Physical Sciences Grade 11 P2 Eastern Cape November 2014 QP

Downloaded from hlayiso.com GRAAD 12 NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 11 FISIESE WETENSKAPPE: CHEMIE (V2) NOVEMBER 2014 PUNTE: 150 TYD: 3 uur Hierdie vraestel bestaan uit 14 bladsye en 2 gegewensblaaie. *IPHSCA2* Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Fisiese Wetenskappe/V2 2 DBE/November 2014 KABV – Graad 11 INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Skryf jou naam in die toepaslike spasie op die ANTWOORDEBOEK. 2. Hierdie vraestel bestaan uit ELF 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 nieprogrammeerbare sakrekenaar gebruik. 7. Jy mag toepaslike wiskundige instrumente gebruik. 8. DAAR WORD AANBEVEEL DAT JY DIE AANGEHEGTE GEGEWENS- BLAAIE 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 motiverings, besprekings, ensovoorts waar dit vereis word. 12. Skryf netjies en leesbaar. Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Fisiese Wetenskappe/V2 3 DBE/November 2014 KABV – Graad 11 VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE Vier opsies word as moontlike antwoorde op die volgende vrae gegee. Elke vraag het slegs EEN korrekte antwoord. Skryf slegs die letter (A–D) langs die vraagnommer (1.1–1.10) in die ANTWOORDEBOEK. 1.1 'n Stof wat gedurende 'n chemiese reaksie elektrone skenk, is 'n … A Arrhenius-suur. B Arrhenius-basis. C reduseermiddel. D oksideermiddel. (2) 1.2 Watter EEN van die volgende spesies bevat 'n datief kovalente binding? A NH 3 B CH 4 C H 3 O+ D NF 3 (2) 1.3 Watter EEN van die volgende verbindings het dipool-dipoolkragte tussen hulle molekule? A CO 2 B HCℓ C Cℓ 2 D CCℓ 4 (2) 1.4 Oorweeg die volgende chemiese reaksie: HCO 3− + HC 2 O −4 ⇌ H 2 CO 3 + C 2 O 24− Watter EEN van die volgende identifiseer die volgorde van Lowry-Brönsted- sure en -basisse in die reaksie hierbo KORREK? A Basis, suur, suur, basis B Suur, basis, basis, suur C Suur, basis, suur, basis D Basis, suur, basis, suur (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Fisiese Wetenskappe/V2 4 DBE/November 2014 KABV – Graad 11 1.5 Watter EEN van die volgende verteenwoordig die grootste massa? A Een chlooratoom B Een chloormolekuul C Een mol chloor D Een gram chloor (2) 1.6 Oorweeg die Lewisstruktuur van 'n verbinding hieronder: Watter EEN van die volgende is KORREK? Naam van Naam van Molekulêre vorm element X element Y van verbinding A Chloor Suurstof Hoekig B Suurstof Chloor Lineêr C Chloor Swawel Lineêr D Swawel Chloor Hoekig (2) 1.7 Oorweeg die reaksie wat deur die vergelyking hieronder verteenwoordig word: 2Fe(s) + 3CO 2 (g) → Fe 2 O 3 (s) + 2CO(g) ΔH = + 53,2 kJ Watter EEN van die volgende stellings is WAAR? Vir elke mol Fe wat reageer, word ... A 26,6 kJ energie vrygestel. B 26,6 kJ energie geabsorbeer. C 53,2 kJ energie vrygestel. D 53,2 kJ energie geabsorbeer. (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Fisiese Wetenskappe/V2 5 DBE/November 2014 KABV – Graad 11 1.8 In watter EEN van die volgende grafieke stel die stippellyn die afwyking van 'n ware gas van idealegas-gedrag KORREK voor? A p B p 1 1 V V C p D p 1 1 V V (2) 1.9 10 mol waterstofgas (H 2 ) en 2,5 mol stikstofgas (N 2 ) word gemeng en toegelaat om te reageer om ammoniak (NH 3 ) te vorm volgens die volgende gebalanseerde vergelyking: 3H 2 (g) + N 2 (g) → 2NH 3 (g) Indien 4 mol NH 3 (g) gedurende die reaksie gevorm word, is die aantal mol H 2 (g) en N 2 (g) wat oorbly in die houer onderskeidelik: Mol H 2 (g) Mol N 2 (g) A 0 0 B 7 1,5 C 4 0,5 D 4 2 (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Fisiese Wetenskappe/V2 6 DBE/November 2014 KABV – Graad 11 1.10 Twee gasspuite, X en Y, bevat elk dieselfde gas by STD. Die volume van spuit X is 10 cm3 en dié van spuit Y is 20 cm3, soos hieronder aangetoon. Aanvaar idealegas-gedrag. X Y 10 cm3 20 cm3 Watter EEN van die volgende stellings is KORREK? A Die gemiddelde kinetiese energie van die molekule in X is minder as dié van die molekule in Y. B Die totale kinetiese energie van die molekule in X is minder as dié van die molekule in Y. C Die getal gasmolekule in X is gelyk aan die getal gasmolekule in Y. D Die produk pV in X is gelyk aan die produk pV in Y. (2) [20] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Fisiese Wetenskappe/V2 7 DBE/November 2014 KABV – Graad 11 VRAAG 2 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Die grafiek hieronder toon die verandering in energie aan wat plaasvind wanneer 'n waterstofatoom (H) 'n broomatoom (Br) nader. Potensiële energie kJ·mol-1 100 120 240 360 480 600 0 Afstand tussen kerne (pm) -100 -200 -300 E -400 2.1 Definieer die term bindingslengte. (2) 2.2 Uit die grafiek, skryf neer die: 2.2.1 Bindingslengte, in pm, van die H-Br-binding (2) 2.2.2 Energie, in kJ·mol-1, wat nodig is om die H-Br-binding te breek (2) 2.2.3 Naam van die potensiële energie wat deur E verteenwoordig word (1) 2.3 Hoe sal die bindingslengte van 'n H-F-binding met dié van die H-Br- binding vergelyk? Skryf neer GELYK AAN, KORTER AS of LANGER AS. Gee 'n rede vir die antwoord. (2) [9] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Fisiese Wetenskappe/V2 8 DBE/November 2014 KABV – Graad 11 VRAAG 3 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Beide aluminiumfluoried (AℓF 3 ) en fosfortrifluoried (PF 3 ) bevat fluoor. Aluminiumfluoried is 'n kleurlose vaste stof wat in die vervaardiging van aluminium gebruik word, terwyl fosfortrifluoried 'n giftige, kleurlose gas is. 3.1 Verduidelik die verskil tussen 'n kovalente binding en 'n ioniese binding. (2) 3.2 Noem die tipe chemiese binding tussen deeltjies in: 3.2.1 AℓF 3 (1) 3.2.2 PF 3 (1) 3.3 Teken die Lewisstrukture vir: 3.3.1 AℓF 3 (3) 3.3.2 PF 3 (2) 3.4 Skryf die molekulêre vorm van PF 3 neer. (1) 3.5 Die smeltpunt van AℓF 3 is 1 291 °C en dié van PF 3 is -151 °C. Verduidelik volledig hierdie verskil in smeltpunt. (4) [14] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Fisiese Wetenskappe/V2 9 DBE/November 2014 KABV – Graad 11 VRAAG 4 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Die kookpunte van vier verbindings van waterstof, verteenwoordig deur die letters P, Q, R en S, word in die tabel hieronder gegee. Formule Kookpunt (°C) P CH 4 -164 Q NH 3 -33 R H2O 100 S SiH 4 -112 4.1 Definieer die term kookpunt. (2) 4.2 Verduidelik volledig die verskil in kookpunt tussen verbinding P en: 4.2.1 Verbinding Q (3) 4.2.2 Verbinding S (3) 4.3 Verduidelik hoekom die kookpunte van verbinding Q en R verskil deur na ELEKTRONEGATIWITEIT en GRAAD VAN POLARITEIT te verwys. (2) 4.4 Skryf die letter uit die tabel neer wat die volgende verteenwoordig: 4.4.1 EEN polêre verbinding (1) 4.4.2 EEN nie-polêre verbinding (1) [12] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Fisiese Wetenskappe/V2 10 DBE/November 2014 KABV – Graad 11 VRAAG 5 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 5.1 Verduidelik wat met die term temperatuur van 'n gas bedoel word. (1) 5.2 Twee leerders ondersoek die verwantskap tussen die temperatuur en die druk van 'n ingeslote gas. Die leerders gebruik verskillende monsters van dieselfde gas in twee identiese houers met vaste volumes. Grafiek P en Grafiek Q hieronder verteenwoordig die resultate wat die leerders verkry het. P 150 Druk (kPa) Q 100 298 X Temperatuur (K) 5.2.1 Stel Guy Lussac se wet in woorde. (2) 5.2.2 Gebruik die wet in VRAAG 5.2.1 om die waarde van temperatuur X, wat op die grafiek getoon word, in °C te bepaal. (4) 5.2.3 Verduidelik, met gebruik van die toepaslike formules, hoekom grafiek Q 'n kleiner gradiënt as grafiek P het. (4) 5.3 'n Sekere gas met 'n massa van 2,2 g beslaan 'n volume van 0,831 dm3 by 27 °C en druk 150 kPa. 5.3.1 Bereken die molêre massa van die gas. Aanvaar dat die gas idealegas-gedrag toon. (6) 5.3.2 Skryf die MOLEKULÊRE FORMULE of NAAM van die gas in VRAAG 5.3.1 neer. (1) [18] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Fisiese Wetenskappe/V2 11 DBE/November 2014 KABV – Graad 11 VRAAG 6 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 6.1 Definieer die term molêre massa van 'n stof. (1) 6.2 Bereken die getal mol water in 100 g water. (3) 6.3 Metielbensoaat is 'n verbinding wat in die vervaardiging van parfuum gebruik word. Daar is gevind dat 'n 5,325 g-monster metielbensoaat, 3,758 g koolstof, 0,316 g waterstof en 1,251 g suurstof bevat. 6.3.1 Definieer die term empiriese formule. (2) 6.3.2 Bepaal die empiriese formule van metielbensoaat. (7) 6.3.3 As die molêre massa van metielbensoaat 136 g⋅mol-1 is, wat is die molekulêre formule daarvan? (2) [15] VRAAG 7 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 7.1 Definieer die term beperkende reaktans. (2) 7.2 Yster (Fe) reageer met swawel (S) om ystersulfied (FeS) te vorm volgens die volgende gebalanseerde vergelyking: Fe(s) + S(s) → FeS 7.2.1 Bereken watter van die twee stowwe volledig opgebruik sal word indien 20 g Fe en 10 g S gemeng en verhit word. (5) 7.2.2 Hoeveel gram van die ander stof is in oormaat? (2) 7.3 Magnesium brand in lug om magnesiumoksied te vorm volgens die volgende gebalanseerde vergelyking: 2Mg(s) + O 2 (g) → 2MgO(s) As die persentasie opbrengs van hierdie reaksie slegs 80% is, bereken die massa magnesium wat verbrand moet word om 30 g magnesiumoksied te vorm. (6) [15] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Fisiese Wetenskappe/V2 12 DBE/November 2014 KABV – Graad 11 VRAAG 8 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Waterstofgas en suurstofgas reageer om water te vorm volgens die volgende gebalanseerde vergelyking: 2H 2 (g) + O 2 (g) → 2H 2 O(g) + 241,8 kJ·mol-1 Die aktiveringsenergie (E A ) vir hierdie reaksie is 1 370 kJ·mol-1. 8.1 Definieer die term aktiveringsenergie. (2) 8.2 Skets 'n grafiek van potensiële energie teenoor die reaksiekoördinaat vir die reaksie hierbo. Benoem die asse duidelik en dui die volgende op die grafiek aan: • ΔH • E A vir die voorwaartse reaksie • Reaktanse (R) en produkte (P) • Geaktiveerde kompleks (X) (5) 8.3 Skryf neer die waarde van die: 8.3.1 Reaksiewarmte (1) 8.3.2 Aktiveringsenergie vir die volgende reaksie: 2H 2 O(g) → 2H 2 (g) + O 2 (g) (2) [10] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Fisiese Wetenskappe/V2 13 DBE/November 2014 KABV – Graad 11 VRAAG 9 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 9.1 Kalksteen, of soms as, word in put-toilette ('long drops') gebruik om suurafval te neutraliseer. Kalksteen reageer met soutsuur volgens die volgende ONGEBALANSEERDE vergelyking: CaCO 3 (s) + HCℓ(aq) → CaCℓ 2 (aq) + H 2 O(ℓ) + CO 2 (g) 9.1.1 Definieer 'n suur in terme van die Arrhenius-teorie. (2) 9.1.2 Is as suuragtig of basies? (1) 9.1.3 Herskryf die vergelyking hierbo in jou ANTWOORDEBOEK en balanseer dan die vergelyking. (1) 9.2 Swawelsuur reageer met water in twee stappe soos deur die vergelykings hieronder voorgestel word. Vergelyking I: H 2 SO 4 (aq) + H 2 O(ℓ) ⇌ H 3 O+(aq) + HSO −4 (aq) Vergelyking II: HSO −4 (aq) + H 2 O(ℓ) ⇌ H 3 O+(aq) + SO 24 − (aq) 9.2.1 Definieer die term amfoliet. (2) 9.2.2 Skryf die FORMULE van 'n spesie wat as amfoliet in die reaksies hierbo optree, neer. (1) 9.2.3 Skryf die NAAM van die gekonjugeerde basis van die waterstofsulfaatioon neer. (1) 9.3 'n Standaard natriumkarbonaat-oplossing word in 'n 250 cm3 volumetriese fles berei. Gedurende 'n titrasie neutraliseer 20 cm3 van 'n 0,1 mol·dm-3-salpetersuur- oplossing 25 cm3 van die standaardoplossing hierbo volgens die volgende gebalanseerde vergelyking: 2HNO 3 (aq) + Na 2 CO 3 (aq) → 2NaNO 3 (aq) + H 2 O(ℓ) + CO 2 (g) 9.3.1 Skryf die NAAM van die sout neer wat in die reaksie hierbo gevorm word. (1) 9.3.2 Bereken die massa natriumkarbonaat wat gebruik word om die standaardoplossing in die volumetriese fles te berei. (5) [14] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Fisiese Wetenskappe/V2 14 DBE/November 2014 KABV – Graad 11 VRAAG 10 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Salpetersuur en koper reageer volgens die volgende ongebalanseerde vergelyking: HNO 3 (aq) + Cu(s) → Cu(NO 3 ) 2 (aq) + NO 2 (g) + H 2 O(ℓ) 10.1 Definieer reduksie in terme van oksidasiegetalle. (2) 10.2 Vir hierdie reaksie, skryf die FORMULE neer van die: 10.2.1 Stof wat geoksideer word (1) 10.2.2 Reduseermiddel Ken oksidasiegetalle toe aan die toepaslike spesies en verduidelik dan die antwoord. (3) 10.2.3 Oksideermiddel Verduidelik die antwoord in terme van elektronoordrag. (2) 10.3 Balanseer die vergelyking deur die ioon-elektron-metode te gebruik. Toon die oksidasie- en reduksie-halfreaksies gedurende die balansering. (5) [13] VRAAG 11 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Mynbou is die hoofdryfkrag agter die geskiedenis en ontwikkeling van Suid-Afrika. Diamant- en goudproduksie is dalk nou heelwat laer as hul hoogtepunte, alhoewel Suid-Afrika steeds nommer 5 met goud is. Dit is die wêreld se grootste vervaardiger van chroom, mangaan, platinum en vanadium, sowel as die wêreld se derde grootste uitvoerder van steenkool. In 2012 het Suid-Afrika Indië verbygesteek om die wêreld se derde grootste verskaffer van ystererts aan China, die wêreld se grootste verbruiker van ystererts te word. 11.1 Kies uit die lys hieronder die mynbouaktiwiteit wat jy bestudeer het en beantwoord dan die vrae wat volg. goud; yster; fosfaat; steenkool; diamante; koper; platinum; sink; chroom; asbes; mangaan 11.1.1 Wat is die ligging van die hoofmynbouaktiwiteit in Suid-Afrika? (1) 11.1.2 Watter tipe mynbou word gebruik om die gekose mineraal te ontgin? (1) 11.2 Mynbou het voordele en nadele. 11.2.1 Gee TWEE redes waarom die mynbou-industrie so belangrik vir die Suid-Afrikaanse ekonomie is. (2) 11.2.2 Skryf TWEE negatiewe gevolge van mynbou op die omgewing, neer. (2) 11.3 'n Groot neerslag van 'n waardevolle metaal is in Suid-Afrika ontdek. Skryf TWEE faktore neer wat in ag geneem moet word voordat die terrein vir mynbou ontwikkel word. (4) [10] TOTAAL: 150 Kopiereg voorbehou

Downloaded from hlayiso.com Fisiese Wetenskappe/V2 DBE/November 2014 KABV – 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-konstante Molar gas constant R 8,31 J∙K-1∙mol-1 Molêre gaskonstante Standard pressure pθ 1,013 x 105 Pa Standaarddruk Molar gas volume at STP Vm 22,4 dm3∙mol-1 Molêre gasvolume by STD Standard temperature Tθ 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 Kopiereg voorbehou

Downloaded from hlayiso.com

Fisiese Wetenskappe/V2 Downloaded from hlayiso.com DBE/November 2014 KABV – 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) 1 Atomic number 2 KEY/SLEUTEL Atoomgetal 2,1 H He 1 4 3 4 29 5 6 7 8 9 10 Electronegativity Symbol 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 63,5 11 12 14 16 19 20 11 12 13 14 15 16 17 18 0,9 Na 1,2 Mg Approximate relative atomic mass 1,5 Aℓ 1,8 Si 2,1 P 2,5 S 3,0 Cℓ Ar 23 24 Benaderde relatiewe atoommassa 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 Kopiereg voorbehou