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 1Spiritus
Spiritus is een heldere, blauwe vloeistof die vooral bestaat uit ethanol (C H O) en ongeveer 10 volumeprocent water. Ook bevat spiritus kleine 2 6 hoeveelheden methanol, aceton en pyridine, waardoor de vloeistof ongeschikt is voor consumptie. Spiritus wordt onder andere gebruikt als brandstof. In de tabel hieronder staan enkele gegevens van de bestanddelen van spiritus. Twee gegevens ontbreken nog. tabel 1 stof formule kookpunt (K) aceton C H O 329 3 6 ethanol C H O 351 2 6 methanol CH O 338 4 pyridine C H N 388 5 5 water ... …
12pUit welke van onderstaande kenmerken blijkt dat spiritus een oplossing
is? Neem onderstaande tabel over en kies bij elk kenmerk uit 'wel' of
'niet'.
22pGeef de ontbrekende gegevens van tabel 1.
Noteer je antwoord als volgt:
formule: …
kookpunt (K): …
31pUit tabel 1 kan worden afgeleid dat bij de volledige verbranding van
spiritus meer dan twee reactieproducten zullen ontstaan.
Geef aan waaruit dat blijkt.
41pDe hoeveelheid zuurstof die nodig is bij de verbranding van een stof wordt
onder meer bepaald door de zuurstof die al in deze stof aanwezig is.
In welke stof (aceton, ethanol of methanol) is het massapercentage
zuurstof het grootst?
aceton
(C3H6O)
ethanol
(C2H6O)
methanol
(CH4O)
Spiritus kan als brandstof worden gebruikt, bijvoorbeeld bij gourmetten (aan tafel koken in kleine pannetjes op een brander). De daarbij gebruikte spiritusbrander heeft een grote opening en een aantal kleinere openingen. Met behulp van een schuif (zie figuur 1) kunnen de kleinere openingen worden afgesloten, waardoor de vlam kleiner wordt. De spiritus verbrandt bij alle schuifstanden volledig. figuur 1 schuif open schuif dicht
51pGeef aan waarom de spiritus bij een dichte schuif toch volledig kan
verbranden.
61pGeef aan waaraan een onvolledige verbranding te herkennen zou zijn.
Mark meet met onderstaande opstelling hoeveel spiritus gedurende 40 minuten verbrandt. Hij voert de proef eerst uit met een open schuif en daarna nogmaals met een gesloten schuif. De resultaten geeft hij weer in een diagram. massa 200 Legenda: (g) schuif open 180 schuif dicht 160 140 120 100 80 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 tijd (min)
71pWordt er bij een open schuif meer of minder spiritus per minuut verbruikt
dan bij een dichte schuif, of is deze hoeveelheid gelijk?
meer
minder
gelijk
Ga verder op de volgende pagina.
opgave 2Ruitenvuil
Ruiten worden na verloop van tijd vuil. Koen heeft onderzoek gedaan naar
de samenstelling van dit vuil. In zijn verslag staat onder andere het
volgende:
Uitvoering en waarnemingen:
Ik heb een tissue vochtig gemaakt met gedestilleerd water. Dit water heb
ik eerst onderzocht met blauw en rood lakmoespapier. Uit dit proefje bleek
dat het water neutraal was. Met de vochtige tissue heb ik toen twee vuile
ruiten afgenomen. De tissue zag er daarna zwart uit. Op school heb ik de
vuile tissue in ongeveer 50 mL gedestilleerd water gebracht en de tissue
flink bewogen met een roerstaaf. Het water werd een beetje troebel,
onder andere door de zwarte stof. Ik heb het mengsel gefiltreerd en
daarbij de tissue zo goed mogelijk uitgeperst met de roerstaaf. Bij elk van
de volgende vijf proefjes heb ik een klein beetje van het filtraat gebruikt:
Vervolgens heb ik een beetje van het filtraat op een platina draad gedaan
en dit in een kleurloze vlam gehouden. De kleur van de vlam werd geel.
Ten slotte heb ik met een beetje filtraat een elektrolyse-proefje gedaan.
Hieruit bleek dat bij de positieve elektrode chloorgas ontstond. Bij de
negatieve elektrode ontstond ook een gas, dat ik opving. Toen ik er
vervolgens een vlam bij hield, klonk er een plofje.
81pWelke waarnemingen deed Koen toen hij met rood en blauw
lakmoespapier het gedestilleerde water onderzocht?
Rood lakmoespapier bleef rood, blauw lakmoespapier bleef blauw.
Rood lakmoespapier bleef rood, blauw lakmoespapier werd rood.
Rood lakmoespapier werd blauw, blauw lakmoespapier bleef blauw.
Rood lakmoespapier werd blauw, blauw lakmoespapier werd rood.
91pUit de regels 4 tot en met 7 blijkt dat een mengsel is ontstaan.
Welk soort mengsel is dit?
een legering
een nevel
een oplossing
een suspensie
101pMet behulp van Binas-tabel 36 is uit de resultaten van proef 1 en proef 2
(ongeveer) de pH van het filtraat af te leiden.
Wat is, zo nauwkeurig mogelijk, de waarde van deze pH?
De pH ligt tussen 2,9 en 4,8.
De pH ligt tussen 2,9 en 6,0.
De pH ligt tussen 4,0 en 4,8.
De pH ligt tussen 4,0 en 6,0.
Om de waarnemingen bij de proeven 3, 4 en 5 te verklaren gebruikt Koen Binas-tabel 35. In deze tabel komt maar één ionsoort voor die alle waarnemingen bij deze drie proeven kan veroorzaken, als deze ionsoort in het filtraat aanwezig is.
111pWelke ionsoort kan de waarnemingen van proef 3, 4 én 5 veroorzaken?
Br
–
CO
32–
PO
43–
SO
42– 121pUit het resultaat van de vlamkleuringstest (regels 10 en 11) blijkt dat in
het filtraat deeltjes van een bepaald element aanwezig kunnen zijn.
Welk element is dat?
calcium
koper
natrium
zink
131pOmdat bij het elektrolyse-proefje chloorgas ontstond (regels 12 tot en met
14), concludeert Koen dat het filtraat chloride-ionen bevatte. Bij proef 5
zorgden de aanwezige chloride-ionen voor een neerslag van
zilverchloride.
Wat is de notatie van dit neerslag?
AgCl
(aq)
AgCl
(s)
AlCl
3 (aq)
AlCl
3 (s) 141pGeef de naam van het gas dat is ontstaan bij de negatieve elektrode.
opgave 31 April!
Enkele jaren geleden was in een krant onderstaand artikel te lezen. Brandweer wil helium zonder Donald Duckstem 1 DEVENTER - Helium in de ademluchtflessen kan het gewicht dat 2 brandweerlieden op hun rug moeten meesjouwen halveren. 3 De Deventer brandweer begint daarom met een landelijk experiment 4 met een mengsel van lucht en helium. 5 Helium is lichter dan lucht en is daardoor een aantrekkelijk alternatief. Dat 6 is al een tijd bekend in brandweerland. Maar dat laatste geldt ook voor het 7 heel grote nadeel: wie het inademt gaat met een Donald Duckstemmetje 8 spreken. 9 De Deventer brandweer wil ondanks dit nadeel toch gaan experimenteren 10 met gebruik van helium in de ademluchtflessen. Want: elke kilo die een 11 brandweerman kan besparen is er één. "De brandweeruitrusting neemt 12 steeds verder toe en daarmee ook het gewicht", zegt woordvoerder Hilko 13 Kruise. "Een (volledige) ademluchtset weegt ongeveer tien kilo, maar als 14 helium wordt gebruikt gaat het gewicht met vijf kilo omlaag." 15 Vanuit diverse korpsen is al belangstelling voor het experiment getoond. naar: Deventer Dagblad
151pHelium behoort tot de elementen in groep 18 van het periodiek systeem.
Geef de algemene naam van deze groep elementen.
161pBij de brandweer wordt regelmatig gebruikgemaakt van een ademluchtset.
Deze set bestaat uit een draagstel en een stalen ademluchtfles die via
een ventiel en slangen lucht levert aan een gezichtsmasker.
Geef een reden waarom het soms nodig is dat brandweerlieden lucht
uit een ademluchtset gebruiken tijdens de bestrijding van een brand.
III Frank vermoedt dat de lucht die in de ademluchtfles wordt geperst niet wordt gemengd met helium (regel 4), maar dat II de stikstof in die lucht wordt vervangen door helium. Hiernaast is de samenstelling van de samengeperste lucht in de (normale) ademluchtfles van de brandweer in een cirkeldiagram weergegeven. I
171pGeef de formule van de stikstof in lucht.
181pWelk gedeelte van de ademlucht (uit het cirkeldiagram hierboven) wordt
vervangen wanneer de stikstof door helium zou worden vervangen?
I
III
"Op zich geen gek idee, maar er klopt iets niet in dit verhaal!" zei Frank toen hij het krantenartikel las. Enkele dagen na plaatsing werd het artikel door de redactie teruggenomen. Het bleek een 1 aprilgrap van de Deventer brandweer te zijn! "Zie je wel," dacht Frank, "een besparing van 5 kilo (regel 14) is wel heel erg veel."
193pBereken hoeveel kilogram een gevulde ademluchtfles minder zou wegen,
wanneer de Deventer brandweer alle stikstof in deze ademluchtfles door
helium zou hebben vervangen. Ga uit van de volgende gegevens:
− De lucht in de ademluchtfles bevat 1735 gram stikstofgas.
− Stikstof is 7,0 maal zo zwaar als helium.
opgave 4Zinkfabriek
Een Nederlandse zinkfabriek produceert zink uit zinkerts en ander
zinkhoudend materiaal. Dit proces kan sterk vereenvoudigd als volgt
worden beschreven:
stap 1
Over het zinkhoudend materiaal wordt hete lucht geblazen. Hierbij treedt
onder andere een reactie op die hieronder met een vergelijking is
weergegeven. In deze vergelijking ontbreken nog de coëfficiënten.
… ZnS + … O2 → … ZnO + … SO2
stap 2
Het gevormde zinkoxide laat men reageren met een oplossing van
zwavelzuur, waardoor een oplossing van zinksulfaat ontstaat.
stap 3
Door de oplossing van zinksulfaat wordt stroom geleid, waardoor vast zink
ontstaat. De vergelijking van dit proces kan worden weergegeven als:
2 Zn2+ + 2 H2O → 2 Zn + 4 H+ + O2
Hierbij ontstaat een oplossing van zwavelzuur die wordt teruggevoerd
naar stap 2.
Het proces kan vereenvoudigd met het volgende blokschema worden
weergegeven:
201pNeem de vergelijking van de reactie die plaatsvindt bij stap 1 over en vul
de ontbrekende coëfficiënten aan.
211pEen van de reactieproducten wordt afgevangen en omgezet, omdat deze
stof anders in het milieu zure regen kan veroorzaken.
Geef de naam van deze stof.
221pDe reactie die optreedt bij stap 2 is een zuur-basereactie.
Welke deeltjes reageren hierbij als base?
de oxide-ionen
de sulfaationen
de watermoleculen
de waterstofionen
de zinkionen
231pHet bij stap 3 gevormde zink ontstaat bij de negatieve elektrode.
Welke waarneming kan worden gedaan bij de andere (positieve)
241pMet behulp van welke scheidingsmethode wordt het zinksulfide
teruggewonnen?
adsorberen
bezinken
extraheren
neutraliseren
252pIn de bioreactor wordt per dag 12 000 kg zinksulfide teruggewonnen.
Hieruit wordt zink geproduceerd.
Bereken hoeveel kg zink maximaal kan worden geproduceerd uit
261pHet maken van zinken platen uit vast zink is geen chemische reactie.
Geef aan waarom dit geen chemische reactie is.
272pWelke van onderstaande legeringen kunnen worden gemaakt met zink?
Neem onderstaande tabel over en kies bij elke legering uit 'wel' of 'niet'.
opgave 5Aceton
Aceton is een stof die goed mengt met water, maar ook met olie en olieachtige stoffen. Daarom wordt aceton veel gebruikt als oplosmiddel. In onderstaande tabel staan enkele gegevens van aceton. molecuulformule C H O 3 6 molecuulmassa 58,0 (u) rationele naam propanon kookpunt 329 K smeltpunt 178 K naar: www.wilsor.nl en wikipedia
281pWelke fase-aanduiding heeft aceton bij kamertemperatuur (293 K)?
aq
g
l
s
291pOm het oplossen van stoffen te versnellen kan aceton verwarmd worden.
Het verwarmen van aceton kan gevaarlijk zijn.
Leg uit waarom aceton beter verwarmd kan worden in een
warmwaterbad dan met een brander.
1 Op internet staat een ouderwetse beschrijving voor de bereiding van een 2 kleine hoeveelheid aceton. Hierbij wordt calciumethanoaat (CaC H O ) 4 6 4 3 verwarmd tot een temperatuur van 160 °C waardoor aceton ontstaat. De 4 aceton wordt vervolgens opgevangen en gekoeld. De reactievergelijking 5 van dit proces is hieronder onvolledig weergegeven. CaC H O → C H O + stof X 4 6 4 3 6 naar: http://werner.yellowcouch.org
301pTot welk soort stoffen behoort calciumethanoaat?
koolwaterstoffen
metalen
moleculaire stoffen
niet-ontleedbare stoffen
zouten
312pGeef de formule van stof X.
321pWelk proces treedt op wanneer calciumethanoaat wordt verwarmd
(regels 2 en 3)?
ontleding
oplossen
polymerisatie
verbranding
332pBereken hoeveel gram aceton maximaal kan ontstaan uit 12,5 gram
calciumethanoaat. Neem aan dat aceton en stof X ontstaan in de
massaverhouding aceton: stof X = 1,0: 1,7.
opgave 7Koeienuier
Stichting C3 heeft kaarten waarop steeds een chemische experiment is beschreven. Een daarvan is de koeienuier: De reactie die plaatsvindt tussen de schoonmaakazijn en het zuiveringszout kan als volgt worden weergegeven: H+ (aq) + NaHCO (s) → H O (l) + CO (g) + Na+ (aq) 3 2 2
451pSchoonmaakazijn bevat behalve H+ ionen nog een andere ionsoort.
Geef de formule van deze andere ionsoort.
463pLaat met een berekening zien dat het zuiveringszout in overmaat in de
handschoen zal worden gedaan.
Neem aan dat:
− een hoeveelheid van 2 eetlepels zuiveringszout overeenkomt met
14 gram;
− een half kopje schoonmaakazijn 0,13 gram H+ bevat.
472pDe pH van het mengsel dat in de handschoen ontstaat (middelste plaatje)
kan worden vergeleken met de pH van schoonmaakazijn.
Leg uit of de pH van het mengsel hoger of lager zal zijn dan van
schoonmaakazijn, of dat de pH gelijk zal zijn.
481pDe handschoen wordt 'opgeblazen'.
Welke van onderstaande oorzaken kan/kunnen hiervoor worden gegeven?
I De afstand tussen de deeltjes van de stoffen in de handschoen is
groter geworden.
II De totale massa van de stoffen in de handschoen is groter geworden.
uitsluitend oorzaak
I
uitsluitend oorzaak II
oorzaak
I en II
geen van beide oorzaken
491pHoeveel huishoudazijn moet Sabri toevoegen om evenveel CO2 in de
handschoen te krijgen? Neem aan dat het zuiveringszout in overmaat is.
minder dan een half kopje
een half kopje
meer dan een half kopje
Bronvermelding
Een opsomming van de in dit examen gebruikte bronnen, zoals teksten en afbeeldingen, is te vinden in het bij dit examen
behorende correctievoorschrift, dat na afloop van het examen wordt gepubliceerd.
