26.09.2013 Views

Nieuwe Scheikunde - Schoolexamens VO

Nieuwe Scheikunde - Schoolexamens VO

Nieuwe Scheikunde - Schoolexamens VO

SHOW MORE
SHOW LESS

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

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!