Eindexamen nask 2 vmbo gl/tl 2014 tijdvak 2

bij dit examen

Meerkeuzevragen

Schrijf alleen de hoofdletter van het goede antwoord op.

Open vragen

− Geef niet méér antwoorden dan er worden gevraagd. Als er

bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd, geef er dan twee en niet

méér. Alleen de eerste twee redenen kunnen punten opleveren.

− Vermeld altijd de berekening, als een berekening gevraagd wordt. Als

een gedeelte van de berekening goed is, kan dat punten opleveren.

Een goede uitkomst zonder berekening levert geen punten op.

− Geef de uitkomst van een berekening ook altijd met de juiste eenheid.

opgave 1Tatoeage-inkt

1 Tatoeage-inkt bestaat onder andere uit water, glycerol (C H O ) en 3 8 3 2 kleurstof. Als witte kleurstof kan titaan(IV)oxide worden gebruikt. Voor 3 een gele kleur kan een stof gebruikt worden met de formule C H N O. 12 10 2 4 De inkt bevat soms ook een bepaald soort plastic waardoor de kleuren 5 levendiger en langer mooi blijven.

11p

Tatoeage-inkt wordt soms een emulsie genoemd.

Wat is de definitie van een emulsie?

vaste stof fijn verdeeld in een vloeistof

vaste stof opgelost in een vloeistof

vloeistof fijn verdeeld in een vloeistof

vloeistof opgelost in een vloeistof

21p

Tot welk soort stoffen behoort glycerol (regel 1)?

elementen

metalen

moleculaire stoffen

zouten

32p

Geef de formule van titaan(IV)oxide.

41p

Uit hoeveel atoomsoorten bestaat de gele kleurstof (regel 3)?

51p

'Wikipedia' geeft van een plastic (regel 4) de volgende beschrijving:

"Een plastic is een kunststof waarvan door verhitting in een vorm een

voorwerp kan worden gemaakt."

Welke van onderstaande begrippen passen bij deze beschrijving?

thermoharder en legering

thermoharder en polymeer

thermoplast en legering

thermoplast en polymeer

opgave 2Hoogoven

1 Een filmpje van het televisieprogramma vulklep hoogovengas 2 'Het Klokhuis' gaat over een hoogoven. k es met CO 2 o c 3 In deze installatie, die 48 meter hoog is erts, 4 en gemaakt van staal, wordt ijzer ij z er 5 geproduceerd uit ijzererts. Het meest 6 gebruikte ijzererts bestaat voornamelijk 7 uit Fe O . De werking van een hoogoven 222000000°°°CCC 2 3 8 is hieronder vereenvoudigd uitgelegd. 9 IJzererts en cokes (C) worden in de 10 hoogoven gebracht. Cokes reageert met 11 zuurstof uit lucht tot koolstofmono-oxide. lucht 12 Hierbij ontstaat veel warmte. 222333000000°°°CCC 13 Vervolgens reageert koolstofmono-oxide ijzer 14 met Fe O uit het erts tot ijzer en koolstofdioxide. 2 3 15 Het vloeibare ijzer wordt onderaan de hoogoven afgetapt. 16 Van het vloeibare ijzer worden dikke platen gemaakt. naar: www.ntr.nl

61p

Wat is de formule van de ijzerionen in Fe₂O₃?

Fe^2–

Fe²⁺

Fe^3–

Fe³⁺

72p

De temperatuur in een hoogoven kan oplopen tot 2300 °C. De stalen

wand van de hoogoven wordt daarom van binnen beschermd met

hittebestendige bakstenen en een koelsysteem.

Verklaar aan de hand van een gegeven uit Binas-tabel 15 waarom het

nodig is de wand van de hoogoven te beschermen.

82p

Geef de vergelijking van de reactie van cokes met zuurstof (regels 10

en 11).

91p

Cokes is poreus en bevat veel holten. Daardoor verbrandt cokes heftig en

snel.

Geef aan waarom de holten in cokes zorgen voor een heftige en snelle

verbranding.

101p

Bij het maken van platen uit afgetapt ijzer (regels 15 en 16) vindt een

fase-overgang plaats.

Wat is de notatie van deze fase-overgang?

A (g) → (s)

B (l) → (g)

C (l) → (s)

D (s) → (l)

De beschreven processen in de hoogoven zijn hieronder schematisch weergegeven: zuurstof X cokes koolstofmono-oxide ijzer Y

112p

Geef de namen van de stoffen die zijn weergegeven met X en Y.

Noteer je antwoord als volgt:

X = …

Y = …

123p

Per dag verwerkt een hoogoven 2500 ton Fe₂O₃.

Bereken hoeveel ton ijzer deze hoogoven per dag maximaal kan

produceren.

Uit ijzer kan bijvoorbeeld 'roestvast staal' (RVS) worden gemaakt door er andere metalen, zoals chroom en nikkel, aan toe te voegen. RVS 18/8 bevat 18 massaprocent chroom en 8 massaprocent nikkel.

131p

Welke periode in het Periodiek Systeem bevat de meeste metalen?

142p

Een plaat RVS 18/8 heeft een massa van 4800 kg.

Bereken hoeveel kg ijzer een plaat RVS 18/8 van 4800 kg bevat.

Neem bij de berekening aan dat behalve ijzer, chroom en nikkel geen

andere metalen aanwezig zijn in RVS 18/8.

opgave 3Het nieuwe plassen

1 Urine bestaat hoofdzakelijk uit water en oplosbare stoffen. Via het toilet 2 komen zo allerlei stoffen in het rioolwater. Zuiveringsinstallaties 3 verwijderen ongewenste stoffen uit het rioolwater. Hiervoor wordt gebruik 4 gemaakt van onder meer filtreren en bezinken, maar ook van behandeling 5 met micro-organismen.

151p

De oplosbare stoffen (regel 1) worden niet door filtratie uit urine

verwijderd.

Geef hiervoor een reden.

162p

Het gehalte stikstof is 10 g/L in urine en 0,05 g/L in rioolwater.

Leg uit waarom het stikstofgehalte in urine hoger is dan het

stikstofgehalte in rioolwater.

Rioolwater is gemakkelijker te behandelen wanneer urine niet op het riool wordt geloosd. De Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA) heeft daarom onderzoek laten doen naar alternatieven. Door gebruik te maken van een wc-pot die urine gescheiden opvangt van ontlasting (het zogenoemde "nieuwe plassen") kan de urine in een verwerkingsinstallatie worden behandeld. Men wil vooral stoffen uit urine verwijderen die de atoomsoorten stikstof en fosfor bevatten. De belangrijkste stikstofverbinding in urine is ureum (CH N O). 4 2 naar: STOWA 2010-WO2

172p

De molecuulmassa van ureum is 60,0 u.

Bereken het massapercentage stikstof in ureum.

Bij één van de behandelingen in de verwerkingsinstallatie wordt ureum onder invloed van micro-organismen omgezet. Hierbij ontstaan onder andere NH + ionen en OH– ionen. Doordat de pH stijgt, kunnen de 4 NH + ionen vervolgens reageren met magnesiumionen en fosfaationen 4 die ook in urine aanwezig zijn. Daarbij ontstaat struviet, een vaste stof met de formule MgNH PO . Dit kan worden gebruikt als kunstmest. 4 4

181p

Waarmee kan de pH van urine worden vastgesteld?

blauw lakmoespapier

methylrood

rood lakmoespapier

universeelindicatorpapier

191p

Geef aan waardoor de pH stijgt bij de omzetting van ureum.

201p

Welke naam hoort bij de formule NH₄⁺?

ammonia

ammoniak

ammonium

212p

Leg uit dat door de vorming van struviet stikstofatomen en fosforatomen

uit urine verwijderd worden.

De stikstofatomen uit de overgebleven stikstofverbindingen kunnen daarna worden verwijderd door ze te laten reageren tot nitraationen. De nitraationen worden vervolgens omgezet tot stikstofgas dat wordt geloosd in de buitenlucht.

221p

Nitraationen kunnen niet met behulp van een neerslagreactie uit urine

verwijderd worden.

Geef hiervoor een verklaring.

232p

In het diagram hiernaast is de

samenstelling van lucht

weergegeven.

Leg aan de hand van dit diagram

uit, dat stikstofgas veilig kan

worden geloosd.

1% andere gassen 21% zuurstof 78% stikstof

STOWA heeft een rapport gemaakt van haar onderzoek. Een onderzoek bestaat gewoonlijk uit meerdere stappen zoals: conclusies trekken; werkplan maken; gegevens verzamelen; onderzoeksvraag formuleren.

242p

De hierboven gegeven stappen staan in willekeurige volgorde.

Geef aan welke van de gegeven stappen als eerste en welke als

laatste wordt uitgevoerd.

Noteer je antwoord als volgt:

eerste stap: …

laatste stap: …

opgave 4Waterstof in aardgasnet

1 Uit onderzoek van energiebedrijven blijkt dat een mengsel van 2 waterstofgas en aardgas (CH ) goed in huishoudens gebruikt kan worden. 4 3 Hierdoor is minder fossiele brandstof nodig. 4 De waterstof wordt geproduceerd door middel van elektrolyse. Hierbij 5 wordt water omgezet tot waterstof en zuurstof. De energie voor deze 6 omzetting wordt duurzaam geproduceerd door middel van zonne- en 7 windenergie.

252p

Door waterstof te gebruiken is minder fossiele brandstof nodig.

Op welke twee van onderstaande manieren wordt een fossiele brandstof

gewonnen?

− delven van steenkool

− kappen van hout

− oppompen van aardolie

− vergisting van graan tot alcohol

− verwerking van bio-afval

261p

Welk soort proces is de omzetting van water (regel 5)?

koken

ontleden

scheiden

verbranden

271p

De productie van duurzame energie (regels 6 en 7) is minder slecht voor

het milieu dan energieproductie uit fossiele brandstoffen. Er wordt

bijvoorbeeld een veel kleinere bijdrage geleverd aan het broeikaseffect.

Geef de naam van een stof die een bijdrage levert aan het

broeikaseffect.

De reactie die bij de elektrolyse optreedt (regels 4 en 5) is hieronder weergegeven. 2 H O → 2 H + O 2 2 2

282p

Bereken hoeveel kg water omgezet moet worden om 1,0 m³ (0,090 kg)

waterstofgas te produceren.

291p

Bij de volledige verbranding van aardgas ontstaat een

verbrandingsproduct dat ook ontstaat bij de verbranding van waterstof.

Welk verbrandingsproduct is dat?

koolstofdioxide

koolstofmono-oxide

roet

water

301p

De productie van het waterstofgas tot aan de levering van het gasmengsel

aan huis verloopt in een aantal stappen. Deze stappen zijn hieronder in

willekeurige volgorde weergegeven.

− gasmengsel invoeren in gasnet (1)

− waterstofproductie uit water (2)

− levering gasmengsel aan huis (3)

− waterstofgas en aardgas mengen (4)

Welke volgorde is juist?

A 2 - 1 - 4 - 3

B 2 - 4 - 1 - 3

C 4 - 2 - 3 - 1

D 4 - 3 - 2 - 1

opgave 5Poets groen!

In het tijdschrift van energiebedrijf Nuon stond een artikel met daarin tips voor het schoonmaken van je huis op een 'groene' manier. Huis-, tuin, en keukenmiddeltjes 1 Soda en schoonmaakazijn zijn onmisbaar in elk huishouden, want ze zijn 2 multifunctioneel. Ze bevatten natuurlijke zuren en kunnen daardoor 3 zeepresten en kalkaanslag oplossen. Veel beter voor het milieu dus dan 4 de speciale ontkalkers voor bijvoorbeeld koffiezetapparaten of 5 toiletpotten. Die bevatten meestal zeer bijtende stoffen zoals zoutzuur of 6 zwavelzuur. Met soda kunt u bijvoorbeeld prima een verstopte afvoer 7 ontstoppen, de vaatwasser reinigen en aangekoekte pannen uitkoken. naar: Nuon Lentegids 2012

312p

Schoonmaakazijn (regel 1) is een oplossing van azijnzuur in water.

Geef de formules van de ionen die aanwezig zijn in schoonmaakazijn.

322p

Het artikel bevat een scheikundige onjuistheid. Zo wordt beweerd dat

soda (natriumcarbonaat) natuurlijke zuren bevat.

Leg aan de hand van de formule van natriumcarbonaat uit dat deze

stof geen zuur kan zijn.

331p

In de tekst wordt gesuggereerd dat 'speciale ontkalkers' vaak bestaan uit

een oplossing van zwavelzuur of uit zoutzuur. Mia wil onderzoeken of

onderscheid kan worden gemaakt tussen een oplossing van zwavelzuur

en zoutzuur.

Welke zoutoplossing is daarvoor geschikt?

een oplossing van bariumnitraat

een oplossing van ijzersulfaat

een oplossing van natriumfosfaat

een oplossing van zinkchloride

De meeste aangekoekte pannen kunnen met een soda-oplossing worden uitgekookt. Maar aluminium pannen worden dan beschadigd. Soda reageert namelijk met water. Daarbij ontstaan hydroxide ionen. Deze ionen reageren vervolgens met het aluminium van de pan. Hieronder staat de onvolledige vergelijking van deze reactie. Twee coëfficiënten ontbreken. 2 Al + 2 OH– + … H O → 2 Al(OH) – + ... H 2 4 2

341p

Welke coëfficiënt staat voor H₂ als de vergelijking kloppend is gemaakt?

351p

Welke toestandsaanduiding past bij Al(OH)₄^–?

A (aq)

B (g)

C (l)

D (s)

opgave 6Kwik gemorst

Kwik is bij kamertemperatuur een zilverkleurige vloeistof. Wanneer kwik wordt gemorst, valt het in bolletjes uiteen. De bolletjes rollen gemakkelijk weg. Ze kunnen terechtkomen in kiertjes, onder plinten, enzovoorts. Uit het kwik komt kwikdamp vrij. Gemorst kwik moet daarom nauwkeurig worden opgeruimd en - in een plastic zak - worden ingeleverd.

361p

Waarom is kwikdamp volgens Binas onder andere gevaarlijk?

kwikdamp is brandgevaarlijk

kwikdamp is explosief met zuurstof

kwikdamp is gevaarlijk voor huid en ogen

kwikdamp is kankerverwekkend

371p

Is het smeltpunt van kwik hoger dan, gelijk aan, of lager dan

kamertemperatuur?

hoger dan kamertemperatuur

gelijk aan kamertemperatuur

lager dan kamertemperatuur

383p

In een werkruimte mag maximaal 0,05 mg kwikdamp per m³ aanwezig

zijn.

Bereken hoeveel mL kwik maximaal mag verdampen in een ruimte van

150 m³. Gebruik bij je berekening Binas-tabel 16 en het gegeven dat

1 cm³ = 1 mL.

391p

Waar moet de plastic zak met kwik worden ingeleverd?

Gebruik Binas-tabel 43.

bij het blik-verzamelpunt

bij het GFT-verzamelpunt

bij het KCA-verzamelpunt

bij het plastic-verzamelpunt

Op plekken die moeilijk te reinigen zijn kan eventueel zwavelpoeder worden gestrooid. Het zwavel reageert met het vloeibare kwik. Er ontstaat een laagje vaste stof (HgS) dat het kwik afsluit, waardoor verdamping wordt tegengegaan. De kwikresten moeten daarna alsnog worden opgeruimd.

402p

Geef de vergelijking van de reactie van zwavel met kwik. Noteer ook de

toestandsaanduidingen.

412p

Geef de rationele naam van de stof met de formule HgS. Gebruik hierbij

een Romeins cijfer.

opgave 7Zout uit de Dode Zee

De 'Dode Zee' is het zoutste meer ter wereld. In de tabel hieronder staan enkele gegevens van ionen die aanwezig zijn in Dode Zeewater. positieve ionen g per L negatieve ionen g per L magnesium 42,4 chloride 21,9 natrium 38,5 bromide 4,6 calcium 16,9 sulfaat 0,47 kalium 7,6 jodide 0,042 Wanneer een beetje water uit de Dode Zee volledig wordt ingedampt, ontstaat een mengsel van zouten. naar: www.dodezee.net

421p

Geef de formule van een magnesiumzout dat volgens de tabel bij

indampen zou kunnen ontstaan.

431p

Van welk verschil in stofeigenschap wordt gebruikgemaakt bij indampen?

deeltjesgrootte

dichtheid

kookpunt

oplosbaarheid

Het zout uit de Dode Zee zou helende eigenschappen hebben. Daarom wordt het ook verkocht als badzout. Het televisieprogramma 'Keuringsdienst van Waarde' onderzocht vijf soorten Dode Zee-badzout. Dode Zeezout heeft een hoger gehalte magnesiumionen dan ander zeezout. Het gehalte natriumionen is juist lager. De iongehaltes van de badzouten werden daarom vergeleken met 'gewoon' zeezout. Op de volgende bladzijde zijn de resultaten weergegeven.

Let op: de laatste vragen van dit examen staan op de volgende pagina.