modul cemerlang 2015

26
Struktur Atom & Ikatan Kimia MRSM 2015 : K2 –B7 1

Upload: normah-mispar

Post on 30-Jan-2016

334 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

cemerlang

TRANSCRIPT

Page 1: Modul Cemerlang 2015

Struktur Atom & Ikatan KimiaMRSM 2015 : K2 –B7

1

Page 2: Modul Cemerlang 2015

2

Page 3: Modul Cemerlang 2015

Pulau Pinang K2 – B8

8 (a) Diagram 5 shows the standard representation for three elements, P, Q and R. The letters are not the actual symbols of the elements.

Rajah 5 menunjukkan perwakilan piawai bagi tiga unsur, P, Q dan R. Huruf yang digunakan bukan simbol sebenar unsur.

Diagram 5Rajah 5

Based on Diagram 5,

Berdasarkan Rajah 5,

3

Page 4: Modul Cemerlang 2015

(i) State the position of element P in the Periodic Table. Explain how you obtain your answer.

Nyatakan kedudukan unsur P dalam Jadual Berkala. Terangkan bagaimana anda memperoleh jawapan anda.

[4 marks] [4 markah]

(ii) Gas Q and element P react to produce a white solid.Write a chemical equation for the reaction between gas Q and

element P.

Gas Q dan unsur P bertindak balas untuk menghasilkan pepejal putih.

Tulis satu persamaan kimia bagi tindak balas di antara gas Q dan unsur P.

[2 marks][2 markah]

(iii) Elements Q and R react to form a compound. State the type of compound formed and explain the formation of the compound.

Unsur Q dan R bertindak balas membentuk satu sebatian. Nyatakan jenis sebatian yang terbentuk dan terangkan pembentukan sebatian tersebut.

[8 marks] [8 markah]

(b) Table 5 shows the melting and boiling points of two chemical compounds at room temperature.

Jadual 5 menunjukkan takat lebur dan takat didih bagi dua sebatian kimia pada suhu bilik.

Compound

Sebatian

Melting point (ºC)

Takat lebur (ºC)

Boiling point (ºC)

Takat didih (ºC)

Tetrachloromethane

Tetraklorometana- 23 76.8

Aluminium oxide

Aluminium oksida2030 2970

Table 5Jadual 5

Compare the melting and boiling points of tetrachloromethane and aluminium oxide.

4

Page 5: Modul Cemerlang 2015

Explain why the two compounds have different physical states at room temperature.

Bandingkan takat lebur dan takat didih tetraklorometana dan aluminium oksida.Jelaskan mengapa kedua-dua sebatian tersebut mempunyai keadaan fizik yang berbeza pada suhu bilik.

[6 marks][6 markah]

Elektrolisis

Perlis K2 – B.7

7 (a) Diagram 7.1 shows the set-up of the apparatus to study the electrolysis of sodium chloride solution.

Rajah 7.1 menunjukkan susunan radas untuk mengkaji elektrolisis larutan natrium klorida.

(i) State the ions attracted at electrode P and electrode Q.Nyatakan ion-ion yang tertarik pada elektrod P dan elektrod Q.

[2 marks]

(ii) Name the products formed at electrode P and electrode Q.Namakan hasil yang terbentuk pada elektrod P dan elektrod Q.

5

Diagram 7.1Rajah 7.1

0.0001 mol dm-3 sodium chloride solution

Larutan natrium klorida 0.0001 mol dm-3

A

Carbon electrode PElektrod karbon P

Carbon electrode QElektrod karbon Q

Page 6: Modul Cemerlang 2015

[2 marks]

(iii) If the experiment is repeated by using 1.0 mol dm-3 of sodium chloride solution:

Name the products formed at electrode P and electrode Q Write half equations for both electrodes Describe a confirmatory test to verify the presence of the product formed at electrode P

Sekiranya eksperimen ini diulangi dengan menggunakan larutan natrium klorida 1.0 mol dm-3:

Namakan hasil yang terbentuk pada elektrod P dan elektrod Q Tulis setengah persamaan bagi kedua-dua elektrod Huraikan ujian pengesahan untuk mengesahkan kehadiran hasil yang terbentuk pada elektrod P

[6 marks](b) Diagram 7.2 shows two type of cells.

Rajah 7.2 menunjukkan dua jenis sel.

Compare and contrast cell X and cell Y in term of: Type of cell The energy change The terminals of the cells Ions presence in the electrolyte Observation Half equation for both electrodes Name of the processes occurred at the positive terminal of each cell

Banding dan beza sel X dan sel Y dari segi: Jenis sel Perubahan tenaga Terminal bagi kedua-dua sel Ion-ion yang hadir dalm elektrolit Pemerhatian

6

Diagram 7.2Rajah 7.2

Copper(II) sulphatesolution

Larutan kuprum (II) sulfat

Copper kuprum

AluminiumAluminium

V

Copper kuprum

Page 7: Modul Cemerlang 2015

Setengah persamaan bagi kedua-dua elektrod Nama proses yang berlaku pada terminal positif kedua-dua sel

[10 marks]

Pulau Pinang 2015K2 : C10

10 Diagram 7 shows the extraction of aluminium from molten aluminium oxide by electrolysis.

Rajah 7 menunjukkan pengekstrakan logam daripada leburan aluminium oksida melalui elektrolisis.

Diagram 7

Rajah 7

(a) Identify P, Q, R and S. Q acts as the negative electrode of the cell. Write half equation at the negative electrode of the cell.

Kenalpasti P, Q, R and S.Q bertindak sebagai elektrod negatif sel itu. Tulis persamaan setengah pada elektrod negatif sel itu.

[5 marks][5 markah]

(b) Before electrolysis, compound T is added to aluminium oxide. Name compound T

and state its function.

Sebelum electrolysis, sebatian T ditambah kepada aluminium oksida. Namakan sebatian T dan nyatakan fungsinya.

[2 marks][2 markah]

(c) Electrolysis can be used in industries to electroplate metals with chromium.

Elektrolisis boleh digunakan dalam industri untuk menyadur logam dengan kromium.

(i) Suggest two reasons why chromium plating is used.

Nyatakan dua sebab mengapa penyaduran logam kromium digunakan.

[2 marks]

7

Page 8: Modul Cemerlang 2015

[2 markah]

(ii) Name one other metal that can be used to electroplate metals.

Namakan satu logam lain yang boleh digunakan untuk menyadurkan logam.

[1 mark] [1 markah]

(d) A student wants to purify an impure copper plate by electrolysis.

Design an experiment in the laboratory to purify the impure copper plate.

Seorang pelajar ingin menulenkan sekeping kuprum tidak tulen melalui elektrolisis. Rancangkan satu eksperimen di makmal untuk menulenkan kepingan kuprum tidak tulen itu.

Your answer should include the following:

Jawapan anda perlu merangkumi yang berikut:

• Materials and apparatus needed

Bahan dan radas yang diperlukan

• Diagram showing the set up of apparatus

Gambar rajah susunan radas

• Experiment procedure

Prosedur eksperimen

• Observation

Pemerhatian

• Half equations involved

Persamaan setengah yang terlibat.

[10 marks][10 markah]

8

Page 9: Modul Cemerlang 2015

Kadar Tindak BalasMRSM 2015 : K2 – B8

9

Page 10: Modul Cemerlang 2015

Pengoksidaan dan Penurunan

Pulau Pinang : K2 – C9

9 (a) Define redox reaction.

Write a chemical equation showing an example of a redox reaction.

Based on the given chemical equation, identify the oxidising agent and reducing agent.

Takrifkan tindak balas redoks.

Tuliskan satu persamaan kimia yang menunjukkan contoh tindak balas redoks.

Berdasarkan persamaan kimia yang diberikan, kenalpasti agen pengoksidaan dan agen penurunan dalam tindak balas tersebut.

[ 5 marks][ 5 markah]

(b) Diagram 6.1 shows an iron padlock found on the door inside a house. Diagram 6.2 shows the same type of padlock on the door of a lighthouse at the seaside.

Rajah 6.1 menunjukkan sebuah mangga besi terjumpa pada pintu dalam sebuah rumah. Rajah 6.2 menunjukkan mangga jenis yang sama pada pintu sebuah rumah api di tepi laut.

10

Page 11: Modul Cemerlang 2015

Inside the houseDi dalam rumah

Beside the seaDi tepi laut

Diagram 6.1Rajah 6.1

Diagram 6.2Rajah 6.2

(i) Explain why the iron padlock rusts easily at places near the sea?

Terangkan mengapakah mangga besi senang berkarat di tempat-tempat yang berdekatan dengan laut?

[ 2 marks][ 2 markah]

(ii) Suggest two methods that can be used to prevent the rusting of the padlock.

Cadangkan dua cara yang boleh digunakan untuk mencegah pengaratan mangga tersebut.

[2 marks][2 markah]

(c) The following statement is about redox reaction.

Pernyataan berikut adalah berkaitan dengan tindak balas redoks

Below is a list of apparatus provided to carry out a redox reaction.

Berikut ialah satu senarai radas yang dibekalkan untuk menjalankan tindak balas redoks.

11

During a redox reaction, electrons are transferred from the reducing agent to the oxidizing agent.

Semasa tindak balas redoks, elektron dipindahkan daripada agen penurunan kepada agen pengoksidaan.

U-tube Tiub U

Connecting wiresWayar penyambung

GalvanometerGalvanometer

Carbon electrodesElektrod karbon

Page 12: Modul Cemerlang 2015

Using the apparatus provided and suitable chemicals, explain the above statement.

Dengan menggunakan radas yang dibekalkan dan bahan kimia yang sesuai, terangkan pernyataan di atas.

Your explanation should also include the following aspects:

Penerangan anda juga perlu melibatkan aspek-aspek berikut:

Observations

Pemerhatian

Half equations

Persamaan setengah

Labelled diagram

Gambar rajah berlabel

[11 marks][11 markah]

Bahan Kimia Dalam Industri

Perlis 2015 : K2 – B88 (a) Table 8 shows three substance, example and their components respectively.

Jadual 8 menunjukkan tiga jenis bahan, contoh dan komponen masing-masing.

SubstanceBahan

ExampleContoh

ComponentKomponen

PReinforced concrete

Konkrit yang diperkukuhkan

cement, sand, small pebbles and steel

simen, pasir, batu kecil dan keluli

AlloyAloi

Qcopper and zinckuprum dan zink

PolymerPolimer

Retheneetena

Table 8 Jadual 8

Based on Table 8 answer the following questions:

12

Page 13: Modul Cemerlang 2015

Berdasarkan Jadual 8 jawab soalan-soalan berikut:

(i) Name substance P and suggest how the strength of concrete can be increased to be used as pillars of building.

Namakan bahan P dan cadangkan bagaimana kekuatan konkrit dapat ditingkatkan bagi kegunaan membuat tiang bangunan.

[2 marks]

(ii) Polymer R is formed through polymerization processPolimer R terbentuk melalui proses pempolimeran.

Write the chemical equation to produce the polymer R and give a name for the polimerTuliskan persamaan bagi penghasilan polimer itu dan namakan polimer R

[3 marks]

(iii) Q is one type of alloy. Compare and explain the hardness between alloy Q and its pure metal.Q adalah sejenis aloi. Banding dan terangkan kekerasan antara aloi Q dengan logam tulennya.

[5 marks]

(b) A student have bacterial infection. Doctor gave him antibiotics and advised him to follow the prescription.Give an example of antibiotics and explain the consequences if the student does not follow the prescription.Seorang pelajar telah dijangkiti bakteria. Doktor memberikannya antibiotik dan menasihatkannya mematuhi preskripsi tersebut. Berikan satu contoh ubat antibiotik dan terangkan akibat sekiranya pelajar tersebut tidak mematuhi preskripsi.

[3 marks]

(c) Diagram 8 shows the apparatus used to investigate the cleaning action of cleaning agent X and Y to remove oily stain from the cloth.Rajah 8 menunjukkan radas yangdigunakan untuk mengkaji tindakan cucian agen pencuci X dan Y bagi menghilangkan kotoran berminyak pada kain.

Experiment Apparatus Obsevation

13

Page 14: Modul Cemerlang 2015

Eksperimen Radas Pemerhatian

I

Oily stain remain

Kesan minyak kekal

II

Oily stain is removed

Kesan minyak hilang

Daigram 8Rajah 8

Based on Diagram 8 compare and explain the effectiveness of cleaning action between experiment I and II. Identify the cleaning agent X and Y.Berdasarkan Rajah 8 banding dan terangkan keberkesanan tindakan cucian antara ekperimen I dan II. Kenal pasti agen pencuci X dan Y.

[7 marks]

Kadar Tindak Balas

Perlis 2015 : K2 – C9

9 A student carried out three sets of experiment to investigate the factors that affect the rate of reaction. The time taken to collect 40 cm3 of hydrogen gas is recorded in Table 9.Seorang pelajar menjalankan tiga set eksperimen untuk mengkaji faktor yang mempengaruhi kadar tindak balas. Masa yang diambil untuk mengumpul 40 cm3 gas hidrogen direkodkan dalam Jadual 9.

Set ReactantsBahan tindak balas

Temperature of the mixture/ °CSuhu campuran/ °C

Time taken to collect 40 cm3 of hydrogen gas/ sMasa yang diambil untuk mengumpul 40 cm3gas hydrogen/ s

14

20 cm3 cleaning agent X + 400 cm3 hard water20 cm3 agen pencuci X + 400 cm3 air liat

ClothKain

Oily stainKesan minyak

20 cm3 cleaning agent Y + 400 cm3 hard water20 cm3 agen pencuci Y + 400 cm3 air liat

ClothKain

Oily stainKesan minyak

Page 15: Modul Cemerlang 2015

I

25 cm3 of 0.2 mol dm3

nitric acid25 cm3 asid nitrik0.2 mol dm3

+Excess zinc powderSerbuk zink berlebihan

30 90

II

25 cm3 of 0.4 mol dm3

nitric acid25 cm3 asid nitrik0.4 mol dm3

+Excess zinc powderSerbuk zink berlebihan

30 55

III

25 cm3 of 0.2 mol dm3

nitric acid25 cm3 asid nitrik0.2 mol dm3

+Excess zinc powderSerbuk zink berlebihan

40 30

Table 9Table 9

(a) Zinc, Zn reacts with nitric acid, HNO3 to produce zinc nitrate, Zn(NO3)2 and hydrogen gas, H2.Write a balanced chemical equation for the reaction and calculate the maximum volume of hydrogen gas produced in set I.[Relative atomic mass: Zn = 65; 1 mol of any gas occupies 24 dm3

mol -1 at room conditions]

Zink, Zn bertindak balas dengan asid nitrik, HNO3 menghasilkan zink nitrat, Zn(NO3)2 dan gas hidrogen, H2.

Tulis persamaan kimia yang seimbang bagi tindak balas itu dan hitung isipadu maksimum gas hidrogen yang dihasilkan dalam set I.

[Jisim atom relatif: Zn = 65; 1 mol bagi sebarang gas menempati 24 dm3

mol -1 pada keadaan bilik][4

marks]

(b) Based on Table 9, compare the rates of reactionBerdasarkan Jadual 9, bandingkan kadar tindak balas

(i) Between set I and set IIAntara set I dengan set II

15

Page 16: Modul Cemerlang 2015

(ii) Between set I and set IIIAntara set I dengan set III

By referring to collision theory, explain your answer in 9(b)(i) or 9(b)(ii).Dengan merujuk kepada teori perlanggaran jawapan, terangkan jawapan anda di 9(b)(i) or 9(b)(ii).

[6 marks]

(c) Size of reactants and catalyst can also affect the rate of reaction between acid and zinc.Choose one of these two factors and describe an experiment to show how this factor affects the rate of reaction.Mangkin dan saiz bahan tindak balas juga dapat mempengaruhi kadar tindak balas antara asid dengan zink. Pilih satu daripada dua faktor ini dan huraikan satu eksperimen untuk menunjukkan bagaimana faktor ini dapat mempengaruhi kadar tindak balas.

[10 marks]

Pulau Pinang 2015K2 – B7

7 Experiment I is carried out to determine the rate of reaction between 25 cm3 of 0.2 mol dm-3 hydrochloric acid and excess zinc powder. Diagram 4 shows the apparatus set-up for Experiment I.

Eksperimen I dijalankan untuk menentukan kadar tindak balas antara 25 cm3

asid hidroklorik 0.2 mol dm-3 dan serbuk zink berlebihan. Rajah 4 menunjukkan susunan radas bagi Eksperimen I.

Diagram 4Rajah 4

16

25 cm3 of 0.2 mol dm-3

hydrochloric acid

25 cm3 asid hidroklorik 0.2 mol dm-3

Water

Air

Zinc powder

Serbuk zink

Page 17: Modul Cemerlang 2015

(a) Write a chemical equation for the reaction and calculate the maximum volume of hydrogen gas released.

[Molar volume of gas at room conditions is 24 dm3 mol-1]

Tulis persamaan kimia bagi tindak balas itu dan hitung isi padu maksimum gas hidrogen yang terbebas.

[Isi padu molar gas pada keadaan bilik ialah 24 dm3mol-1] [5 marks]

[5 markah]

(b) The rate of reaction between zinc and hydrochloric acid can be changed by using catalyst.

Kadar tindak balas antara zink dan asid hidroklorik dapat diubah dengan menggunakan mangkin.

(i) Name one suitable catalyst that can be used in this reaction.

Namakan satu mangkin yang sesuai digunakan dalam tindak balas ini.

[1 mark][1 mark]

(ii) Draw the energy profile diagram for the reaction. Show in the diagram the activation energy without the use of catalyst, Ea and with the use of catalyst, Ea’.

Lukis gambarajah profil tenaga bagi tindak balas itu. Tunjukkan pada rajah tersebut tenaga pengaktifan tanpa menggunakan mangkin, Ea

dan dengan menggunakan mangkin, Ea’.

[4 marks][4 markah]

(iii) Referring to the collision theory, explain how catalyst can affect the rate of the reaction.

Dengan merujuk kepada teori perlanggaran, terangkan bagaimana mangkin boleh mempengaruhi kadar tindak balas itu.

[4 marks][4 markah]

(iv) Catalysts are widely used in industries for the manufacturing of chemical based products. State one chemical process and name the catalyst used in that industrial process.

Mangkin digunakan secara meluas dalam industri pembuatan produk berasaskan bahan kimia. Nyatakan satu proses kimia dan nama mangkin yang digunakan dalam proses industri tersebut.

[2 marks] [2

markah]

17

Page 18: Modul Cemerlang 2015

(c) Experiment II is also carried out under the same conditions except using 10 cm3 of 0.5 mol dm-3 hydrochloric acid to replace 25 cm3 of 0.2 mol dm-3 hydrochloric acid used in Experiment I.

Compare the rate of reaction and the maximum volume of hydrogen gas released for both of the experiments. Explain your answer.

Eksperimen II dijalankan pada keadaan-keadaan yang sama kecuali menggunakan 10 cm3 asid hidroklorik 0.5 mol dm-3 untuk menggantikan 25 cm3 asid hidroklorik 0.2 mol dm-3 yang digunakan dalam Eksperimen I.

Bandingkan kadar tindak balas serta isi padu maksimum gas hidrogen yang dibebaskan bagi kedua-dua eksperimen. Jelaskan jawapan anda.

[4 marks][4 markah]

Asid dan Bes

Perlis 2015 : K2 –C10

10 (a) In an experiment, 25 cm3 of 0.1 mol dm-3 of sulphuric acid is required to neutralise 25 cm3 of sodium hydroxide.Write the chemical equation and calculate the concentration of sodium hydroxide used in this experiment.Dalam satu eksperimen, 25 cm3 asid sulfurik 0.1 mol dm-3 diperlukan untuk meneutralkan 25 cm3 larutan natrium hidroksida .Tulis persamaan kimia dan hitung kepekatan larutan natrium hidroksida yang digunakan dalam eksperimen ini.

[4 marks]

(b) Table 10 shows the observations when blue litmus papers are dipped into ethanoic acid in two different solvent, L and M respectively.Jadual 10 menunjukkan pemerhatian apabila kertas litmus biru dicelup ke dalam asid etanoik dalam dua pelarut berbeza L dan M masing-masing.

ExperimentEksperimen

ConditionKeadaan

ObservationPemerhatian

A

Ethanoic acid in solvent L Asid etanoik dalam pelarut L.

Blue litmus paper turns red. Kertas litmus biru bertukar merah

18

Page 19: Modul Cemerlang 2015

B

Ethanoic acid n solvent M Asid etanoik dalam pelarut M

Blue litmus remains blue Kertas litmus biru kekal biru

Based on Table 10, suggest the name of solvent L and solvent M.Explain why blue litmus paper turns red in experiment A and remains blue in experiment B.Berdasarkan Jadual 10, cadangkan nama pelarut L dan pelarut M.Terangkan mengapa kertas litmus biru bertukar merah dalam eksperimen A dan kekal biru dalam eksperimen B.

[6 marks]

(c) The following substances were used to prepare zinc chloride. Berikut adalah bahan-bahan yang digunakan untuk menyediakan zink klorida.

By using the substances describe how to prepare zinc chloride in the laboratory. Include the chemical equations involved in your description.Dengan menggunakan bahan-bahan itu, huraikan bagaimana anda menyediakan zink klorida dalam makmal. Sertakan persamaan kimia yang terlibat dalam huraian anda.

[10 marks]

Bahan Buatan Dalam Industri

MRSM 2015 : K2 – C9

19

Table 10Jadual 10

Hydrochloric acid, HCl, Zinc nitrate, Zn(NO3)2 Carbonate salt

Asid hidroklorik, HCl, Zink nitrat, Zn(NO3)2 Garam Karbonat

Page 20: Modul Cemerlang 2015

20

Page 21: Modul Cemerlang 2015

21