Nieuwe Scheikunde - Schoolexamens VO
Nieuwe Scheikunde - Schoolexamens VO
Nieuwe Scheikunde - Schoolexamens VO
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Onderwerp: Koolstofchemie, reactie-energie, 4V<br />
BINAS-boek toegestaan!!<br />
Rekenmachine wel toegestaan.<br />
Bij berekeningen moet je gebruik maken van wetenschappelijke notatie en je antwoord<br />
in het juiste aantal significante cijfers noteren! Per fout -1 punt!<br />
Let op: Zonder berekeningen krijg je geen punten toegekend.<br />
Tijd: 90 minuten<br />
19 opgaven, maximaal 36 punten verkrijgbaar<br />
Basiskennis/vaardigheden<br />
Opgave 1 (1,1,1,2,2)<br />
Reken om (gebruik zoveel mogelijk in machten van 10):<br />
1. 0,276 mL = ……….m 3<br />
2. 45,78 ton =…………g<br />
3. 19,3. 10 3 g.L -1 = ………kg.dm -3<br />
4. 1,986.10 -3 mg.μL -1 = ………kg.cm -3<br />
5. Bereken de massa van 10,0 L Chloorgas (zie tabel 12 Binas)<br />
Toetskennis/ vaardigheden<br />
Opgave 2.(alles 1pnt)<br />
6. Geef de namen van de stoffen met de volgende structuurformules:<br />
C<br />
H 2<br />
C<br />
H 3<br />
OH<br />
H 2<br />
C C<br />
H C<br />
H2<br />
a. b.<br />
CH 3<br />
H C 2<br />
C C<br />
CH H CH3 NH 2<br />
C<br />
H 3<br />
C<br />
H<br />
C<br />
H 3<br />
C C<br />
H C H C<br />
H2<br />
H CH CH CH 3 3<br />
3<br />
CH3 c. d.<br />
Opgave 3.<br />
A. Geef de structuurformules van de volgende stoffen:(1,5 pnt per item)<br />
7. trimethyl-1-butanol<br />
8. 2-aminobutaanzuur<br />
9. 3-amino-1-penteen<br />
10. 2,5-dimethyl-3-hexeenzuur<br />
H<br />
C<br />
H CH3 C<br />
Cl<br />
B. Geef de reactie van de vorming van de vorming van de volgende esters:(2 pnt<br />
per item)<br />
11. de ester van 1-propanol en propeenzuur<br />
12. de ester van 2-butanol en ethaanzuur<br />
1
Tekstopgaven<br />
Opgave 4.(1,1,2 pnt)<br />
In de bast van wilgenbomen komt salicylzuur voor. Wilgenbast is eeuwenlang als<br />
pijnstiller gebruikt. Ongeveer 150 jaar geleden is gebleken dat acetylsalicylzuur, aspirine,<br />
een veel betere pijnstiller is.<br />
De structuurformule van salicylzuur en acetylsalicylzuur zijn als volgt:<br />
acetylsalicylzuur<br />
In deze formules stelt een 'benzeenring' voor:<br />
salicylzuur<br />
Dat is een zesring van koolstof atomen waaraan aan elk C atoom alleen één H<br />
atoom gebonden is, wanneer er geen andere groep gebonden is.<br />
13. Geef de molecuulformule van acetylsalicylzuur<br />
De systematische naam van salycylzuur is: 2 hydroxy benzeencarbonzuur.<br />
14. Geef de structuurformule die hoort bij de naam: 3 hydroxy benzeencarbonzuur<br />
15. Zet een + of een – in elk van de vier hokjes:<br />
salicylzuur<br />
acetylsalicylzuur<br />
zuur alcohol<br />
Opgave 5(2,2,3 pnt)<br />
In een auto wordt per 15 km 1,0 L benzine C8H18, verbrand. De dichtheid van<br />
benzine is 0,72 kg per liter.<br />
16. Geef de vergelijking voor de volledige verbranding van benzine.<br />
17. Bereken hoeveel gram benzine per kilometer wordt verbruikt.<br />
Wanneer je het antwoord op vraag 11 niet hebt kunnen vinden, reken dan verder met<br />
50 g. Dit is niet het juiste antwoord.<br />
Het volume van 1,00 mol gas bij p = p 0 en T = 298 K bedraagt 24,5 dm 3 .<br />
18. Bereken het aantal dm 3 koolstofdioxide dat per kilometer ontstaat.<br />
Opgave 6(4 pnt)<br />
Als je 2-propanol verbrandt komt er waterdamp en koolstofdioxide vrij:<br />
CH3 – CH – CH3 + 4,5 O2 3 CO2 + 4 H2O<br />
2
OH<br />
19. Bereken met behulp van de bindingsenergieën (tabel 58) de hoeveelheid<br />
J(oule).mol -1 die bij deze reactie vrijkomt<br />
3
VWO 5<br />
Module ‘Energie in je broekzak’<br />
Onderwerp: redoxreacties<br />
BINAS-tabellenboek en rekenmachine toegestaan<br />
Bij berekeningen moet je gebruik maken van wetenschappelijke notatie en je<br />
antwoord geven in het juiste aantal significante cijfers!<br />
Let op: Zonder berekeningen krijg je geen punten toegekend.<br />
Score wordt per vraag aangegeven<br />
Tijd: 120 minuten<br />
Totaal aantal vragen: 28<br />
Totaal aantal punten: 58<br />
Basiskennis/ vaardigheden<br />
Opgave 1<br />
Geef de kloppende reactievergelijkingen met toestandsaanduidingen:<br />
2p 1 Het samenvoegen van een natriumfosfaatoplossing en een<br />
koperchloride-oplossing.<br />
2p 2 Magnesiumnitride (Mg3N2 (s)) reageert met water, waarbij<br />
magnesiumoxide en ammoniakgas ontstaan.<br />
Reken de eenheden om en geef je antwoord weer met de wetenschappelijke notatie:<br />
1p 3 6,543 kg·m -3 = ………g·ml -1<br />
1p 4 408 kg = ……..ton<br />
Bij verbranding van 5,24 g fosforhydride (PH3(g)) ontstaat vast difosforpenta-oxide en<br />
waterdamp.<br />
1p 5 Geef de vergelijking van deze verbranding.<br />
2p 6 Bereken de massa van het difosforpenta-oxide dat ontstaat.<br />
2p 7 Bereken het volume van de zuurstof dat voor deze verbranding<br />
nodig is (T= 298K en p=p0).<br />
Toetskennis/ vaardigheden<br />
Opgave 2<br />
5p Reactievergelijkingen<br />
Ga na of er een reactie verloopt. Indien er een reactie optreedt geef m.b.v. halfreacties<br />
de totaalvergelijkingen van de volgende proeven.<br />
8 Het toevoegen van vast kobalt aan een oplossing van koper(II)sulfaat.<br />
9 Het toevoegen van koperpoeder aan een oplossing van tin(IV)bromide.<br />
10 Het toevoegen van een aangezuurde oplossing van kaliumdichromaat (K2Cr2O7)<br />
aan een oplossing van natriumsulfiet.<br />
Opgave 3<br />
Elektrochemische cel<br />
Jelle bouwt een elektrochemische cel (T= 298K en p=p0) waarbij een<br />
reactie moet optreden tussen een 1,00 M zilvernitraatoplossing en een<br />
1,00 M kaliumjodide-oplossing. Hij beschikt naast deze oplossingen over<br />
4
een zilverstaaf, een koolstofstaaf en verder alles om de elektrochemische<br />
cel compleet te maken en de spanning te kunnen meten.<br />
3p 11 Maak een tekening van Jelle‟s elektrochemische cel. Geef de<br />
bijschriften van de verschillende onderdelen in je tekening.<br />
2p 12 Geef de vergelijkingen van de beide halfreacties die plaatsvinden<br />
aan de elektroden. Vermeld hierbij wat de positieve en de<br />
negatieve elektrode is.<br />
2p 13 Bereken de bronspanning van deze elektrochemische cel.<br />
Jelle beweert dat, als hij de elektrochemische cel inschakelt, hij aan de<br />
kleurverandering van de kaliumjodide-oplossing kan zien of de cel werkt.<br />
2p 14 Leg uit welke kleurverandering Jelle waarneemt bij een goed<br />
werkende cel. Vermeld tevens welk deeltje in de oplossing<br />
verantwoordelijk is voor een bepaalde kleur.<br />
Tekstopgaven<br />
Opgave 4<br />
Elektrolyse<br />
Lisa elektrolyseert een oplosing van chroom(III)sulfaat (Cr2(SO4)3 ) in een bekerglas met<br />
koolstofelektroden. Op de negatieve elektrode neemt zij een grijze glimmende aanslag<br />
waar. Bij de positieve elektrode ontstaat het gas zuurstof.<br />
Tijdens het experiment, dat in totaal ruim 1 uur duurt, bepaalt zij de totale massa van de<br />
opstelling en laat zij de computer een grafiek plotten, waarin de massa tegen de tijd is<br />
uitgezet. Het resultaat is weergegeven in de volgende figuur.<br />
5
2p 15 Geef de vergelijkingen van de beide halfreacties in deze<br />
elektrolyse opstelling.<br />
2p 16 Geef aan hoe zij het ontstane gas kan aantonen en wat haar<br />
waarnemingen dan zijn.<br />
3p 17 Laat door een berekening zien dat er 0,20 mol gas tijdens het<br />
gehele experiment bij de positieve pool is vrijgekomen.<br />
2p 18 Bereken hoeveel gram vaste stof er gelijktijdig op de negatieve<br />
elektrode is afgezet.<br />
Opgave 5<br />
Permanganaatfontein<br />
Bo en Max gaan als praktische opdracht een proef demonstreren op de<br />
open dag van hun school. Op het internet vinden ze het volgende voorschrift.<br />
Voorschrift van de permanganaatfontein<br />
Vul een reageerbuis voor driekwart met 0,50 M (= mol.L -1 ) oxaalzuuroplossing.<br />
Zuur de oplossing aan door 2 mL 2 M zwavelzuur toe te voegen. Laat een korreltje<br />
kaliumpermanganaat vallen in de verkregen oplossing. Na enige tijd ontstaat<br />
een fontein van paarse permanganaatsporen.<br />
naar: www.chemie.uni-ulm.de/experiment/edm0306.htm<br />
6
2p 19 Bereken hoeveel gram oxaalzuur (H2C2O4) Bo moet afwegen voor<br />
de bereiding van 100 mL 0,50 M oxaalzuuroplossing.<br />
Bo vult een reageerbuis voor driekwart met de oxaalzuuroplossing en voegt<br />
2 mL 2 M zwavelzuur toe. Voorzichtig laat Max een korreltje<br />
kaliumpermanganaat, KMnO4, in de reageerbuis vallen. Ze zien dat het<br />
zinkende korreltje een paars spoor achterlaat: een deel van het<br />
kaliumpermanganaat lost op. Het paarse spoor verdwijnt vrijwel direct omdat er<br />
een redoxreactie optreedt. Bo en Max vinden in Binas de vergelijkingen van<br />
de halfreacties.<br />
3p 20 Leidt met behulp van de halfreacties de vergelijking van de totale<br />
redoxreactie af.<br />
Het koolstofdioxide dat bij de reactie ontstaat, is in het begin nog niet te zien. Bij<br />
het kaliumpermanganaatkorreltje dat op de bodem ligt, zien Bo en Max een<br />
paars wolkje ontstaan. Na enige tijd is een duidelijke gasontwikkeling waar te<br />
nemen bij het kaliumpermanganaatkorreltje. Het kaliumpermanganaat lost op en<br />
het ontstane paarse wolkje wordt door het opstijgende gas meegenomen. Af en<br />
toe wordt ook het korreltje even door de gasstroom opgetild en valt daarna weer<br />
terug. Ook hierbij ontstaat een paars spoor. Het lijkt op een fontein. De<br />
gasontwikkeling gaat steeds sneller. Als het kaliumpermanganaat op is, stopt de<br />
gasontwikkeling.<br />
Bo en Max vragen zich af waarom de gasontwikkeling steeds sneller gaat.<br />
Op de open dag zouden zij hierover vragen kunnen krijgen.<br />
Zij bedenken twee hypothesen:<br />
I. de reactie is exotherm<br />
II. de Mn 2+ ionen, die zijn gevormd bij de reactie, werken als katalysator.<br />
2p 21 Leg uit dat hypothese I een verklaring kan zijn voor hun<br />
waarneming met betrekking tot de gasontwikkeling.<br />
Ze besluiten hypothese II te onderzoeken. Daarom voegen zij aan de<br />
oxaalzuuroplossing een stof toe voordat ze het korreltje kaliumpermanganaat<br />
erin laten vallen.<br />
2p 22 Geef de naam van een stof die zij kunnen toevoegen en leg uit<br />
waarom deze stof geschikt is om hypothese II te onderzoeken.<br />
Na de experimenten komen Bo en Max tot de goede conclusie dat zowel hypothese I en<br />
hypothese II juist zijn.<br />
3p 23 Teken van de reactie tussen oxaalzuur en aangezuurd<br />
kaliumpermanganaat een energiediagram, waarbij niet alleen de<br />
deelnemende stoffen moeten worden aangegeven, maar ook de<br />
invloed van de Mn 2+ -ionen duidelijk zichtbaar wordt.<br />
Opgave 6<br />
Oude kanonskogels<br />
In 1976 was de Britse chemicus Bob Child bezig met het onderzoeken 1<br />
van voorwerpen uit het wrak van de Coronation. In het ruim van dit in 2<br />
1691 gezonken oorlogsschip waren onder meer tientallen kanonskogels 3<br />
7
gevonden die met een cementachtige korst bedekt waren. 4<br />
Toen hij deze korst met een hamer kapotsloeg, begon een aantal kogels 5<br />
spontaan te gloeien. 6<br />
Daarbij begon het houten bureaublad waarop ze lagen, te roken. 7<br />
In 2001 onderzochten Child en zijn collega Rosseinsky dit verschijnsel 8<br />
opnieuw en kwamen tot de volgende verklaring. Nadat de Coronation 9<br />
was gezonken, roestten de ijzeren kogels in het zoute water als gevolg 10<br />
van een reactie met zuurstof en water bijna helemaal door. Hierdoor 11<br />
zetten de kogels uit waardoor ze een kleinere dichtheid kregen. De 12<br />
doorgeroeste kogels zakten geleidelijk weg in het zand op de zeebodem. 13<br />
Dit zand reageerde met de buitenkant van de kogels en vormde een 14<br />
luchtdichte korst. In de loop der eeuwen zette organisch materiaal, dat 15<br />
ook in de doorgeroeste kogels was ingesloten, het ijzerroest weer om tot 16<br />
ijzer. Doordat het volume dat door de korst was ingesloten gelijk bleef, 17<br />
ontstonden er holle ruimtes op de plaats waar het ijzerroest had 18<br />
gezeten. Toen de korst werd gebroken, drong lucht door in de holle 19<br />
ruimtes, met de hierboven beschreven gevolgen. 20<br />
naar: Nature<br />
Het is bekend dat de aanwezigheid van zout in het water (regel 10) waarin ijzer<br />
roest, het roesten van ijzer versnelt. Aad wil dit met een proefje aantonen.<br />
3p 24 Beschrijf een proefje waarmee Aad kan aantonen dat de snelheid<br />
van het roesten van ijzer toeneemt door de aanwezigheid van zout<br />
in water. Noem daarbij ook de waarneming(en) waaruit hij zijn<br />
conclusie kan trekken.<br />
Bij het roesten van de ijzeren kogels neemt men aan dat de volgende redoxreactie<br />
plaatsvindt:<br />
4 Fe (s) + 3 O2(g) + 6 H2O(l) 4 Fe(OH)3(s)<br />
Deze reactie zou eigenlijk “volgens tabel 48 van Binas” niet mogen plaatsvinden.<br />
Blijkbaar zijn de omstandigheden in de diep zee zo dat dat toch wel gebeurd.<br />
3p 25 Geef de twee de vergelijkingen van de halfreacties die samen<br />
bovenstaande totaalreactie vormen. Laat daarbij ook zien hoe we<br />
aan deze totaalvergelijking komen.<br />
Een mogelijke formule van het materiaal waaruit de cementachtige korst<br />
(regel 4) bestaat, is Fe2(Si4O10)(OH)2.<br />
Dit zout bevat onder andere Si4O10 4– ionen.<br />
2p 26 Leid af wat de lading van de ijzerionen in Fe2(Si4O10)(OH)2 is.<br />
2p 27 Leid af hoeveel elektronen elk ijzerion in Fe2(Si4O10)(OH)2 bevat.<br />
De reactie die wordt beschreven in de regels 15 tot en met 17 is een<br />
redoxreactie.<br />
2p 28 Is het organisch materiaal bij deze reactie de oxidator of de<br />
reductor? Geef een verklaring voor je antwoord.<br />
EINDE<br />
8
<strong>Scheikunde</strong> toets, 6 VWO<br />
Onderwerp: Chemische industrie en analyse<br />
Deze toets bestaat uit 22 opgaven<br />
De totaalscore is 57 punten<br />
De afzonderlijk scores worden bij de vraagstukken vermeld.<br />
Duur van de toets: 150 minuten (2,5 uur).<br />
Denk aan een goede tijdsindeling. .<br />
Opgave1(2,2,3 pnt).<br />
Melkzuur, C3H6O3, is een éénwaardig zuur. Van dit zuur wordt 0,90 gram<br />
opgelost in 1,0 liter water. De pH van deze oplossing blijkt 2,7 te zijn.<br />
Uit deze gegevens kan worden afgeleid dat het zuur zwak is.<br />
1. Geef deze afleiding.<br />
2. Bereken uit bovengenoemde gegevens de waarde van de zuurconstante Kz<br />
van melkzuur.<br />
De waarde van een zuurconstante kan nauwkeuriger als volgt worden<br />
vastgesteld.<br />
Van een oplossing van het zuur wordt eerst x ml op de gebruikelijke manier<br />
getitreerd met natronloog. Voor deze titratie is 2y ml van het natronloog nodig.<br />
Vervolgens wordt aan x ml van dezelfde oplossing van het zuur y ml van het<br />
natronloog toegevoegd. Je zou kunnen zeggen dat het zuur voor de helft is<br />
getitreerd.<br />
Van de oplossing die na deze 'halftitratie' is ontstaan, wordt de pH bepaald.<br />
Bij de uitvoering van deze methode met de oplossing van melkzuur blijkt de pH<br />
van de oplossing na de halftitratie 3,1 te zijn.<br />
3. Bereken uit dit gegeven van de halftitratie de waarde van de<br />
zuurconstante Kz van melkzuur.<br />
Opgave2. (3,3,2,3 pnt)<br />
Zeewater in de buurt van een opwerkingsfabriek voor kernafval kan<br />
verontreinigd raken met thorium(IV)ionen (Th 4+ ). Het thorium(IV)gehalte in<br />
zeewater kan colorimetrisch worden bepaald. Hierbij maakt men gebruik van het<br />
feit dat Th 4+ ionen met quercetine een gele oplossing geven. Quercetine heeft de<br />
volgende structuurformule:<br />
4. Geef de molekuulformule van quercetine.<br />
De reactie tussen thorium(IV) en quercetine (Q) is aflopend en kan<br />
worden weergegeven met de vergelijking:<br />
9
Th 4+ + x Q ThQx 4+<br />
Hierin is x een geheel getal.<br />
Ten behoeve van de colorimetrische bepaling heeft men een reeks<br />
oplossingen gemaakt. Deze oplossing zijn gemaakt door steeds 5,710 -5<br />
mol quercetine samen met een bepaald aantal mol thorium(IV)nitraat op<br />
te lossen tot 1,00 liter. Het aantal mol opgelost thorium(IV)nitraat is voor<br />
elk van de oplossingen anders. Van de zo verkregen oplossingen heeft<br />
men, in een cuvet met een weglengte van 1,00 cm, de extinctie gemeten<br />
bij 422 nm.<br />
De resultaten van deze metingen zijn in onderstaand diagram<br />
weergegeven.<br />
Zie ook de bijlage.<br />
5. Bereken m.b.v dit diagram de molaire extinctiecoëfficiënt van<br />
ThQx 4+ in lmol -1 cm -1 .<br />
6. Leg, uitgaande van de gegevens in bovenstaand diagram, uit wat<br />
de waarde van x in ThQx is.<br />
Bij een bepaling van het thorium(IV)gehalte in zeewater werd aan 100 ml van<br />
het zeewater 5,710 -5 mol quercetine toegevoegd, waarna de oplossing werd<br />
aangevuld met water tot 1,0 liter. Van deze oplossing werd de extinctie bij<br />
422 nm gemeten in een cuvet met een weglengte van 1,00 cm. De extinctie<br />
bleek 0,470 te zijn.<br />
7. Bereken het thorium(IV)gehalte (in moll -1 ) in het onderzochte zeewater.<br />
10
Opgave 3.(2,4,2, 3, 3 pnt)<br />
Bauxiet is een erts met een hoog percentage aluminiumverbindingen. In<br />
sommige soorten bauxiet komen de aluminiumverbindingen uitsluitend als<br />
Al(OH)3 en AlO(OH) voor. Uit bauxiet wordt aluminiumoxide gemaakt. Bij dat<br />
proces behandelt men bauxiet met een overmaat natronloog. De<br />
aluminiumverbindingen uit het bauxiet reageren met één of meer bestanddelen<br />
van de natronloog onder vorming van Al(OH)4 - . Andere verbindingen in bauxiet<br />
reageren niet met natronloog en blijven als vaste stof achter. Al(OH)3 reageert<br />
als volgt:<br />
Al(OH)3 + OH - AI(OH)4 -<br />
Ook bij de reactie van AlO(OH) met natronloog wordt uitsluitend Al(OH)4 -<br />
gevormd.<br />
8. Geef de vergelijking van de reactie van AlO(OH) met natronloog.<br />
De industriële bereiding van aluminiumoxide uit bauxiet is een continu proces dat<br />
in een aantal achtereenvolgende stappen (in de hierna genoemde ruimten 1 tot<br />
en met 5) plaatsvindt.<br />
Ruimte 1:<br />
Bauxiet en natronloog worden in deze ruimte samengevoegd; de<br />
aluminiumverbindingen uit bauxiet reageren daarbij onder vorming van Al(OH)4 -<br />
Het ontstane mengsel wordt in zijn geheel in ruimte 2 geleid.<br />
Ruimte 2:<br />
De ontstane oplossing wordt gescheiden van de niet-opgeloste bestanddelen van<br />
bauxiet. Deze niet-opgeloste stoffen worden als afval uit ruimte 2 afgevoerd; het<br />
afval is vochtig zodat hierbij ook een beetje natronloog verloren gaat. De<br />
overgebleven heldere oplossing wordt in ruimte 3 geleid.<br />
Ruimte 3:<br />
In de uit ruimte 2 afkomstige oplossing slaat Al(OH)3 neer; daarbij stelt zich het<br />
volgende evenwicht in:<br />
Al(OH)4 - (aq) Al(OH)3(s) + OH - (aq).<br />
De temperatuur in ruimte 3 is zodanig dat vrijwel alle Al(OH)4 - wordt omgezet in<br />
Al(OH)3. Het gehele mengsel wordt in ruimte 4 geleid.<br />
Ruimte 4:<br />
Het gevormde Al(OH)3 wordt door filtratie afgescheiden; het Al(OH)3 wordt in<br />
ruimte 5 geleid.<br />
Ruimte 5:<br />
Het Al(OH)3 wordt verhit; hierbij ontstaan uitsluitend aluminiumoxide en<br />
waterdamp die beide via ruimte 5 de fabriek verlaten.<br />
De hoeveelheid natronloog die bij ruimte 2 verloren gaat, wordt bij ruimte 1<br />
weer aangevuld. Behalve deze hoeveelheid wordt in het proces verder geen<br />
natronloog verbruikt.<br />
In het onderstaande blokschema is dit continu proces onvolledig weergegeven:<br />
de stofstromen voor vast afval, waterdamp en natronloog ontbreken.<br />
11
1<br />
9. Ga naar de bijlage en plaats daarin voor elke ontbrekende stofstroom een<br />
lijn met pijl. Zet bij elke lijn die je erbij plaatst, één of meer van de<br />
aanduidingen afval, waterdamp en natronloog.<br />
Als men brokken bauxiet samenvoegt met 0,1 M natronloog, treedt nauwelijks<br />
een reactie op; de snelheid waarmee de aluminiumverbindingen reageren met de<br />
natronloog is dan laag. Om ervoor te zorgen dat de aluminiumverbindingen in<br />
ruimte 1 met een redelijke snelheid worden omgezet, neemt men een aantal<br />
maatregelen. Een katalysator om die snelheid te verhogen is niet bekend. Andere<br />
maatregelen die men in zulke gevallen neemt om reactiesnelheden te verhogen,<br />
blijken wel effect te hebben.<br />
10. Geef twee maatregelen die men kan nemen om de snelheid waarmee de<br />
aluminiumverbindingen in ruimte 1 reageren, te verhogen.<br />
Men wil de opbrengst aan Al(OH)3 in ruimte 3 zo hoog mogelijk maken. Hiertoe<br />
past men de temperatuur aan van de oplossing die afkomstig is uit ruimte 2.<br />
Van het evenwicht :<br />
Al(OH)4 - (aq) Al(OH)3(s) + OH - (aq).<br />
is de reactie naar rechts exotherm.<br />
11. Leg aan de hand van dit gegeven uit of men de vloeistof die uit ruimte 2<br />
in ruimte 3 komt, moet verwarmen of moet afkoelen.<br />
Om het continu proces goed te laten verlopen, dient regelmatig de samenstelling<br />
van het bauxiet te worden bepaald.<br />
Van een bepaalde soort bauxiet werd het aluminiumgehalte bepaald. Dit bauxiet<br />
bleek 195 gram aluminium per 1,000 kg te bevatten.<br />
Uit 1,000 kg van dit bauxiet werd een hoeveelheid van 520 gram vast afval<br />
afgescheiden.<br />
Men mag aannemen dat de rest van het bauxiet bestond uit een mengsel van<br />
Al(OH)3 en AlO(OH).<br />
Door het aantal gram Al(OH)3 in 1,000 kg bauxiet op x te stellen, kan berekend<br />
worden hoeveel gram Al(OH)3 en hoeveel gram AlO(OH) in deze hoeveelheid<br />
bauxiet aanwezig zijn.<br />
12. Geef deze berekening.<br />
12
Opgave 4.(2, 2, 4 pnt)<br />
Als een oplossing van kaliumbromide wordt toegevoegd aan een aangezuurde<br />
oplossing van kaliumbromaat, KBrO3, treedt de volgende redoxreactie op:<br />
BrO3 - + 5 Br - + 6 H + 3 Br2 + 3 H2O<br />
Een van de halfreacties is:<br />
2 Br - Br2 + 2 e -<br />
13. Geef de vergelijkingen van de andere halfreactie.<br />
Deze reactie past men toe bij de bepaling van het massapercentage<br />
benzeenamine, C6H5NH2, in ruwe aniline.<br />
Bij deze bepaling wordt 298,7 mg ruwe aniline opgelost tot een volume van<br />
250,0 ml. Van deze oplossing wordt 25,00 ml gepipetteerd in een erlenmeyer.<br />
Vervolgens wordt 25,00 ml van een 0,02481 M oplossing van kaliumbromaat,<br />
een hoeveelheid zwavelzuur en een overmaat kaliumbromide toegevoegd.<br />
Van het ontstane broom reageert een deel met benzeenamine volgens:<br />
C6H5NH2 + 3 Br2 C6H2Br3NH2 + 3 H + + 3 Br -<br />
Nadat alle benzeenamine is omgezet, wordt een overmaat kaliumjodide<br />
toegevoegd. Het jodide reageert met het overgebleven broom tot jood.<br />
Het ontstane jood wordt getitreerd met een 0,09876 M oplossing van<br />
natriumthiosulfaat, Na2S2O3. Hiervan blijkt 23,11 ml nodig te zijn.<br />
14. Laat met behulp van reactievergelijkingen zien dat het aantal mmol<br />
thiosulfaat zich verhoudt tot het aantal mmol (overgebleven) broom als<br />
2 : 1.<br />
15. Bereken het massapercentage benzeenamine in de ruwe aniline.<br />
Opgave 5.(3,2,2 pnt)<br />
Calciumcarbonaat is een slecht oplosbare stof die in heel veel gesteenten<br />
voorkomt.<br />
Calciumcarbonaat wordt onder andere gebruikt in elektriciteitscentrales<br />
die met steenkool worden gestookt. Steenkool bevat zwavelverbindingen,<br />
die bij verbranding zwaveldioxide geven. Lozing van zwaveldioxide in de<br />
atmosfeer zou onder andere leiden tot de vorming van zure regen.<br />
Het zwaveldioxide kan voor een groot gedeelte uit de verbrandingsgassen<br />
worden verwijderd door een reactie met calciumcarbonaat en zuurstof. Bij<br />
deze zogenoemde ontzwaveling ontstaat onder andere calciumsulfaat.<br />
Hieronder is het blokschema van een kolengestookte centrale<br />
weergegeven.<br />
13
wordt in de centrale 2,75 . 106 ton steenkool verbrand. Bij de<br />
gedeeltelijke ontzwaveling ontstaat 1,78 . 105 ton calciumsulfaat. Er<br />
wordt 2,18 . 104 ton zwaveldioxide geloosd.<br />
16. Bereken met behulp van bovenstaande gegevens het<br />
massapercentage zwavel in de gebruikte steenkool.<br />
De ontzwaveling vindt niet voor 100% plaats. Toevoeging van grotere<br />
hoeveelheden calciumcarbonaat per tijdseenheid leidt niet tot een hoger<br />
percentage ontzwaveling.<br />
17. Geef hiervoor een verklaring.<br />
Door de ontzwaveling wordt meer koolstofdioxide geloosd dan wanneer<br />
men niet zou ontzwavelen.<br />
18. Geef hiervoor een verklaring.<br />
Opgave 6.(3, 2, 2, 3)<br />
In een advertentie in het Chemisch Magazine stond het volgende chromatogram:<br />
Hoeveelheid<br />
De analyse van actieve bestandsdelen in zeeppoeder<br />
0<br />
O r t h o -<br />
f o sf aat<br />
N T A<br />
E D T A<br />
2010<br />
5<br />
P y r o -<br />
f o sf aat<br />
10 15 20 25 30<br />
Min u t en<br />
De nummers 2010, 2046 en 2060 zijn codenamen voor toevoegingen die de<br />
fabrikant geheim wil houden.<br />
19. Bereken het percentage sulfaat in dit wasmiddel. Verwaarloos de kleine<br />
piekjes bij 0,4; 3,5 en 16 minuten.<br />
20. Beredeneer dat dit chromatogram geen gaschromatogram kan zijn.<br />
De fabrikant heeft gemeend „stof 2060‟ te moeten toevoegen.<br />
21. Beredeneer of stof 2060 „vrij onbelangrijk‟ of „vrij belangrijk‟ is in het<br />
2046<br />
Sulf aat T r ip o ly -<br />
f o sf aat<br />
2060<br />
Per<br />
jaa<br />
14
wasproces.<br />
22. Ga aan de hand van de structuurformules na of de stationaire fase polair<br />
of apolair is.<br />
NAAM: Bijlage.<br />
Lever deze bijlage, voorzien van je naam, in!<br />
Figuur 1.<br />
Figuur 2.<br />
15