'n Voorbeeld van 'n ioniese verbinding 2.4 'n Positiewe ioon met die elektronkonfigurasie van argon 2.5 'n Oplossing waarvan al die komponente in dieselfde fase is 2 O 3 KOLOM fisiese verandering E aλ 2 F heterogene mengsel G Aλ 3+ H chemiese verandering I homogene mengsel [5]

4 VRAAG 3: WAAR OF ONWAAR 4 ui aan of die volgende stellings WAAR of ONWAAR is. Skryf slegs 'waar' of 'onwaar' langs die vraagnommer ( ) neer. Indien die stelling ONWAAR is, skryf die korrekte stelling neer. 3.1 Nie-metaalagtige vaste stowwe is smeebaar Ne en 22 Ne het elk 10 protone, 12 elektrone en 12 neutrone Atome en molekule bly tydens 'n chemiese reaksie behoue. 3.4 ie volgende chemiese vergelyking is 'n voorbeeld van 'n ontbindingsreaksie: 2 H 2 O 2 2 H 2 O + O 3.5 Jy kan jou hand in water druk omdat vloeistowwe saampersbaar is. [10] VRAAG 4: MEERVOUIGEKEUSE-VRAE Vier moontlike opsies word as antwoorde vir die volgende vrae verskaf. Elke vraag het slegs een korrekte antwoord. Kies die antwoord, wat na jou mening die korrekte of beste antwoord is en merk die toepaslike blokkie op die antwoordblad met n kruisie. 4.1 Watter EEN van die volgende is 'n korrekte voorbeeld van die wet op veelvuldige verhoudings? A uo en uo 3 H 2 O en H 2 O 2 MgO en MgO 3 H 2 en H 2 O (3) 4.2 Ioniese bindings vorm as gevolg van baie sterk aantrekkingskragte tussen teenoorgesteld gelaaide ione. Hieruit lei ons af dat ioniese verbindings A elektries neutraal is. hoë smeltpunte het. elektrisiteit gelei. gasagtige verbindings is. (3)

5 5 4.3 Indien Rutherford neutrone in plaas van alfadeeltjies in sy verstrooiingseksperiment gebruik het, sou die neutrone A nie gedeflekteer het nie, omdat dit geen lading het nie. baie meer gereeld gedeflekteer word. maklik na die kern aangetrek word. dieselfde resultate gegee het. (3) 4.4 Watter EEN van die volgende gebruik die meeste ondergrondse water? A Industriële prosesse Huishoudelike gebruike Landbougebruike Mynbouprosesse (3) 4.5 Ammoniak, 'n bestanddeel in huishoudelike skoonmaakmiddels, kan ontbind om een deel stikstof (N) en drie dele waterstof (H) te vorm. it beteken dat ammoniak A 'n kleurlose gas is. nie 'n verbinding is nie. nie 'n element kan wees nie. 'n formule N 3 H moet hê. (3) [15] TOTAAL AFELING A: 35

6 AFELING INSTRUKSIES eantwoord hierdie afdeling in die ANTWOOREOEK. In ALLE berekeninge moet die formules en vervangings getoon word. Rond jou antwoorde tot TWEE desimale plekke af. VRAAG 5 'n Kampeerder wil 'n geskikte isolator vind om onder sy matras in sy tent te plaas. Hy het 'n keuse van drie materiale: koerante, plastiek en handdoeke. Om vas te stel watter materiaal om saam te neem, voer hy 'n ondersoek uit om die isolerende eienskappe van monsters van hierdie materiale te toets. Hy gebruik die apparaat soos hieronder geïllustreer en meet die afname in temperatuur van die water oor 'n vaste tydsinterval. Water Kleiner houer Materiaal Groter houer eantwoord die volgende vrae in verband met die ondersoek: Verduidelik die verskil tussen 'n termiese geleier en 'n isolator. Skryf 'n moontlike ondersoekende vraag neer. Skryf 'n moontlike hipotese neer. Noem enige TWEE ander apparate benodig om hierdie ondersoek uit te voer. Noem die onafhanklike veranderlike in hierdie ondersoek? Noem die afhanklike veranderlike in hierdie ondersoek? Noem ten minste EEN veranderlike wat tydens hierdie ondersoek gekontroleer moet word. [16]

7 VRAAG 6 7 ie volgende table toon die eerste ionisasie-energieë vir die elemente in periode 1 en 2. Periode 1 2 Eerste ionisasie-energie Element (kj.mol -1 ) H He Li 520 e N O F Ne Wat beteken die term eerste ionisasie-energie? Identifiseer die patroon van eerste ionisasie-energieë in 'n periode. Watter TWEE elemente oefen die sterkste aantrekkingskragte op hulle elektrone uit? Gebruik die gegewens in die tabel om 'n rede vir jou antwoord te gee. Teken Aufbaudiagramme vir die TWEE elemente in VRAAG 6.3 genoem en verduidelik hoekom hierdie elemente so stabiel is. it is veiliger om heliumgas as waterstofgas in ballonne te gebruik. Watter eienskap van helium maak dit 'n veiliger plaasvervanger? Groep 1 elemente vorm geredelik positiewe ione. Is hierdie stelling korrek? Verduidelik jou antwoord deur na in die tabel te verwys. (5) (3) [18]

8 VRAAG 7 8 Inheemse mense het lank gelede met metale gewerk. Oorblyfsels van verskeie oonde wat vir die ekstraksie van yster gebruik is, kan in ons land gesien word. ie ystererts (Fe 2 O 3 ) is in kleioonde gesmelt waarin dit geraffineer is deur die gebruik van houtskool () en blaasbalke om lug oor die houtskool te blaas vir die verkryging van hoë genoeg temperature vir die smelt van die erts. Moderne ekstraksiemetodes maak van feitlik dieselfde prosesse gebruik as wat inheemse mense gebruik het. Ystererts, kooks (feitlik suiwer koolstof) en kalksteen (ao 3 ) word saam in 'n hoogoond verhit. ie kalksteen verwyder onsuiwerhede en so word 'n beter tipe yster verkry. Warm lug word deur pype in die oonde ingeblaas. Gebruik 'n tabel om die inheemse metodes vir die ekstraksie van yster te vergelyk met die moderne metode. In jou tabel, gebruik die volgende kriteria vir jou vergelyking: (i) (ii) (iii) (iv) Reaktante gebruik of steeds in gebruik Metode gebruik om die temperatuur te verhoog Tipe oond Suiwerheid van die produk [10] VRAAG 8 hemiese wapens is in 1925 deur die Geneefse Protokol verbied. Volgens hierdie protokol mag geen chemikalieë wat verstikkende en giftige gasse vrystel as wapens gebruik word nie. Wit fosfor, 'n baie reaktiewe allotroop van fosfor, is onlangs tydens 'n militêre aanval gebruik. Fosfor brand heftig in suurstof. aie mense het ernstige brandwonde opgedoen en sommiges het selfs daaraan gesterf. ie vergelyking vir die spontane reaksie is soos volg: P 4 (s) + O 2 (g) P 2 O 5 (s) alanseer die chemiese vergelyking. ewys dat die wet van behoud van massa tydens hierdie chemiese reaksie gehoorsaam word. Noem die naam van die produk wat tydens hierdie reaksie gevorm word. Klassifiseer hierdie reaksie as eksotermies of endotermies. Verstrek 'n rede vir jou antwoord. Klassifiseer die reaksie as 'n sintese- of 'n ontbindingsreaksie. Verstrek 'n rede vir jou antwoord. Is wit fosfor as 'n chemiese wapen gebruik? Motiveer jou antwoord. Watter invloed kan die onverantwoordelike gebruik van wit fosfor op mense en die omgewing hê? (5) (3) (3) (3) [22]

9 VRAAG 9 9 ie skets toon 'n proses wat tot reënval in dorp X lei. ie dorp is slegs van reënval vir sy watertoevoer afhanklik omdat dit geen toegang tot riviere of kraanwater het nie. 'n Groep mense het vir die gemeenskap gesê dat hulle reënwater nooit sal opraak nie, aangesien dit nooit sal ophou reën nie. Wolk P 2 orp X P 1 See 9.1 Noem die prosesse gemerk P 1 en P 2 wat tot reënval in dorp X lei. 9.2 Is hierdie groep mense reg as hulle sê dat dorp X se reënwater nooit sal opraak nie? Regverdig jou antwoord van die skets. (3) Onlangs het die reënval drasties afgeneem. Verskeie redes is aangevoer om die droogte te verduidelik. Van die gemeenskapslede blameer nou die groep wat gesê het dat dit nooit sal ophou reën nie. 9.3 Watter wetenskaplike argumente kan jy gebruik om die gemeenskapslede te oortuig dat die groep mense nie vir die droogte blameer kan word nie? (6) 9.4 Watter moontlike strategieë kan die gemeenskapsleiers kies om te verseker dat hulle 'n gereelde watertoevoer het? (3) [14]

10 VRAAG 'n Leerder kom op 'n warm namiddag by die huis na skool. Ten einde koue water te hê om te drink, plaas sy ysblokkies in 'n glas met water. Sy maak die volgende waarnemings: Waarneming I Waarneming II ie ysblokkies dryf in die water. Na 'n ruk word die water koud en die ysblokkies smelt Watter eienskap van ysblokkies veroorsaak dat dit op water kan dryf? Verduidelik kortliks hoekom die water koud word terwyl die ysblokkies smelt. eskryf kortliks hoe die eienskap genoem in VRAAG 10.1 die oorlewing van waterlewe in die winter beïnvloed. [7] VRAAG 11 'n Sekere tipe kunsmis bevat ureum [O(NH 2 ) 2 ], ammoniumchloried (NH 4 l) en kaliumchloried (Kl). Sommige van die eienskappe van hierdie stowwe word in die tabel hieronder aangetoon: Verbinding Toestand van die stof Graad van oplosbaarheid in water Verandering tydens verhitting Ureum O(NH 2 ) 2 Vaste stof Los nie op nie it smelt Ammoniumchloried ( NH 4 l ) Kaliumchloried (Kl) Vaste stof Los baie goed op it sublimeer Vaste stof Los baie goed op it smelt Vir ELK van die stowwe, noem 'n proses wat gebruik kan word om 'n suiwer monster van die stof uit die kunsmis te verkry. ie menslike bevolking groei teen 'n hoë tempo. Verduidelik die belangrikheid van kunsmis in die lig van hierdie stelling. Oormatige gebruik van kunsmis het 'n negatiewe impak op die omgewing. Verduidelik hierdie stelling. (6) [14]

11 VRAAG Plante benodig koolstofdioksiedgas (O 2 ) om voedsel te vervaardig. Enjins van motors veroorsaak egter dat te veel O 2 -gas in die atmosfeer vrygestel word Noem die moontlike gevolg van te veel koolstofdioksiedgas in die atmosfeer. Verduidelik TWEE moontlike effeks op mense indien die hoeveelheid koolstofdioksied in die atmosfeer te laag word. [6] VRAAG 13 ie proefbuise gemerk X, Y en Z hieronder bevat elk n oplossing van n onbekende kaliumsout. X Y Z ie volgende waarnemings is tydens 'n praktiese ondersoek om die oplossings in die proefbuise te identifiseer, gemaak. A 'n Wit presipitaat vorm wanneer silwernitraat (AgNO 3 ) in proefbuis Z gevoeg is. 'n Wit presipitaat vorm in proefbuise X en Y na byvoeging van bariumchloried (al 2 ). ie presipitaat in proefbuis X los in soutsuur (Hl) op en 'n gas word vrygestel. ie presipitaat in proefbuis Y is onoplosbaar in soutsuur Gebruik die bostaande inligting om die oplossings in elk van proefbuise X, Y en Z te identifiseer. (6) 13.2 Skryf 'n gebalanseerde chemiese vergelyking vir die reaksie wat in proefbuis X plaasvind voordat soutsuur bygevoeg is. [8] TOTAAL AFELING : GROOTTOTAAL:

12 FISIESE WETENSKAPPE GRAA 10 ANTWOORLA PHYSIAL SIENES GRAE 10 ANSWER SHEET VRAAG 1 / QUESTION 1 VRAAG 2 / QUESTION [5] [5] VRAAG 3 / QUESTION VRAAG 4 / QUESTION A 4.2 A 4.3 A 4.4 A 4.5 A [10] (5 x 3) [15] TOTAAL AFELING A / TOTAL SETION A: 35

13 THE PERIOI TALE OF ELEMENTS IE PERIOIEKETAEL VAN ELEMENTE 1 (I) 18 (VIII) 2,1 1 H 1 2 (II) 13 (III) 14 (IV) 15 (V) 16 (VI) 17 (VII) 2 He 4 1,0 3 Li 7 1,5 4 e 9 2, , ,0 7 N 14 3,5 8 O 16 4,0 9 F Ne 20 0,9 11 Na 23 1,2 12 Mg ,5 13 Al Si 28 2,1 15 P 31 2,5 16 S 32 3,0 17 l 35,5 18 Ar 40 0,8 19 K 39 1,0 20 a 40 1,3 21 Sc 45 1,5 22 Ti 48 1,6 23 V 51 1,6 24 r 52 1,5 25 Mn Fe o Ni 59 1,9 29 u 63,5 1,6 30 Zn 65 1,6 31 Ga Ge 73 2,0 33 As 75 2,4 34 Se 79 2,8 35 r Kr 84 0,8 37 Rb 86 1,0 38 Sr 88 1,2 39 Y 89 1,4 40 Zr Nb Mo 96 1,9 43 Tc 2,2 44 Ru 101 2,2 45 Rh 103 2,2 46 Pd 106 1,9 47 Ag 108 1,7 48 d 112 1,7 49 In Sn 119 1,9 51 Sb 122 2,1 52 Te 128 2,5 53 I Xe 131 0,7 55 s 133 0,9 56 a La 139 1,6 72 Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb 207 1,9 83 i 209 2,0 84 Po 2,5 85 At 86 Rn 0,7 87 Fr 0,9 88 Ra Ac 58 e Pr Nd Pm 62 Sm Eu Gd Tb y Ho Er Tm Yb Lu Th Pa 92 U Np 94 Pu 95 Am 96 m 97 k 98 f 99 Es 100 Fm 101 Md 102 No 103 Lr Atoomgetal Atomic number 29 u 63,5 1,9 Simbool Symbol Elektronegatiwiteit Electronegativity enaderde relatiewe atoommassa Approximate relative atomic mass SLEUTEL / KEY