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Edexcel GCSE Centre Number Candidate Number Write your name here Surname Other names Total Marks Paper Reference Turn over You must have: Calculator, ruler 5CH1H/01 Additional Sample Assessment Material Time: 1 hour Chemistry/Science Unit C1: Chemistry in our World Higher Tier *S39589A0118* S39589A ©2011 Edexcel Limited. 6/8/8/2/ Instructions Use black ink or ball-point pen. Fill in the boxes at the top of this page with your name, centre number and candidate number. Answer all questions. Answer the questions in the spaces provided there may be more space than you need. Information The total mark for this paper is 60. The marks for each question are shown in brackets – use this as a guide as to how much time to spend on each question. Questions labelled with an asterisk ( *) are ones where the quality of your written communication will be assessed – you should take particular care with your spelling, punctuation and grammar, as well as the clarity of expression, on these questions. Advice Read each question carefully before you start to answer it. Keep an eye on the time. Try to answer every question. Check your answers if you have time at the end.

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    5CH1H/01Additional Sample Assessment MaterialTime: 1 hour

    Chemistry/ScienceUnit C1: Chemistry in our World

    Higher Tier

    *S39589A0118*S39589A2011 Edexcel Limited.

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    Instructions Use black ink or ball-point pen. Fill in the boxes at the top of this page with your name, centre number and candidate number. Answer all questions. Answer the questions in the spaces provided there may be more space than you need.

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    well as the clarity of expression, on these questions.

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  • 2

    *S39589A0218*

  • 3

    *S39589A0318* Turn over

    Answer ALL questions

    Some questions must be answered with a cross in a box . If you change your mind about an answer, put a line through the box and then mark your new answer with a cross .

    Metal carbonates

    1 (a) Limestone contains a large percentage of calcium carbonate.

    Complete the sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer.

    Waste gases are produced by some power stations. These waste gases are passed through limestone to remove

    (1) A carbon monoxide

    B nitrogen

    C smoke

    D sulfur dioxide

  • 4

    *S39589A0418*

    (b) Most metal carbonates decompose when they are heated. The products are the solid metal oxide and carbon dioxide gas.

    A student heated equal masses of different metal carbonates using the same Bunsen flame in each case.

    The bar chart shows the mass lost by each metal carbonate after it had been heated for two minutes.

    Use the data to explain which of the metal carbonates seems to be the most thermally stable.

    (2)

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    HEAT

    metal carbonate

    1.4

    1.2

    1.0

    0.8

    0.6

    0.4

    0.2

    0

    mass lost / g

    barium carbonate

    magnesium carbonate

    calcium carbonate

    copper carbonate

  • 5

    *S39589A0518* Turn over

    (c) Write the balanced equation for the decomposition of copper carbonate, CuCO3, to copper oxide and carbon dioxide.

    (2)

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    (d) The decomposition of calcium carbonate produces calcium oxide. Calcium oxide reacts with water. The equation for the reaction is

    CaO + H2O Ca(OH)2

    (i) 5.6 g of calcium oxide reacts with water to form 7.4 g of calcium hydroxide.

    Calculate the mass of the water that has reacted.(1)

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    answer = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . g

    (ii) Describe how the solid calcium hydroxide could be used to test for carbon dioxide.

    (2)

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    (Total for Question 1 = 8 marks)

  • 6

    *S39589A0618*

    Cracking

    2 (a) Crude oil is separated into fractions by fractional distillation.

    Which of these fractions contains hydrocarbon molecules with the largest number of carbon atoms?

    Put a cross ( ) in the box next to your answer. (1)

    A bitumen

    B diesel oil

    C fuel oil

    D kerosene

    (b) Fractions from crude oil contain alkanes. Some fractions containing larger alkane molecules are cracked.

    (i) When a fraction containing alkanes is cracked, the products are different alkanes and another type of hydrocarbon.

    Give the name of the other type of hydrocarbon produced.(1)

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    (ii) A molecule with the formula C18H38 is cracked to give one molecule of ethene, C2H 4, and one other molecule only.

    Complete the equation for this reaction.(1)

    C18H38 C2H 4 + .. . . ...

    (iii) Draw the structure of one molecule of ethene, C2H4, showing all bonds.(2)

  • 7

    *S39589A0718* Turn over

    (c) The table shows the percentage composition of one type of crude oil and the relative demand for each of the fractions.

    fraction percentage composition (%) relative demand

    gases 4 10

    petrol 15 28

    kerosene 20 5

    diesel oil 37 14

    fuel oil 21 3

    bitumen 3 1

    Explain why cracking is necessary.(3)

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    (Total for Question 2 = 8 marks)

  • 8

    *S39589A0818*

    Acids

    3 (a) Hydrochloric acid is produced in the stomach.

    (i) Give two reasons why the stomach produces hydrochloric acid.(2)

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    (ii) Complete the sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer.

    An indigestion tablet removes excess acid by(1)

    A breaking down food in the stomach

    B diluting the food in the stomach

    C making the contents of the stomach more acidic

    D neutralising the excess acid

    (iii) Some indigestion tablets contain magnesium carbonate.

    Write the word equation for the reaction of magnesium carbonate with hydrochloric acid.

    (2)

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  • 9

    *S39589A0918* Turn over

    (b) The diagram shows the electrolysis of hydrochloric acid. Chlorine is produced in this process.

    (i) Which of the following statements is not correct for ALL electrolysis experiments?

    Put a cross ( ) in the box next to your answer.(1)

    A a direct current supply is used

    B compounds are decomposed

    C electrical energy is used

    D the products are always gases

    (ii) Chlorine is given off in this experiment.

    Describe the test to show the gas is chlorine. (2)

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    (iii) Explain one precaution that should be taken if hydrochloric acid is electrolysed on a large scale.

    (2)

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    (Total for Question 3 = 10 marks)

    chlorine hydrogen

    hydrochloric acid

    6 V d.c. supply

    +

  • 10

    *S39589A01018*

    Fuels

    4 (a) Coal is a solid fuel. When coal is burned in air, three of the products are carbon dioxide, water and

    sulfur dioxide.

    (i) Give the name of the three elements that must be present in coal. (2)

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    (ii) State a problem that can be caused by releasing sulfur dioxide into the atmosphere.

    (1)

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    *S39589A01118* Turn over

    (b) A student was comparing how much heat was produced when different liquid hydrocarbons were burned.

    One of the hydrocarbons was placed in the burner. The burner was placed under 100 cm3 of water in a container and the hydrocarbon

    was ignited. The hydrocarbon was allowed to burn for one minute. The temperature rise in the water and the mass of fuel burned were found.

    The experiment was repeated for each hydrocarbon.

    The table shows the students results.

    hydrocarbon temperature rise in water / oCmass of fuel burned

    / g

    pentane 30 0.52

    octane 43 0.75

    dodecane 59 1.02

    (i) Write the balanced equation for the complete combustion of pentane, C5H12, to form carbon dioxide and water.

    (3)

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    burner

    water

    thermometer

    container

  • 12

    *S39589A01218*

    (ii) When the hydrocarbons burn, a black deposit forms on the bottom of the container.

    Explain why the black deposit forms.(2)

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    (iii) The table shows that different hydrocarbons produce different temperature rises and that different masses of each hydrocarbon burned in one minute.

    Use the students results to compare how effective the fuels are at producing heat energy.

    (3)

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    (Total for Question 4 = 11 marks)

  • 13

    *S39589A01318* Turn over

    Metals

    5 A few metals are found in the Earth as free metals. Most metals are found as compounds in ores. The picture shows an area from which copper ores have been extracted.

    (a) Metals are produced from their ores but can also be obtained by recycling.

    Explain why it is important to recycle metals.(2)

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    (b) Copper is found combined as a compound, whilst gold is found as a free metal.

    State what can be deduced about the relative reactivity of copper and gold.(1)

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    *S39589A01418*

    (c) Metallic substances have many uses.

    Which row of the table shows a metallic substance with its use and the property that enables the metal to be used in this way?

    Put a cross ( ) in the box next to your answer.(1)

    metallic substance use property

    A aluminium overhead electrical cables high density

    B copper coins high melting point

    C gold jewellery corrodes

    D steel artificial knee joints strong

    (d) The extraction of a metal from its ore involves oxidation and reduction. Iron is extracted from its ore by reacting it with carbon monoxide. The equation for the reaction is

    Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2

    Explain either how this reaction involves oxidation or how this reaction involves reduction.

    (2)

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    *S39589A01518* Turn over

    *(e) Converting pure metals into their alloys changes the properties and the structures of the metals.

    The uses of metals are increased by alloying the metals.

    Describe how the alloys of aluminium and of gold and the alloy nitinol are more useful than the pure metals.

    (6)

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    (Total for Question 5 = 12 marks)

  • 16

    *S39589A01618*

    Gases in the air

    6 (a) The Earths early atmosphere contained a mixture of gases.

    Complete the sentence by putting a cross ( ) in the box next to your answer.

    The Earths early atmosphere contained a large amount of (1)

    A argon

    B carbon dioxide

    C nitrogen

    D oxygen

  • 17

    *S39589A01718* Turn over

    (b) This experiment was carried out in a research laboratory some years ago. The experiment involved the use of white phosphorus, which smoulders as it

    reacts with oxygen at room temperature. The phosphorus was put into the apparatus shown in the diagram.

    The water level in the graduated tube was read. The apparatus was left for a few days. During this time, the water level in the graduated tube rose slowly and then

    stopped rising. The final water level in the graduated tube was read.

    Initial reading on graduated tube = 50 cm3

    Final reading on graduated tube = 40 cm3

    Explain how the readings taken in this experiment can be used to calculate the percentage of oxygen in the air.

    (4)

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    white phosphorus

    graduated tube

  • 18

    *S39589A01818*

    *(c) Some processes add carbon dioxide to todays atmosphere. Other processes remove carbon dioxide from the atmosphere. As a result, the amount of carbon dioxide in the atmosphere can change.

    Explain how carbon dioxide is added to and removed from todays atmosphere.(6)

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    (Total for Question 6 = 11 marks)

    TOTAL FOR PAPER: 60 MARKS

  • Additional Sample Mark Scheme

    GCSE Science 2011

    GCSE

    GCSE Chemistry (5CH1H/01)

    Edexcel Limited. Registered in England and Wales No. 4496750 Registered Office: One90 High Holborn, London WC1V 7BH

  • 5CH1H/01 Additional Sample Mark Scheme

    General Marking Guidance

    All candidates must receive the same treatment. Examiners must mark the first candidate in exactly the same way as they mark the last.

    Mark schemes should be applied positively. Candidates must be rewarded for what they have shown they can do rather than penalised for omissions.

    Examiners should mark according to the mark scheme not according to their perception of where the grade boundaries may lie.

    There is no ceiling on achievement. All marks on the mark scheme should be used appropriately.

    All the marks on the mark scheme are designed to be awarded. Examiners should always award full marks if deserved, i.e. if the answer matches the mark scheme. Examiners should also be prepared to award zero marks if the candidates response is not worthy of credit according to the mark scheme.

    For questions worth more than one mark, the answer column shows how partial credit can be allocated. This has been done by the inclusion of part marks eg (1).

    Where some judgement is required, mark schemes will provide the principles by which marks will be awarded and exemplification may be limited.

    When examiners are in doubt regarding the application of the mark scheme to a candidates response, the team leader must be consulted.

    Crossed out work should be marked UNLESS the candidate has replaced it with an alternative response.

    Quality of Written Communication

    Questions which involve the writing of continuous prose will expect candidates to:

    Write legibly, with accurate spelling, grammar and punctuation in order to make the meaning clear

    Select and use a form and style of writing appropriate to purpose and to complex subject matter

    Organise information clearly and coherently, using specialist vocabulary when appropriate.

    Full marks will be awarded if the candidate has demonstrated the above abilities.

    Questions where QWC is likely to be particularly important are indicated (QWC) in the mark scheme, but this does not preclude others.

  • 5CH1H/01 Additional Sample Mark Scheme

    General Information The following symbols are used in the mark schemes for all questions:

    Symbol Meaning of symbol

    eq Indicates that credit should be given for other correct alternatives to a word or statement

    / oblique Words or phrases separated by an oblique are alternatives to each other

    { } curly brackets

    Indicate the beginning and end of a list of alternatives (separated by obliques) where necessary to avoid confusion

    ( ) round brackets

    Words inside round brackets are to aid understanding of the marking point but are not required to award the point

  • 5CH1H/01 Additional Sample Mark Scheme

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    1(a) D

    (1)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    1(b) An explanation linking the following points

    barium carbonate (1) least mass loss (1)

    (2)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    1(c) CuCO3 CuO + CO2

    CuO (1) CO2 (1)

    additional incorrect balancing max 1

    (2)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    1(d) (i) 7.4 - 5.6 (=1.8) (1)

    (1)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    1(d) (ii) A description including two of the following points

    dissolve in water (1) bubble carbon dioxide through

    solution (1) (solution) turns milky / cloudy

    / white (with carbon dioxide) (1)

    make into solution

    (2)

  • 5CH1H/01 Additional Sample Mark Scheme

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    2(a) A (1)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    2(b)(i) alkene(s) (1)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    2(b)(ii) C16H34

    (1)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    2(b)(iii)

    (2)

    allow 1 mark for incorrect structure, but containing only two carbons and with double bond

    (2)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    2(c) An explanation linking three of the following points

    surplus of larger molecules (diesel oil, fuel oil, bitumen (1)

    shortage of petrol / gases (1)

    shorter chain molecules more

    useful (1)

    alkenes formed (1) (alkenes can be used) to make polymers (1) Accept any other correct deduction from table

    (3)

  • 5CH1H/01 Additional Sample Mark Scheme

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    3(a)(i) to digest food (1) to kill bacteria (1)

    (2)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    3(a)(ii) D (1)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    3(a)(iii) magnesium carbonate + hydrochloric acid magnesium chloride + water + carbon dioxide (2) if equation incorrect / incomplete allow magnesium chloride as product (1)

    (2)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    3(b)(i) D (1)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    3(b)(ii) A description including the following points

    damp blue litmus paper (into gas) (1)

    (turns) red then bleached (1)

    (2)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    3(b)(iii) An explanation linking the following points

    chlorine toxic (1) (therefore) gas must not

    escape (1)

    Accept hydrogen flammable

    (therefore) no naked flames

    (2)

  • 5CH1H/01 Additional Sample Mark Scheme

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    4(a) (i) carbon hydrogen sulfur

    allow any one correct for 1 mark

    (2)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    4 (a) (ii) acid rain / specific effect of acid rain (1)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    4(b)(i) C5H12 + 8O2 5CO2 + 6H2O

    LHS formulae correct (1) RHS formulae correct (1) balancing correct formulae (1)

    (3)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    4(b)(ii) A description linking two of the following points

    (black deposit is) carbon / soot (1)

    (formed by) incomplete

    combustion (1)

    (formed because) insufficient / limited oxygen (1)

    (2)

  • 5CH1H/01 Additional Sample Mark Scheme

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    4(b) (iii) Any three from the following points

    dodecane biggest temperature rise / pentane smallest rise (1)

    dodecane used faster /

    pentane used slower (1) dodecane gives out most heat

    / pentane gives out least (1) comparison of temperature

    rise per gram for three fuels / gram of fuel used per C (1)

    (3)

  • 5CH1H/01 Additional Sample Mark Scheme

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    5(a) An explanation linking two of the following points

    conserves resources (1) avoids damage to

    landscape/scarring (1)

    may save energy (1)

    (2)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    5(b) gold less reactive (than copper) ORA

    (1)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    5(c) D (1)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    5(d) An explanation linking the following points EITHER

    iron (oxide) is reduced (1) (because) it has lost oxygen

    (1) OR

    carbon (monoxide) is oxidised (1)

    (because) it has gained oxygen (1)

    (2)

  • 5CH1H/01 Additional Sample Mark Scheme

    Question Number

    Indicative Content Mark

    QWC *5(e) A description including some of the following points aluminium

    aluminium used in aircraft aluminium alloy remains low density aluminium alloy is stronger

    gold

    gold used in rings and jewellery pure gold is soft alloy is harder smaller the carats / the less gold present, the stronger the alloy alloy cheaper than pure metal

    nitinol

    nitinol is alloy of nickel and titanium shape memory alloy smart material regains shape after distortion used e.g. in spectacle frames

    alloys generally stronger than pure metals (because) in pure metals layers of particles slide over one another different sized particles of other metal in alloy disrupt / obstruct sliding

    (6)

    Level 0 No rewardable content 1 1 - 2 a limited description including at least four relevant points

    the answer communicates ideas using simple language and uses limited scientific terminology

    spelling, punctuation and grammar are used with limited accuracy 2 3 - 4 a description including at least five relevant points about the uses of at

    least two metals / at least three relevant points about the uses of any of the metals, with an explanation making at least one point about structure

    the answer communicates ideas showing some evidence of clarity and organisation and uses scientific terminology appropriately

    spelling, punctuation and grammar are used with some accuracy 3 5 - 6 a detailed description including at least seven relevant points about the use

    of at least two metals, with an explanation making at least two points about the structure

    the answer communicates ideas clearly and coherently uses a range of scientific terminology accurately

    spelling, punctuation and grammar are used with few errors

  • 5CH1H/01 Additional Sample Mark Scheme

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    6(a) B (1)

    Question Number

    Answer Acceptable answers Mark

    6(b) An explanation linking four of the following points

    (during experiment) oxygen removed (1)

    water level stops rising when

    all oxygen removed (1)

    phosphorus oxide (formed) (1)

    volume of air = 50 cm3 (1)

    volume of oxygen = 50 40 cm3 (1) = 10 (cm3)

    percentage of oxygen (in air)

    = 10 50 x100 (1) = 20%

    (4)

  • 5CH1H/01 Additional Sample Mark Scheme

    Question Number

    Indicative Content Mark

    QWC *6(c) An explanation linking some of the following points carbon dioxide is added to the atmosphere by

    volcanic activity gases burnt out in eruption burning fossil fuels because they contain carbon deforestation because less tress to absorb carbon dioxide respiration process of breathing forms carbon dioxide

    carbon dioxide is removed from the atmosphere by

    dissolving in oceans because carbon dioxide is soluble carbon dioxide taken from ocean - to make corals and shells photosynthesis because carbon dioxide converted to sugars in

    plants

    relative amounts added and removed determine whether amount of carbon dioxide in atmosphere rises, falls or remains the same

    (6)

    Level 0 No rewardable content 1 1 - 2 two points identified as addition or removal with one justified / three

    points identified addition or removal the answer communicates ideas using simple language and uses limited

    scientific terminology spelling, punctuation and grammar are used with limited accuracy

    2 3 - 4 one point identified as addition and one point identified as removal, with both justified / four points identified, at least one of which must be an addition and at least on eof which must be a removal, with any one justified

    the answer communicates ideas showing some evidence of clarity and organisation and uses scientific terminology appropriately

    spelling, punctuation and grammar are used with some accuracy 3 5 - 6 four points identified as addition or removal, with all justified and at least

    one addition and at least one removal / six points identified as addition or removal with two justified

    the answer communicates ideas clearly and coherently uses a range of scientific terminology accurately

    spelling, punctuation and grammar are used with few errors