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 1Brandmelders
Bij het bouwen van huizen is het verplicht om een rookmelder te plaatsen. Dit apparaat reageert op de vaste deeltjes in rook en geeft een alarmtoon als er rook in een ruimte aanwezig is. Een bepaald soort rookmelder bevat een kleine hoeveelheid americiumoxide (AmO ). De hoeveelheid 2 AmO in één rookmelder bevat 0,20 mg van het element americium. 2
11pOp welk van onderstaande verbrandingsproducten zal de rookmelder
reageren?
koolstofdioxide
roet
waterdamp
zwaveldioxide
21pAmericiumoxide bestaat uit ionen.
Wat is de lading van het americiumion in AmO2?
1+
2+
3+
4+
32pDe relatieve atoommassa van americium in deze rookmelder is 241.
Bereken hoeveel milligram AmO
2 in de rookmelder aanwezig is.
Het is raadzaam om in huis ook een melder voor koolstofmono-oxide te plaatsen. Deze melders zijn onder andere te koop in een bouwmarkt. In een folder staat over dit product: detecteert gevaarlijke concentraties koolstofmono-oxide.
41pWaarom is koolstofmono-oxide gevaarlijk?
Het is corrosief.
Het is giftig.
Het is irriterend.
51pEen koolstofmono-oxidemelder reageert, net als een rookmelder, op
reactieproducten van een onvolledige verbranding van
koolstofverbindingen. Een onvolledige verbranding kan bijvoorbeeld
ontstaan wanneer de verbrandingsinstallatie verkeerd is afgesteld.
Geef aan waardoor een verbranding onvolledig verloopt.
opgave 2Ontkalkingstabletten
In huishoudelijke apparaten waarin leidingwater wordt verwarmd, ontstaat ketelsteen. Deze apparaten moeten daarom regelmatig ontkalkt worden. Hoe vaak dit moet gebeuren, is afhankelijk van de hardheid van het leidingwater. Deze hardheid wordt uitgedrukt in Duitse hardheidsgraden (DH). Er wordt een aantal watercategorieën onderscheiden: categorie DH 1 tot 4 2 4 tot 8 3 8 tot 12 4 12 tot 18 5 hoger dan 18 naar: https://nl.wikipedia.org
61pGeef de formule van een deeltje dat de hardheid van (leiding)water
veroorzaakt.
71pBij welke categorie leidingwater zal een apparaat, bij gelijk gebruik, het
eerst ontkalkt moeten worden?
categorie 1
categorie 2
categorie 3
categorie 4
categorie 5
81pWelke van onderstaande vergelijkingen geeft het ontkalken weer?
Ca
+ 2 H2O → Ca
2+ + 2 OH
– + H2
Ca
2+ + CO
32– → CaCO
3
Ca
2+ + H2O + CO
2 → CaCO
3 + 2 H+
Ca
2+ + 2 OH
– → Ca(OH)2
CaCO
3 + 2 H+ → Ca
2+ + H2O + CO
2
Er zijn speciale ontkalkingstabletten verkrijgbaar. Een oplossing van zo'n tablet wordt in het apparaat verwarmd. Hierbij treedt een reactie op tussen ketelsteen en de werkzame stof uit het ontkalkingstablet. Een bijsluiter van ontkalkingstabletten vermeldt dat een tablet: 50 gram weegt; 30 massaprocent werkzame stof bevat; moet worden opgelost in 200 mL water.
92pPaul maakt een oplossing volgens de informatie in de bijsluiter.
Bereken hoeveel gram werkzame stof deze oplossing per liter bevat.
Neem aan dat alle gebruikte werkzame stof in de oplossing komt.
101pOp internet leest Paul iets anders dan in de bijsluiter, namelijk dat twee
tabletten moeten worden opgelost in 1,0 liter water. Hij vraagt zich af of
de oplossing dan dezelfde concentratie krijgt als wanneer hij de bijsluiter
volgt.
Is de concentratie werkzame stof in deze oplossing met twee tabletten per
liter hoger of lager dan in de oplossing volgens de bijsluiter, of is deze
dan gelijk?
Deze concentratie is dan lager.
Deze concentratie is dan hoger.
De concentratie is in beide oplossingen gelijk.
Om te onderzoeken hoeveel werkzame stof een ontkalkingstablet bevat, voert Paul een titratie uit. Hij I gebruikt hierbij een opstelling zoals in de afbeelding hiernaast is weergegeven. Onderdeel I vult hij met natronloog. In onderdeel II doet hij 25,0 mL van de oplossing die is gemaakt volgens de bijsluiter (één tablet in 200 mL water). Aan deze oplossing voegt hij een indicator toe. Het eindpunt van de titratie is bereikt wanneer Paul 15,4 mL natronloog heeft toegevoegd. II naar: www.thuisexperimenteren.nl
112pGeef de naam van glaswerk I en II in de opstelling die is weergegeven in
de afbeelding.
Noteer je antwoord als volgt:
glaswerk I = …
glaswerk II = …
122pGeef de notatie van natronloog. Vermeld ook de toestandsaanduidingen.
131pIs de pH van de oplossing in onderdeel II na afloop van de titratie lager of
hoger dan vóór de titratie, of is deze gelijk gebleven?
De pH is lager geworden.
De pH is gelijk gebleven.
De pH is hoger geworden.
142pVan de gebruikte natronloog is bekend dat 1,00 mL reageert met 0,135 g
werkzame stof.
Bereken met behulp van de resultaten van de titratie hoeveel gram
werkzame stof het onderzochte ontkalkingstablet bevat.
opgave 3Ira Remsen
Ira Remsen (1846-1927) was een hoogleraar aan een Amerikaanse universiteit. Hij had als kind het volgende in zijn dagboek geschreven: 1 Ik las in een scheikundeboek dat salpeterzuur reageert met koper. Ik had 2 geen zin meer om dit soort dingen te lezen, ik wilde het zelf zien! Ik had 3 zelf koperen muntjes en wist dat de dokter een fles salpeterzuur op tafel 4 had staan. Ik legde een muntje op tafel en schonk er wat salpeterzuur 5 overheen. Er ontstond een bruisende en sissende vloeistof die uiteindelijk 6 blauw kleurde. Ook ontstond een donker, rood gas. Dit was onaangenaam 7 en verstikkend. Hoe kon ik dit stoppen? Ik pakte het reagerende muntje 8 op om het naar buiten te gooien. Daarbij leerde ik iets nieuws: 9 salpeterzuur reageert ook met de huid. Ik veegde mijn pijnlijke vingers af 10 aan mijn broek. Daarbij leerde ik dat salpeterzuur ook met de broek 11 reageerde. Vanaf dat moment wist ik dat ik in een laboratorium wilde gaan 12 werken. naar: www.nasonline.org
152pWanneer salpeterzuur in contact komt met koper (regels 1 tot en met 6)
treedt een chemische reactie op. Dit blijkt uit waarnemingen die zijn
genoemd in bovenstaande tekst.
Geef een van deze waarnemingen. Licht toe waarom daaruit blijkt dat
een chemische reactie optreedt.
162pHet rode gas (regel 6) heeft een molecuulmassa van 46,0 u en kan
worden weergegeven met de formule NOx.
Bereken
x. 172pEr ontstonden ook andere gassen, zoals een gas met de formule N2O4.
Geef de rationele naam van
N2O4.
181pWelk van onderstaande deeltjes geeft de blauwe kleur aan de vloeistof
(regel 5 en 6)?
Cl
–
Cu
2+ 191pEen etiket met een pictogram op de fles salpeterzuur had Ira kunnen
waarschuwen voor de effecten die hij waarnam toen hij het muntje
oppakte (regels 7 tot en met 11).
Welk pictogram is dat?
pictogram
I
pictogram
I
pictogram III
202pDe manier waarop Ira experimenteerde was niet veilig. Behalve
voorzorgsmaatregelen zoals het dragen van een veiligheidsbril, had hij
ook de uitvoering van zijn onderzoek kunnen verbeteren.
Geef twee verbeteringen voor de uitvoering van zijn onderzoek.
Baseer je antwoord op de informatie in de regels 4 tot en met 6.
opgave 4Epsomzout
Epsomzout (MgSO ) kan worden gemaakt door een reactie van 4 magnesium met een oplossing van zwavelzuur. Dit proces kan worden weergegeven met de volgende reactievergelijking: Mg (s) + 2 H+ (aq) → Mg2+ (aq) + H (g) 2 Linda maakt epsomzout volgens onderstaand voorschrift: Benodigdheden Reageerbuizen, indampschaal, trechter, filtreerpapier, driepoot, gaasje en een brander; magnesiumpoeder, broomthymolblauw en een oplossing van zwavelzuur. Uitvoering stap 1 Schenk een reageerbuisje halfvol met een oplossing van zwavelzuur. stap 2 Voeg een paar druppels broomthymolblauw toe. stap 3 Voeg magnesiumpoeder toe totdat er vaste stof op de bodem blijft liggen. De indicator is dan van kleur veranderd. stap 4 Filtreer de inhoud van de buis. stap 5 Damp het filtraat in totdat er een vaste stof overblijft.
211pEpsomzout is een triviale naam.
Geef de rationele naam van epsomzout.
222pLeg uit of de kleur van de indicator (direct na stap 2) anders is wanneer
geconcentreerd zwavelzuur is gebruikt in plaats van verdund zwavelzuur.
232pBij stap 3 ontstaat waterstofgas. Dit gas kan worden aangetoond met een
proefje.
Beschrijf de uitvoering van dit proefje en geef de daarbij behorende
waarneming(en).
Noteer je antwoord als volgt:
handeling(en): …
waarneming(en): …
241pWelke vaste stof ligt na stap 3 op de bodem van de reageerbuis?
Mg
Mg
2+
MgSO
4
Linda denkt na over het aantal deeltjes aantal Mg2+, H+ en SO 2– tijdens stap 3. Ze geeft deeltjes 4 het verloop van het aantal per soort deeltje schematisch weer in een diagram. Dit I diagram is hiernaast weergegeven. II III tijd
251pWelke lijn in dit diagram hoort bij SO42–?
lijn
I
lijn II
lijn III
262pTeken met behulp van de gegeven benodigdheden de opstelling die wordt
gebruikt in stap 4. Geef in de tekening aan waar het filtraat en waar het
residu zich bevinden.
272pBij stap 5 ontstaat het epsomzout als neerslag van de opgeloste ionen.
Geef de vergelijking van de vorming van het epsomzout. Noteer ook
de toestandsaanduidingen.
281pGeef de naam van de scheidingsmethode waarbij Norit
wordt gebruikt.
291pOp welk moment in de proef kan de Norit
het best worden toegevoegd?
na stap 1 en voor stap 2
na stap 2 en voor stap 3
na stap 3 en voor stap 4
na stap 4 en voor stap 5
opgave 5Magnesium uit zeewater
1 Zeewater bevat 1,3 gram magnesiumionen per liter. Uit zeewater kan 2 magnesium worden verkregen met behulp van een oplossing van 3 calciumhydroxide. 4 Om deze oplossing te maken worden schelpen (CaCO ) verhit, zodat 3 5 hieruit calciumoxide en één andere stof (stof X) ontstaan. Deze stoffen 6 worden gescheiden. Door vervolgens water toe te voegen aan het 7 calciumoxide, ontstaat een oplossing van calciumhydroxide. 8 De oplossing van calciumhydroxide wordt toegevoegd aan zeewater, 9 waarbij magnesiumhydroxide wordt gevormd. In een aantal stappen wordt 10 hieruit vervolgens magnesiumchloride verkregen. 11 Door het magnesiumchloride te elektrolyseren ontstaat ten slotte 12 magnesium. In onderstaand blokschema is de productie van magnesium 13 uit zeewater schematisch weergegeven. Ca2+, OH− H+, Cl− H O H O 2 2 zeewater suspensie Mg(OH) Mg2+, Cl− MgCl Mg I II 2 III IV 2 V H O 2 oplossing Y H 2 O Cl 2 naar: Principles of Modern Chemistry - D.W. Oxtoby
301pTot welk soort stoffen behoort magnesium (regel 2)?
metalen
moleculaire stoffen
niet-metalen
zouten
311pWat is de formule van stof X (regel 5)?
O
2C O2
D O3
323pGeef de vergelijking van de reactie waarbij een oplossing van
calciumhydroxide ontstaat (regels 6 en 7).
331pWelke scheidingsmethode wordt toegepast in ruimte II?
adsorptie
extractie
filtratie
indampen
341pLeg uit dat oplossing Y behalve water ook andere stoffen bevat.
353pGeef de vergelijking van de reactie die optreedt in ruimte III.
361pWelk proces vindt plaats in ruimte IV?
condenseren
oplossen
verbranden
indampen
372pBereken hoeveel gram magnesiumchloride maximaal kan worden
verkregen uit 1,0 L zeewater dat 1,3 gram magnesiumionen per liter
bevat. Neem aan dat:
− in het proces een overmaat chloride-ionen beschikbaar is;
− alle magnesiumionen worden omgezet tot magnesiumchloride.
381pIn reactor V wordt magnesiumchloride gesmolten en geëlektrolyseerd
zodat magnesium ontstaat.
Geef aan waarom magnesiumchloride gesmolten moet worden om het
magnesium op deze manier te kunnen produceren.
opgave 6Bloemen in blauwe vaas
1 Een bekend schilderij van Van Gogh is 'Bloemen in 2 blauwe vaas'. De gele bloemen van dit schilderij zijn 3 in de loop van de tijd verkleurd. De gebruikte verf 4 bevatte namelijk de gele kleurstof cadmiumsulfide. 5 Deze stof kan onder invloed van licht reageren met 6 zuurstof tot wit cadmiumsulfaat. 7 Om dit proces te stoppen kreeg het schilderij later een 8 beschermlaag. Deze laag bevatte onder meer 9 loodionen en oxalaationen (C O 2–). Maar doordat 2 4 10 deze ionen reageerden met de ionen uit het 11 cadmiumsulfaat, ontstond een oranje-grijze korst op 12 het schilderij. Alle cadmiumzouten die hierboven zijn genoemd, bevatten Cd2+ -ionen. naar: Chemistry World, Analytical Chemistry
391pGeef de formule van cadmiumsulfide (regel 4).
401pDe reactie waarbij cadmiumsulfide wordt omgezet (regels 5 en 6) is geen
fotolyse.
Geef aan waaruit dat blijkt.
411pUit hoeveel atoomsoorten bestaat de stof CdC2O4?
2
3
4
6
7
8
421pGeef de naam van het 'andere zout' dat ontstond doordat de ionen uit de
beschermlaag reageerden.
431pOp het deel van het schilderij waar de lijst overheen kwam, was ook gele
verf gebruikt.
Geef aan waarom onder de lijst geen cadmiumoxalaat werd gevormd.
opgave 7Vuurwerkplant
De bladeren van de 'vuurwerkplant' produceren een olieachtig mengsel. Hierdoor verliest de plant minder vocht. Eén van de bestanddelen van dit mengsel (stof A) ontleedt gemakkelijk tot chavicol (C H O) en isopreen (C H ). Doordat 9 10 5 8 isopreen bij relatief lage temperatuur verdampt, kan op warme, windstille dagen een nevel van isopreen rond de plant ontstaan. Deze nevel is brandbaar. naar: Chemistry in the Garden - J.R. Hanson
441pBij de ontleding ontstaat per molecuul van stof A steeds één molecuul
chavicol en één molecuul isopreen.
Geef de formule van stof A.
451pWanneer te veel water verdampt, droogt de plant uit.
Welke van de onderstaande fase-overgangen geeft verdamping weer?
g
→ l
l
→ g
s
→ l
l
→ s
461pWelke stof (chavicol en/of isopreen) behoort tot de koolwaterstoffen?
alleen chavicol
alleen isopreen
geen van beide stoffen
beide stoffen
471pWanneer een brandstof als nevel aanwezig is, zal de verbranding sneller
verlopen, dan wanneer deze brandstof als vloeistof aanwezig is.
Geef daarvoor een verklaring.
483pGeef de reactievergelijking van de volledige verbranding van isopreen.
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.
