Physical Sciences Grade 12 Paper 2 Gauteng Mock 2018 Memo

Downloaded from hlayiso.com VOORBEREIDENDE EKSAMEN 2018 NASIENRIGLYNE FISIESE WETENSKAPPE: (VRAESTEL 2) (10842) 10 bladsye

Downloaded from hlayiso.com 10842 / 18 GAUTENGSE DEPARTEMENT VAN ONDERWYS VOORBEREIDENDE EKSAMEN FISIESE WETENSKAPPE (Vraestel 2) NASIENRIGLYNE VRAAG 1 1 A  2 B  3 C  4 B  5 C  6 A  7 A  8 C  9 D  10 D  [20] VRAAG 2 2.1 2.1.1 Verbindings wat dieselfde molekulêre formule het, maar verskillende struktuurformules. (twee of nul) (2)   2.1.2 Metielmetanoaat (2) 2.1.3 O H Nasienriglyne: H O C C H  funksionele groep  H  hele struktuur  (2) 2.1.4 Etanoësuur  (1) 2.1.5 Karboksielsuur (1) 2.2 2.2.1 CnH2n (1)   2.2.2 2,5-dimetielhept-3-een (2) 2

Downloaded from hlayiso.com 10842 / 18 2.3 H Nasienriglyne: H C H  OH op middel C  H H  hele struktuur  H C C C H H H O H (2) 2.4 Nasienriglyne: H H H H  funksionele groep H C O C C C H H H H O  H (1) [14] VRAAG 3 3.1 (Alkohole is vlambaar.) Moenie dit naby oop vlamme bring nie.  (1) 3.2 3.2.1 H H H H OH H   H C C C OH H C C C H H H H H H H propan-1-ol  propan-2-ol  (4) 3.2.2 propan-1-ol  (1)  3.2.3 Die posisie van die -OH groep in ʼn ketting sal die kookpunt beïnvloed as gevolg van die intermolekulêre kragte en vertakte strukture. OF Vir ʼn regverdige toets, moet al die alkohole primêre alkohole wees. (1) 3.3 3.3.1 Die smeltpunt van butan-1-ol sal hoër wees.  Redes:  Die waterstofbinding tussen butan-1-ol molekule is sterker as tussen die butan-2-ol molekule, omdat die hidroksielgroep meer blootgestel is in die butan-1-ol as in die butan-2-ol wat dan veroorsaak dat die waterstofbinding ʼn sterker effek het.   Meer energie word benodig om die intermolekulêre kragte te verswak tussen die butan-1-ol molekule wat lei tot ʼn hoër smeltpunt.   Reguit kettings het ʼn hoër smeltpunt as vertakte kettings. OF  Butan-1-ol het ʼn groter oppervlak area (kettinglengte)  Daarom sterker intermolekulêre kragte  Meer energie is nodig om die intermolekulêre kragte te oorkom Enige 2 redes (3) 3

Downloaded from hlayiso.com 10842 / 18 3.3.2 Butan-2-ol  Redes:  Indien die hidroksielgoep op die terminale koolstofatoom is sal die intermolekulêre krag (waterstofbinding) sterker wees as wanneer die -OH groep op die tweede koolstofatoom is waar dit geskerm word en dit ʼn kleiner effek het op die energie benodig om die fase verandering (kook) in die tweede isomeer, die butan-2-ol, te veroorsaak.  Die kookpunt van butan-2-ol sal laer wees en dus sal die dampdruk van butan-2-ol hoër wees as die van butan-1-ol. Minder energie word benodig om die waterstofbinding te oorkom en die bindings te verswak.  (3) 3.3.3 Verhoog  (1) 3.3.4  Van der Waalskragte (Londonkragte) verhoog met ʼn verhoging in molekulêre massa / kettinglengte / grootte van molekule.   Hoe langer die ketting, hoe hoër is die kookpunt, hoe sterker is die Londonkragte.  (2) 3.4 3.4.1 Polimerisasie  (1) 3.4.2 H C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 3 n Eteen  (1) 3.4.3 Enige gebruik: (Enige een) Verpakkingsmateriaal Drukbottels Elektriese insulasie Industriële beskermingsklere Speelgoed, ens. (1) [19] VRAAG 4 4.1 4.1.1 Verbinding X = C 3H5Br  (1) 4.1.2 Addisie / hidrohalogenasie (1) 4.1.3 Propan-2-ol (1) 4.1.4 ʼn Alkohol waar die hidroksielgroep verbind is aan ʼn koolstofatoom wat verbind is aan twee ander koolstofatome.  (1) 4.1.5 Prop-1-een OF propeen (1) 4.1.6 Dehidrohalogenering of dehidrohalogenasie (1) 4

Downloaded from hlayiso.com 10842 / 18 4.2 4.2.1 Eliminasie  (1) 4.2.2 Hidrasie  (1) 4.2.3 Hidrohalogenering (1) 4.2.4 H2SO4  (1)   4.2.5 2-bromo-2-metielpentaan (2) [12] VRAAG 5 5.1 5.1.1 Gebruik verpoeierde CaCO3 in plaas van stukke Gebruik ʼn hoër konsentrasie HCl oplossing Verhit die reaksiemengsel  Voeg ʼn geskikte katalisator by Enige DRIE (3) 5.1.2 Meet die tempo van SO2 vorming deur die volume te meet wat vorm by sekere intervalle.  Meet die tempo waarteen die massa verminder deur die reaksie houer te plaas op ʼn sensitiewe massa-meter en noteer die afname in die massa per eenheid tyd.  (4) 5.1.3 Dit is nie ʼn geslote sisteem nie.  Die CO2 gas ontsnap vanaf die reaksie.  (2) 5.2 5.2.1 5 cm3 / min OR 5 cm3 / min–1  (1) 5.2.2 Steiler gradiënt  (1)  5.2.3 Die tempo van produksie van waterstofgas sal vinniger wees per eenheid tyd omdat die reaksie verloop teen ʼn hoër tempo by ʼn hoër temperatuur.  (2) 5.2.4 Die tempo van waterstofgasproduksie sal toeneem soos die lengte / oppervlakte van die magnesium lint vermeerder. MOET NIE AANVAAR NIE: Grafiek is direk eweredig; dit gaan nie deur die oorsprong nie. (2) [15] 5

Downloaded from hlayiso.com 10842 / 18 VRAAG 6 6.1 Indien ʼn versteuring toegepas word op ʼn sisteem wat in ewewig is, sal die sisteem op so ʼn manier reageer om die versteuring teen te werk en ewewig te herstel onder ʼn nuwe stel toestande.  (2) 6.2 6.2.1 A (1)  6.2.2 Die voorwaartse reaksie is endotermies. ʼn Afname in die temperatuur van die ewewig sisteem sal die terugwaartse reaksie bevoordeel. Die terugwaartse reaksie is eksotermies. Daarom sal meer jodium en waterstofmolekules vorm en minder HI sal in die reaksie mengsel wees.  (3) 6.3 6.3.1 Kc = [H3O+][CH3COO-]  = (1,34 x 10-3)( 1,34 x 10-3)  = 1,80 x 10-6  (3) 6.3.2 VERHOOG  (1) 6.3.3 Wanneer natriumetanoaat, CH3COONa, oplos in waterige etanoësuur (asynsuur) CH3COOH, dissosieer dit in Na+ ione en asetaat ione,  CH3COO-. Die asetaat ioon verminder die totale asetaatioon konsentrasie in die oplossing. Die ewewig word herstel na links en meer etanoësuur (asynsuur) vorm. Dit verminder die [H3O+] konsentrasie, daarom vermeerder die pH.  (3) 6.4 6.4.1 0,5 mol van gas X2Y3  (1) 6.4.2 2X(g) 3Y(g) X2Y3(g) Aanvanklike mol 4 4 0 Aantal mol gevorm 0 0 0,5  ratio Aantal mol gebruik 1 1,5 0 gebruik Mol by ewewig 3 2.5 0,5  Ewewig konsentrasie 1,5 1,25 0,25  ÷ 2 0,25 Kc = X 2 Y3   X2 Y3 = 0,25 1,52 1,253  = 0,057  (6) [20] 6

Downloaded from hlayiso.com 10842 / 18 VRAAG 7 7.1 7.1.1 HSO 4  MOET NIE AANVAAR NIE: Waterstofsulfaat ioon (1) 7.1.2 CN-  (1)   7.2 7.2.1 Na2CO3.10H2O + 2HCℓ  2NaCℓ + 11H2O +CO2 (2) 7.2.2 Metieloranje  (1)  7.2.3 Sterk suur word getitreer met ʼn swak basis / die ekwivalente punt is in die pH gebied (3 – 4,4) / lae pH / suuroplossing na titrasie eindpunt. Enige EEN antwoord sal korrek wees. (2) 7.2.4 Rooi tot geel.  (1) 7.2.5 Opsie 1: n cHCℓ =  V  nHCℓ = CV 24,8  Nasienriglyne: = 0,1 x  Bereken n(HCℓ)  1000  Gebruik formule = 2,48 x 10-3 mol HCℓ n C=  V 1 mol Na2CO3 reageer met 2 mol HCℓ   Gebruik verhouding, 1 : 2  n (Na2CO3) in 500 cm3:  Bereken n(Na2CO3)  = 2,48 x 10  x 500 3  Bereken m van Na2CO3  2 25 -3 = 2,48 x 10 mol Na2CO3  m n= M m = nM = 2,48 x 10-3 x 286 gmol-1 = 7,092 g  (5) 7

Downloaded from hlayiso.com 10842 / 18 Opsie 2: na Ca Va   nb Cb Vb 0,1 24.5  2  1000    1 Cb  25   1000  Cb = 0,0496 mol·dm-3  n C= V n = (0,0496)(0,5) = 0,0248 mol Na2CO3 m n=  M m = nM = (0,0248) (286) = 7,093 g Na2CO3  (5) 7.2.6 Positiewe nasien vanaf VRAAG 7.2.6 % Na2CO3 in kommersiële wassoda: werklike massa = x 100  teoretiese massa 7,092 = x 100  7,6 = 93,32 %  Indien ʼn antwoord van 7,093 g gebruik is dan sal die antwoord 93,33 % wees. (3) [16] 8

Downloaded from hlayiso.com 10842 / 18 VRAAG 8    8.1 8.1.1 Mg|Mg2+||Ag+|Ag (3) 8.1.2 Silwer  (1)  8.1.3 E  = E  oksideermiddel – E  reduseermiddel sell = 0,8 V –(-2,36 V)  = 3,16 V  (3) 8.1.4 25°C of 298 K  (1) 8.1.5 1 moldm-3  (1) 8.1.6 Opsie 1   Die reaksietempo is te laag om genoeg lading te verskaf om die groot hoeveelheid lading te handhaaf.  Opsie 2 P 6W I= = =2A V 3V Die gloeilamp word vervaardig om effektief te werk indien dit verbind word aan ʼn bron van 3 V wat ʼn stroom van 2 A lewer. Alhoewel die potensiaalverskil groot genoeg is, is die stroom heel waarskynlik te klein (as gevolg van ʼn te groot interne selweerstand.) (3) [12] VRAAG 9 9.1 9.1.1 Na die katode.  (1) 9.1.2 2H3O+ + 2e- → H2 + 2H2O  (2) 9.1.3 Chloorgas (C2)  (1) 9.2 9.2.1 Die bedekking van ʼn oppervlakte of ʼn voorwerp met ʼn dun laag metaal of deur middel van elektrolise.  (2) 9.2.2 Enige EEN gebruik van elektroplatering:  Beskerming van die oppervlakte van ʼn basismetaal.   Dekoratiewe doeleindes (1) 9.2.3 Negatiewe elektrode / katode  (1) [8] 9

Downloaded from hlayiso.com 10842 / 18 VRAAG 10 10.1 10.1.1 Graan  (1) 10.1.2 Ammoniumnitraat / NH4NO3  (1) 10.1.3 Graan benodig grond met ʼn lae kaliuminhoud.  Medium in stikstof en hoog in fosfor.  Meer stikstof moet by die grond gegooi word.  Meer stikstof moet bygevoeg word en ammoniumnitraat het die meeste stikstof. (3) 10.1.4 massa stikstof  %stikstof in NH4NO3 = x 100 molêre massa ammonium nitrate 28 = x 100 = 35%  80  (4) 10.1.5 A Ammoniak / N2  B Waterstof / H2  C Stikstofdioksied / NO2  D Ammoniunitraat / NH4NO3  E Ammoniumsulfaat / (NH4)2SO4  (5) [14] TOTAAL: 150 10