Physical Sciences Grade 10 P2 Gauteng November 2022 QP (Afr)

Downloaded from hlayiso.com PROVINSIALE EKSAMEN NOVEMBER 2022 GRAAD 11 FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE (VRAESTEL 2) TYD: 2 ure PUNTE: 100 8 bladsye + 4 datavelle b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE 2 (VRAESTEL 2) GRAAD 11 INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Skryf jou naam in die toepaslike spasie op jou ANTWOORDBOEK. 2. Die vraestel bestaan uit AGT vrae. Beantwoord AL die vrae in die ANTWOORDBOEK. 3. Begin ELKE vraag op ʼn NUWE bladsy in die ANTWOORDBOEK. 4. Nommer die antwoorde korrek volgens die nommeringstelsel wat in die vraestel gebruik word. 5. Laat EEN lyntjie oop tussen twee subvrae, byvoorbeeld, tussen VRAAG 2.1 EN VRAAG 2.2. 6. Jy mag ʼn nie-programmeerbare sakrekenaar gebruik. 7. Jy mag toepaslike wiskundige instrumente gebruik. 8. Jy word aanbeveel om die aangehegte DATAVELLE te gebruik. 9. Toon ALLE formules en substitusies in ALLE berekeninge. 10. Rond jou FINALE numeriese antwoorde af tot ʼn minimum van TWEE desimale plekke. 11. Gee kort motiverings, verduidelikings ensovoorts, waar nodig. 12. Skryf netjies en leesbaar. b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE 3 (VRAESTEL 2) GRAAD 11 VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE Vier opsies word as moontlike antwoorde op die volgende vrae verskaf. Elke vraag het slegs EEN korrekte antwoord. Skryf slegs die letter (A – D) langs die vraagnommer (1.1 tot 1.6) in die ANTWOORDBOEK neer bv. 1.7 A. 1.1 Die elektronkonfigurasie van ʼn element is 1s2, 2s2, 2p4. Die valensie van die element is: A 1 B 2 C 3 D 4 (2) 1.2 Die intermolekulêre kragte wat die deeltjies in ys bymekaar hou, is … A ioon-dipool kragte. B Van der Waals kragte. C kovalente bindings. D waterstofbindings. (2) 1.3 Watter van die volgende veranderlikes kan gebruik word om die temperatuur van ʼn gas in ʼn geslote houer te bepaal? A Die volume van die gas B Die gemiddelde kinetiese energie van die gasmolekules C Die druk van die gas D Die totale massa van die gas (2) 1.4 Watter van die volgende verteenwoordig 1 mol? Die aantal … A atome in 6,02 x 1023 g natrium. B molekules in 22,4 dm3 water by STD. C protone in 1 g waterstofgas. D molekules in 34 g ammoniak gas. (2) 1.5 Die entalpie, in kJ.mol-1 vir die terugwaartse reaksie van die onderstaande reaksie is: A2 + B2 → 2C H = – 120 kJ.mol-1 A – 75 B – 120 C + 75 D + 120 (2) 1.6 Die proses waartydens sure H+ en basisse OH− reageer om soutwater te vorm staan bekend as: A Redoksreaksie B Verplasingsreaksie C Sintese reaksie D Hidrolise (2) [12] b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE 4 (VRAESTEL 2) GRAAD 11 VRAAG 2 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) 2.1 Teken ʼn Lewis-diagram van metaan. (2) 2.2 Wat is die naam van die spesiale tipe binding wat binne die metaan molekule aangetref word? (1) 2.3 Beantwoord die volgende vrae met betrekking tot magnesiumchloried: 2.3.1 Maak gebruik van Lewis-diagramme en toon die elektronoordrag tussen magnesium en chloor. (4) 2.3.2 Magnesiumchloried is ʼn ioniese stof. Bewys die stelling met ʼn toepaslike berekening. (2) [9] VRAAG 3 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) In die onderstaande tabel word die kookpunte van vier waterstofhaliede gegee. A B C D Waterstofhalied HF HCl HBr HI Kookpunt (˚C) 19,4 -85 -67 -35,5 3.1 Definieer die term kookpunt. (2) 3.2 Wat is die verband tussen die sterkte van die intermolekulêre krag en die kookpunt? (1) 3.3 Watter van die waterstofhaliede (A, B, C of D) in die tabel hierbo het die … 3.3.1 hoogste dampdruk? (Verwys na die kookpunt in die tabel hierbo om ʼn rede vir jou antwoord te gee.) (2) 3.3.2 sterkste intermolekulêre krag? (1) 3.4 Teken ʼn lyngrafiek wat die kookpunte van die waterstofhaliede verteenwoordig. Benoem die asse duidelik en verskaf die grafiek met ʼn opskrif. (6) 3.5 Vergelyk verbindings A en B. Verwys na die TIPE en die STERKTE van die intermolekulêre kragte en die ENERGIE nodig om die verskil in kookpunt tussen die waterstofhaliede te verduidelik. (4) [16] b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE 5 (VRAESTEL 2) GRAAD 11 VRAAG 4 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) Die onderstaande diagram toon ʼn sketsgrafiek van die produk pV teenoor p vir 1 mol suurstofgas by 0 °C. (Soliede lyn) Die stippellyn verteenwoordig dieselfde verband vir 1 mol van ʼn ideale gas by 0 °C. 4.1 Wat word bedoel met die term ideale gas? (2) 4.2 Presies 3 mol van ʼn gasagtige verbinding beslaan ʼn volume van 12 dm3 by 15,8 °C. Bereken die druk van die gas in kPa by diè temperatuur. (5) 4.3 Indien die volume van die houer in die reaksie in VRAAG 4.2 verdubbel word, wat sal met die druk van die gas gebeur? Skryf slegs NEEM TOE, NEEM AF of BLY DIESELFDE. Verduidelik die antwoord in terme van verwantskappe. (2) [9] VRAAG 5 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) ʼn Heftige opbruising word waargeneem wanneer verdunde soutsuur (HC𝑙) met natriumkarbonaat (Na2CO3) reageer. Die gebalanseerde vergelyking vir die reaksie is: Na2CO3(s) + 2HCℓ (aq) 2NaCℓ(aq) + CO2(g) + H2O(ℓ) 5.1 Skryf die FORMULE neer vir die stof wat die heftige opbruising veroorsaak wat waargeneem word. (1) 5.2 In ʼn reaksie reageer 10,6 g natriumkarbonaat volledig met ʼn oormaat soutsuur. 5.2.1 Definieer een mol van ʼn stof. (2) 5.2.2 Watter stof is die beperkende reagens? Gee ʼn rede vir jou antwoord. (2) 5.2.3 Bereken die massa CO2 wat gedurende die reaksie geproduseer word. (5) 5.2.4 Bereken die massa natriumchloried wat geproduseer word indien 4,87 dm3 koolstofdioksied geproduseer word by STD. (5) b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE 6 (VRAESTEL 2) GRAAD 11 5.3 Die empiriese formule van ʼn gas is NO2. Presies 46 g hiervan beslaan ʼn volume van 11,2 dm3 by STD. 5.3.1 Stel Avogadro se wet wat jy met hierdie inligting gaan gebruik. (2) 5.3.2 Vind die molekulêre formule van die verbinding. (3) [20] VRAAG 6 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) Die onderstaande diagram verteenwoordig die potensiële energie veranderinge van ʼn endotermiese reaksie. Potensiële energie (kJ.mol-1) E C B D F A Reaksieverloop 6.1 Wat sal met die temperatuur van die omgewing van die bogenoemde reaksie gebeur? (2) 6.2 Watter letterinterval (of kombinasie van letters) op die diagram verteenwoordig die aktiveringsenergie vir die terugwaartse reaksie? (1) 6.3 Indien ʼn katalisator gebruik kan word om die effektiwiteit van die reaksie te verbeter,: 6.3.1 Verduidelik hoe die katalisator die potensiële energie van die reaksie sal beïnvloed. (2) 6.3.2 Teken die grafiek in jou ANTWOORDBOEK oor en dui die veranderinge aan van die reaksie wanneer ʼn katalisator gebruik word. Gebruik ʼn stippellyn. (2) 6.4 Gebruik SLEGS die letters in die grafiek hierbo en lei ʼn wiskundige formule af om die verandering in die entalpie van die reaksie te bereken. (2) [9] b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE 7 (VRAESTEL 2) GRAAD 11 VRAAG 7 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) 7.1 Wanneer swawelsuur met water reageer, ioniseer dit in twee stappe soos aangetoon in die gebalanseerde vergelykings hieronder. H2SO4(aq) + H2O(ℓ) → H3O+(aq) + HSO −4 (aq) ………..…. (I) − HSO −4 (aq) + H2O(ℓ) → H3O+(aq) + SO 24 (aq)……………... (II) 7.1.1 Gee die Lowry-Brønsted definisie van ʼn suur. (2) 7.1.2 Skryf die FORMULE van die gekonjugeerde suur van HSO −4 en die gekonjugeerde basis van HSO −4 neer. (2) 7.1.3 Watter EEN van die verbindings in die reaksie (I) en (II) is ʼn amfoliet? (2) 7.2 Tydens ʼn titrasie, vind ʼn leerling dat 20 cm3 van ʼn 0,2 mol.dm-3 oplossing van natriumwaterstofkarbonaat 12 cm3 van ʼn swawelsuur oplossing neutraliseer. Die gebalanseerde vergelyking vir die reaksie is: 2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O 7.2.1 Waarom word H2SO4 as ʼn sterk suur beskou? (2) 7.2.2 Hoeveel mol NaHCO3 is teenwoordig in 20 cm3 van ʼn 0,2 mol·dm-3 NaHCO3 oplossing? (3) 7.2.3 Bepaal die hoeveelheid mol H2SO4 wat geneutraliseer word deur 20 cm3 van die 0,2 mol·dm-3 NaHCO3 oplossing. (2) 7.2.4 Bepaal die konsentrasie van die H2SO4 oplossing. (3) [16] b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE 8 (VRAESTEL 2) GRAAD 11 VRAAG 8 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) ʼn Laboratorium assistent stoor sinksulfaat (ZnSO4) in ʼn aluminium (Aℓ) houer. Na ʼn ruk kom die onderwyser agter dat die aluminiumhouer besig is om te roes. Sy vermoed dat ʼn redoksreaksie plaasgevind het. Die onderwyser skryf die volgende ongebalanseerde vergelyking neer. ZnSO4 + Aℓ → Aℓ2(SO4)3 + Zn 8.1 Definieer ʼn redoksreaksie. (2) 8.2 Bereken: 8.2.1 Die oksidasie halfreaksie vir die reaksie (2) 8.2.2 Die reduksie halfreaksie van die reaksie (2) 8.2.3 ʼn Gebalanseerde netto reaksie (2) 8.3 Identifiseer die reduseermiddel in hierdie reaksie. (1) [9] TOTAAL: 100 EINDE

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE 9 (VRAESTEL 2) GRAAD 11 DATA FOR PHYSICAL SCIENCES GRADE 11 PAPER 2 (CHEMISTRY) GEGEWENS VIR FISIESE WETENSKAPPE GRAAD 11 VRAESTEL 2 (CHEMIE) TABLE 1: PHYSICAL CONSTANTS/TABEL 1: FISIESE KONSTANTES NAME/NAAM SYMBOL/SIMBOOL VALUE/WAARDE Avogadro's constant NA 6,02 x 1023 mol-1 Avogadro se konstante Molar gas constant R 8,31 J∙K-1∙mol-1 Molêre gaskonstante Standard pressure p 1,013 x 105 Pa Standaarddruk Molar gas volume at STP Vm 22,4 dm3∙mol-1 Molêre gasvolume by STD Standard temperature T 273 K Standaardtemperatuur TABLE 2: FORMULAE/TABEL 2: FORMULES p1V1 p 2 V2 = pV = nRT T1 T2 m N n= n= M NA V n m n= c= or/of c= Vm V MV

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE 10 (VRAESTEL 2) GRAAD 11 TABLE 3: THE PERIODIC TABLE OF ELEMENTS/TABEL 3: DIE PERIODIEKE TABEL VAN ELEMENTE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 (I) (II) (III) (IV) (V) (VI) (VII) (VIII) Atomic number/ 1 KEY/SLEUTEL Atoomgetal 2 2,1 H He 1 4 29 3 4 Electro negativity/ Symbol/ 5 6 7 8 9 10 1,0 Li 1,5 Be Elektronegatiwiteit 1,9 Cu Simbool 2,0 B 2,5 C 3,0 N 3,5 O 4,0 F Ne 7 9 11 12 14 16 19 20 63,5 11 12 13 14 15 16 17 18 Na Mg Aℓ Si P S Cℓ Ar 0,9 23 1,2 24 Approximate relative atomic mass/ 1,5 27 1,8 28 2,1 31 2,5 32 3,0 35,5 40 Benaderde relatiewe atoommassa 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 0,8 K 1,0 Ca 1,3 Sc 1,5 Ti 1,6 V 1,6 Cr 1,5 Mn 1,8 Fe 1,8 Co 1,8 Ni 1,9 Cu 1,6 Zn 1,6 Ga 1,8 Ge 2,0 As 2,4 Se 2,8 Br Kr 39 40 45 48 51 52 55 56 59 59 63,5 65 70 73 75 79 80 84 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 0,8 Rb 1,0 Sr 1,2 Y 1,4 Zr Nb 1,8 Mo 1,9 Tc 2,2 Ru 2,2 Rh 2,2 Pd 1,9 Ag 1,7 Cd 1,7 In 1,8 Sn 1,9 Sb 2,1 Te 2,5 I Xe 86 88 89 91 92 96 101 103 106 108 112 115 119 122 128 127 131 55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 Cs Ba La Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tℓ Pb Bi Po At Rn 0,7 0,9 1,6 1,8 1,8 1,9 2,0 2,5 133 137 139 179 181 184 186 190 192 195 197 201 204 207 209 87 88 89 0,7 Fr 0,9 Ra Ac 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 226 Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 140 141 144 150 152 157 159 163 165 167 169 173 175 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr 232 238

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE 11 (VRAESTEL 2) GRAAD 11 TABLE 4A: STANDARD REDUCTION POTENTIALS/ TABEL 4A: STANDAARD REDUKSIEPOTENSIALE Half-reactions/Halfreaksies Eθ (V) F2(g) + 2e− ⇌ 2F− + 2,87 3+ Co + e − ⇌ Co2+ + 1,81 H2O2 + 2H+ +2e− ⇌ 2H2O +1,77 − MnO 4 + 8H+ + 5e− ⇌ 2+ Mn + 4H2O + 1,51 Cℓ2(g) + 2e − ⇌ 2Cℓ − + 1,36 2− Cr2O 7 + 14H+ + 6e− ⇌ 3+ 2Cr + 7H2O + 1,33 + O2(g) + 4H + 4e − ⇌ 2H2O + 1,23 MnO2 + 4H+ + 2e− ⇌ Mn2+ + 2H2O + 1,23 Pt2+ + 2e− ⇌ Pt + 1,20 Br2(ℓ) + 2e− ⇌ 2Br− + 1,07 − NO 3 + 4H+ + 3e− ⇌ NO(g) + 2H2O + 0,96 2+ Hg + 2e − ⇌ Hg(ℓ) + 0,85 Increasing reducing ability/Toenemende reduserende vermoë Ag+ + e− ⇌ Ag + 0,80 − NO 3 + 2H+ + e− ⇌ NO2(g) + H2O + 0,80 Increasing oxidising ability/Toenemende oksiderende vermoë 3+ Fe + e − ⇌ Fe 2+ + 0,77 O2(g) + 2H+ + 2e− ⇌ H2O2 + 0,68 I2 + 2e− ⇌ 2I− + 0,54 Cu+ + e− ⇌ Cu + 0,52 SO2 + 4H+ + 4e− ⇌ S + 2H2O + 0,45 2H2O + O2 + 4e− ⇌ 4OH− + 0,40 Cu2+ + 2e− ⇌ Cu + 0,34 2− SO 4 + 4H+ + 2e− ⇌ SO2(g) + 2H2O + 0,17 2+ Cu + e − ⇌ Cu + + 0,16 Sn4+ + 2e− ⇌ Sn2+ + 0,15 S + 2H+ + 2e− ⇌ H2S(g) + 0,14 2H+ + 2e− ⇌ H2(g) 0,00 Fe3+ + 3e− ⇌ Fe − 0,06 Pb2+ + 2e− ⇌ Pb − 0,13 Sn2+ + 2e− ⇌ Sn − 0,14 Ni2+ + 2e− ⇌ Ni − 0,27 Co2+ + 2e− ⇌ Co − 0,28 Cd2+ + 2e− ⇌ Cd − 0,40 3+ Cr + e − ⇌ Cr2+ − 0,41 Fe2+ + 2e− ⇌ Fe − 0,44 Cr3+ + 3e− ⇌ Cr − 0,74 Zn2+ + 2e− ⇌ Zn − 0,76 2H2O + 2e− ⇌ H2(g) + 2OH− − 0,83 Cr2+ + 2e− ⇌ Cr − 0,91 Mn2+ + 2e− ⇌ Mn − 1,18 Aℓ3+ + 3e− ⇌ Aℓ − 1,66 Mg2+ + 2e− ⇌ Mg − 2,36 Na+ + e− ⇌ Na − 2,71 Ca2+ + 2e− ⇌ Ca − 2,87 Sr2+ + 2e− ⇌ Sr − 2,89 Ba2+ + 2e− ⇌ Ba − 2,90 Cs+ + e- ⇌ Cs – 2,92 K +e+ − ⇌ K − 2,93 Li+ + e− ⇌ Li − 3,05

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE 12 (VRAESTEL 2) GRAAD 11 TABLE 4B: STANDARD REDUCTION POTENTIALS/ TABEL 4B: STANDAARD REDUKSIEPOTENSIALE Half-reactions/Halfreaksies Eθ (V) Li+ + e− ⇌ Li − 3,05 K+ + e− ⇌ K − 2,93 Cs+ + e− ⇌ Cs − 2,92 Ba2+ + 2e− ⇌ Ba − 2,90 Sr2+ + 2e− ⇌ Sr − 2,89 Ca2+ + 2e− ⇌ Ca − 2,87 Na+ + e− ⇌ Na − 2,71 Mg2+ + 2e− ⇌ Mg − 2,36 Aℓ3+ + 3e− ⇌ Aℓ − 1,66 Mn2+ + 2e− ⇌ Mn − 1,18 2+ Cr + 2e − ⇌ Cr − 0,91 2H2O + 2e− ⇌ H2(g) + 2OH− − 0,83 Zn2+ + 2e− ⇌ Zn − 0,76 Increasing oxidising ability/Toenemende oksiderende vermoë Increasing reducing ability/Toenemende reduserende vermoë Cr3+ + 3e− ⇌ Cr − 0,74 Fe2+ + 2e− ⇌ Fe − 0,44 Cr3+ + e− ⇌ Cr2+ − 0,41 Cd2+ + 2e− ⇌ Cd − 0,40 Co2+ + 2e− ⇌ Co − 0,28 Ni2+ + 2e− ⇌ Ni − 0,27 Sn2+ + 2e− ⇌ Sn − 0,14 Pb2+ + 2e− ⇌ Pb − 0,13 Fe3+ + 3e− ⇌ Fe − 0,06 2H+ + 2e− ⇌ H2(g) 0,00 S + 2H+ + 2e− ⇌ H2S(g) + 0,14 Sn4+ + 2e− ⇌ Sn2+ + 0,15 2+ Cu + e − ⇌ Cu + + 0,16 2− SO 4 + 4H+ + 2e− ⇌ SO2(g) + 2H2O + 0,17 Cu2+ + 2e− ⇌ Cu + 0,34 2H2O + O2 + 4e− ⇌ 4OH− + 0,40 + SO2 + 4H + 4e − ⇌ S + 2H2O + 0,45 + Cu + e − ⇌ Cu + 0,52 I2 + 2e− ⇌ 2I− + 0,54 O2(g) + 2H+ + 2e− ⇌ H2O2 + 0,68 Fe3+ + e− ⇌ Fe2+ + 0,77 − NO 3 + 2H+ + e− ⇌ NO2(g) + H2O + 0,80 + Ag + e − ⇌ Ag + 0,80 Hg2+ + 2e− ⇌ Hg(ℓ) + 0,85 − NO 3 + 4H+ + 3e− ⇌ NO(g) + 2H2O + 0,96 Br2(ℓ) + 2e− ⇌ 2Br− + 1,07 Pt2+ + 2 e− ⇌ Pt + 1,20 + MnO2 + 4H + 2e − ⇌ 2+ Mn + 2H2O + 1,23 O2(g) + 4H+ + 4e− ⇌ 2H2O + 1,23 2− Cr2O 7 + 14H+ + 6e− ⇌ 2Cr3+ + 7H2O + 1,33 Cℓ2(g) + 2e− ⇌ 2Cℓ− + 1,36 − MnO 4 + 8H+ + 5e− ⇌ 2+ Mn + 4H2O + 1,51 + H2O2 + 2H +2 e − ⇌ 2H2O +1,77 Co3+ + e− ⇌ Co2+ + 1,81 F2(g) + 2e− ⇌ 2F− + 2,87