Gr12 Technical Sciences P2 (Afrikaans) 2021 Preparatory Question Paper_hlayiso.com_.pdf

Downloaded from hlayiso.com GAUTENGSE DEPARTEMENT VAN ONDERWYS VOORBEREIDENDE EKSAMEN 2021 11102 TEGNIESE WETENSKAPPE VRAESTEL 2 TYD: 1½ uur PUNTE: 75 9 bladsye + 4 inligtingsblaaie b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 2 (Vraestel 2) 11102/21 INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Hierdie vraestel bestaan uit VYF vrae. Beantwoord AL die vrae in die ANTWOORDBOEK. 2. Begin ELKE vraag op ʼn NUWE bladsy in die ANTWOORDBOEK. 3. Nommer die antwoorde korrek volgens die nommeringstelsel wat in hierdie vraestel gebruik word. 4. Laat EEN reël tussen twee sub-vrae oop, bv. tussen VRAAG 2.1 en VRAAG 2.2. 5. Jy mag ʼn nie-programmeerbare sakrekenaar gebruik. 6. Jy word aangeraai om die aangehegte INLIGTINGSBLAAIE te gebruik. 7. Rond jou FINALE numeriese antwoorde af tot ʼn minimum van TWEE desimale plekke. 8. Gee kort motiverings, besprekings, ensovoorts, waar nodig. 9. Skryf netjies en leesbaar. b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 3 (Vraestel 2) 11102/21 VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE Verskeie opsies word as moontlike antwoorde op die volgende vrae gegee. Kies die regte antwoord en skryf slegs die letter (A–D) langs die vraagnommer (1.1 – 1.6) neer in die ANTWOORDBOEK, bv. 1.7 D. 1.1 Watter van die volgende koolwaterstowwe het nie strukturele isomere nie? A Butaan B Pentaan C Propaan D Buteen (2) 1.2 Watter een van die volgende het die hoogste kookpunt? A Heksaan B Butaan C Propaan D Etaan (2) 1.3 Beskou die volgende chemiese reaksie: C5H10 + HCℓ → C5H11Cℓ Hierdie tipe reaksie kan die beste beskryf word as ... A ʼn addisie-reaksie. B ʼn suurbasis-reaksie. C ʼn substitusie-reaksie. D ʼn hidrogeneringsreaksie. (2) b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 4 (Vraestel 2) 11102/21 1.4 Watter een van die volgende organiese verbindings het die molekulêre formule van C5H10O2? A Etieletanoaat B Butieletanoaat C Etielpropanoaat D Propielbutanoaat (2) 1.5 Die volgende TWEE stellings rakende ʼn voltaïese sel word hieronder gegee: I. ʼn Oksidasie-halfreaksie vind plaas by die katode van die sel. II. Positiewe ione beweeg van die soutbrug na die anode van die sel. Watter EEN van die volgende is waar oor die voltaïese sel? A Slegs I B Slegs II C Nie I of II nie D Beide I en II (2) 1.6 Beskou die volgende elektrochemiese selreaksie: 𝐶𝑢2+ (𝑎𝑞) + 𝑍𝑛(𝑠) → 𝐶𝑢(𝑠) + 𝑍𝑛2+ (𝑎𝑞) + 𝑒𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑒 A Die kopermetaal is die anode van die sel. B Kopermetaal dien as die oksideermiddel. C Die sinkmetaal is die anode van die sel. D Sinkmetaal dien as die oksideermiddel. (2) [12] b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 5 (Vraestel 2) 11102/21 VRAAG 2 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) Bestudeer die volgende tabel met organiese molekules soos voorgestel deur A tot F hieronder en beantwoord die vrae wat volg. A Pent-2-een B C Propielmetanoaat D 2,4-dimetielheksaan E F 2.1 Definieer ʼn homoloë reeks. (2) 2.2 Skryf die letter neer wat die verbinding voorstel wat … 2.2.1 ʼn aldehied is. (1) 2.2.2 die algemene formula CnH2n het. (1) 2.2.3 onversadig is. (1) 2.2.4 ʼn ketoon is. (1) 2.2.5 ʼn koolwaterstof is. (1) b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 6 (Vraestel 2) 11102/21 2.3 Skryf die struktuurformule neer van: 2.3.1 Verbinding A (3) 2.3.2 Verbinding D (3) 2.4 Skryf die volgende neer: 2.4.1 Die naam van die funksionele groep van verbinding F (1) 2.4.2 Die IUPAC naam van verbinding B (2) [16] b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 7 (Vraestel 2) 11102/21 VRAAG 3 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) Die eerste ses lede van die alkene kom voor as gasse en vloeistowwe by normale temperature. Alkanes is tans ons belangrikste brandstof, maar die gebruik van alkohole as hernubare energiebron word al hoe belangriker. Alkohol is vloeistowwe wat ʼn oplossing vir die energiekrisis kan wees. 3.1 Watter chemiese eienskap van alkane en alkohole maak dit geskik om as brandstof te gebruik? (2) 3.2 Die tabel hieronder toon die kookpunt van die eerste ses alkane en die eerste ses alkohole. Alkane Kookpunt Alkohol Kookpunt (˚C) (˚C) metaan - 164 Metanol 65 etaan - 89 Etanol 79 propaan - 42 1-propanol 97 butaan - 0,5 1-butanol 117 pentaan 36 1-pentanol 138 heksaan 69 1-heksanol 156 Teken ʼn grafiek van kookpunte teenoor die aantal koolstofatome vir die eerste ses ALKOHOLE. Kies 50° C en 1 koolstofatoom as die oorsprong en gebruik ʼn toepaslike skaal. Plot die punte en teken die beste kurwe deur die punte. (4) 3.3 Watter tendens in kookpunt kan vanaf die grafiek waargeneem word? (2) 3.4 Gee ʼn rede vir die tendens wat in VRAAG 3.3 genoem word deur na die tipe intermolekulêre kragte te verwys. (2) 3.5 Verduidelik, met verwysing na die tipe intermolekulêre kragte, waarom die kookpunte van alkohole hoër is as die kookpunte van alkane. (2) 3.6 Mense word altyd gemaan om vloeistowwe soos petrol (ʼn mengsel van alkane) buite die bereik van kinders te hou. Gebruik die kookpunte van alkane om hierdie voorsorgmaatreël te regverdig. (2) [14] b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 8 (Vraestel 2) 11102/21 VRAAG 4 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) Die vloeidiagram hieronder toon die wisselwerking tussen alkohole, alkene en haloalkane. Die letters A – F stel addisie- of substitusie reaksies voor. propeen F B E A C alkohol haloalkaan D 4.1 Watter tipe reaksie word verteenwoordig deur F? Skryf slegs ADDISIE of SUBSTITUSIE neer. (1) 4.2 Gebruik struktuurformules en skryf ʼn gebalanseerde chemiese vergelyking vir reaksie F om die vorming van die hoofproduk aan te toon. (3) 4.3 Reaksie E word soms dehidrasie genoem. Skryf die FORMULE neer van die stof wat tydens dehidrasie geëlimineer word. (1) 4.4 Letter C verteenwoordig die reaksie van die alkohol met NaBr(aq) in die teenwoordigheid van swaelsuur as ʼn katalisator. 4.4.1 Skryf die struktuurformule vir die organiese produk van hierdie reaksie neer. (1) 4.2.2 Watter tipe reaksie word deur C voorgestel? Skryf slegs ADDISIE of SUBSTITUSIE neer. (1) 4.5 Die haloalkaan kan deur reaksie D in die alkohol omgeskakel word, of na propeen deur reaksie A. 4.5.1 Watter tipe reaksie word deur B voorgestel? Skryf slegs ADDISIE of SUBSTITUSIE neer. (1) 4.5.2 Watter tipe reaksie word deur D voorgestel? Skryf slegs ADDISIE of SUBSTITUSIE neer. (1) 4.5.3 Onder watter toestand sal reaksie B plaasvind? (1) [10] b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 9 (Vraestel 2) 11102/21 VRAAG 5 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) 5.  Die onderstaande diagram toon aan hoe die voltaïese sel gebou word deur ʼn koperplaat in ʼn beker te plaas wat kopersulfaatoplossing bevat.  Die sinkplaat word dan in ʼn beker met sinksulfaatoplossing geplaas.  Die koperplaat word dan met ʼn koperdraad met die sink verbind. Soutbrug 5.1 Skryf TWEE voorwaardes vir hierdie tipe voltaïese sel. (2) 5.2 In watter rigting vloei die elektrone? (Kies uit Cu na Zn of Zn na Cu.) (1) 5.3 Skryf die energie-omskakelings vir hierdie sel neer. (2) 5.4 Skryf EEN funksie van die soutbrug wat die twee halfselle verbind neer. (1) 5.5 Definieer die term reduseermiddel. (2) 5.6 Skryf die oksidasie-halfreaksie vir die sel neer. (2) 5.7 Skryf die reduksie-halfreaksie vir die sel neer. (2) 5.8 Skryf ʼn netto gebalanseerde chemiese reaksie vir die sel neer. (3) 5.9 Identifiseer die anode en katode in hierdie sel. (2) 5.10 Skryf die selnotasie van hierdie sel neer. (3) 5.11 Gebruik die tabel van standaard reduksiepotensiale om die aanvanklike EMK van hierdie sel te bereken. (3) [23] TOTAAL: 75 EINDE

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 10 (Vraestel 2) 11102/21 GEGEWENS VIR TEGNIESE WETENSKAPPE GRAAD 12 VRAESTEL 2 TABEL 1: FISIESE KONSTANTES NAAM SIMBOOL WAARDE Standaard druk p 1,01 x 105 Pa Standaard temperatuur T 0 °C/273 K TABEL 2: FORMULAE E θsel  E θkatode  E θanode E θsel  E θreduksie  E θoksidasie E θsel  E θoksideermiddel  E θreduseermiddel TABLE 3: ELEKTROCHEMIE Emk Eθcell  Eθcathode  Eθanode / E θsel  E katode θ  E θanode of E θcell  E reduction θ  E θoxidation / E θsel  E reduksie θ  E θoksidasie of E θcell  E θoxidisingagent  E reducing θ agent / E sel  E oksideermiddel  E reduseermiddel θ θ θ

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 11 (Vraestel 2) 11102/21 TABLE 4A: STANDARD REDUCTION POTENTIALS/ TABEL 4A: STANDAARD-REDUKSIEPOTENSIALE Half-reactions/Halfreaksies E θ (V) F2(g) + 2e ⇌ 2F + 2,87 Co3+ + e ⇌ Co2+ + 1,81 H2O2 + 2H+ +2e ⇌ 2H2O +1,77  MnO 4 + 8H+ + 5e ⇌ Mn2+ + 4H2O + 1,51   Cℓ2(g) + 2e ⇌ 2Cℓ + 1,36 2 Cr2O 7 + 14H+ + 6e ⇌ 2Cr3+ + 7H2O + 1,33 O2(g) + 4H+ + 4e ⇌ 2H2O + 1,23 MnO2 + 4H+ + 2e ⇌ Mn2+ + 2H2O + 1,23 2+  ⇌ Pt + 1,20 Pt + 2e Br2(ℓ) + 2e ⇌ 2Br + 1,07 Increasing oxidising ability/Toenemende oksiderende vermoë NO 3 + 4H+ + 3e ⇌ NO(g) + 2H2O + 0,96 Increasing reducing ability/Toenemende reduserende vermoë Hg2+ + 2e ⇌ Hg(ℓ) + 0,85 Ag+ + e ⇌ Ag + 0,80  NO 3 + 2H+ + e ⇌ NO2(g) + H2O + 0,80 Fe3+ + e ⇌ Fe2+ + 0,77 O2(g) + 2H+ + 2e ⇌ H2 O 2 + 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 Cu2+ + 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 Cr3+ + 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 TEGNIESE WETENSKAPPE 12 (Vraestel 2) 11102/21 TABLE 4B: STANDARD REDUCTION POTENTIALS TABEL 4B: STANDAARD-REDUKSIEPOTENSIALE E θ (V) Half-reactions/Halfreaksies Li+ + e ⇌ Li  3,05 K+ + e ⇌ K  2,93 Increasing reducing ability/Toenemende reduserende vermoë Cs+ + e ⇌ Cs  2,92 Increasing oxidising ability/Toenemende oksiderende vermoë 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 Cr2+ + 2e ⇌ Cr  0,91 2H2O + 2e ⇌ H2(g) + 2OH  0,83 Zn2+ + 2e ⇌ Zn  0,76 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 Cu2+ + 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 ⇌ H2 O 2 + 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 ⇌ Mn2+ + 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 ⇌ Mn2+ + 4H2O + 1,51 H2O2 + 2H+ +2 e ⇌ 2H2O +1,77 Co3+ + e ⇌ Co2+ + 1,81 F2(g) + 2e ⇌ 2F + 2,87

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 13 (Vraestel 2) 11102/21 TABLE 5: 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) 1 SLEUTEL 2 Atoom getal 2,1 H He 1 4 3 4 29 5 6 7 8 9 10 1,0 Li 1,5 Be Electronegatiwiteit 1,9 Cu Symbool 2,0 B 2,5 C 3,0 N 3,5 O 4,0 F Ne 7 9 63,5 11 12 14 16 19 20 11 12 13 14 15 16 17 18 0,9 Na 1,2 Mg Benaderde relatiewe atoommassa 1,5 Aℓ 1,8 Si 2,1 P 2,5 S 3,0 Cℓ Ar 23 24 27 28 31 32 35,5 40 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 0,7 Cs 0,9 Ba La 1,6 Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg 1,8 Tℓ 1,8 Pb 1,9 Bi 2,0 Po 2,5 At Rn 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