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 1Rood-wit-blauw
Tijdens een open dag staan in het scheikundelokaal drie bekerglazen klaar. Elk bekerglas bevat een oplossing van een andere stof: fenolftaleïen, lood(II)nitraat of koper(II)sulfaat. Okke mag aan elk van de bekerglazen een kleurloze oplossing van ammoniak toevoegen, waardoor steeds een kleurverandering plaatsvindt. In de tabel hieronder is weergegeven welke kleur ontstaat. bekerglas inhoud: voor toevoegen van na toevoegen van water met … ammoniakoplossing ammoniakoplossing 1 fenolftaleïen kleurloos en helder lichtpaars en helder 2 lood(II)nitraat kleurloos en helder wit en troebel 3 koper(II)sulfaat lichtblauw en helder donkerblauw en helder
11pWat is de notatie van een oplossing van ammoniak?
NH
3 (aq)
NH
3 (l)
NH
4+ (aq)
NH
4+ (l) 21pNa toevoeging van de ammoniakoplossing ontstaat een nieuw mengsel.
In welk(e) van de bekerglazen is dit nieuwe mengsel een oplossing?
alleen in bekerglas 1
alleen in bekerglas 2
alleen in bekerglas 3
in de bekerglazen 1 en 2
in de bekerglazen 1 en 3
in de bekerglazen 2 en 3
31pWat betekent de II in de namen lood(II)nitraat en koper(II)sulfaat?
De coëfficiënt van de positieve ionen is 2.
De index van de negatieve ionen is 2.
De lading van de metaalionen is 2+.
De stoffen bevatten 2 ionsoorten.
41pUit de kleurverandering die optreedt in bekerglas 1 blijkt dat ammoniak
een bepaalde eigenschap heeft.
Welke eigenschap is dat?
Ammoniak is een base.
Ammoniak is een gas.
Ammoniak is een vloeistof.
Ammoniak is een zuur.
51pGeef de formule van het negatieve ionsoort dat aanwezig is in
lood(II)hydroxide.
61pVoorafgaand aan het toevoegen van de ammoniakoplossing is de
oplossing in bekerglas 3 lichtblauw van kleur.
Door welke deeltjes wordt deze lichtblauwe kleur veroorzaakt?
koperatomen
koperionen
kopermoleculen
sulfaatatomen
sulfaationen
sulfaatmoleculen
71p"Jammer dat de vloeistof in het eerste bekerglas geen rode kleur heeft,"
zegt Okke, "anders is het net de Nederlandse vlag." De docent stelt dat in
dat geval geen fenolftaleïen, maar een andere indicator in bekerglas 1
zou moeten worden gebruikt.
Geef aan welke indicator in bekerglas 1 wel dit rode resultaat zou
geven. Maak gebruik van Binas-tabel 36.
opgave 2Kunst met staalwol
1 Een vmbo-afdeling Grafimedia heeft een fotoproject 2 met de naam 'Lightpainting'. Leerlingen vullen een 3 garde met staalwol en maken de garde vast aan een 4 ketting. Vervolgens houden ze een batterij tegen de 5 staalwol, zodat kortsluiting ontstaat. Hierdoor begint 6 de staalwol te gloeien (zachtjes te branden). Door de 7 garde met brandende staalwol aan de ketting rond te 8 slingeren, kunnen daarvan kunstzinnige foto's worden 9 gemaakt. Het kunstzinnige effect op de foto (zie de 10 afbeelding hiernaast) wordt onder meer veroorzaakt door 11 het ontstaan van wegvliegende gloeiende vaste deeltjes.
81pDoor kortsluiting van de batterij wordt aan een verbrandingsvoorwaarde
voldaan (regels 4 tot en met 6).
Welke verbrandingsvoorwaarde is dit?
aanwezigheid van brandstof
aanwezigheid van zuurstof
voldoende hoge temperatuur
voldoende volume
91pHoe worden de gloeiende vaste deeltjes (regel 11) genoemd?
rook
vlammen
vonken
101pDoor de garde harder rond te slingeren wordt het gloeien feller.
Hieronder staan drie redenen voor dit fellere gloeien.
a De reactie versnelt.
b De temperatuur gaat omhoog.
c Er komt meer zuurstof bij de staalwol.
Wat is de juiste volgorde waarin deze redenen een rol spelen?
a-b-c-a
b-a-c-a
c-a-b-a
Staalwol bestaat voornamelijk uit dunne staaldraadjes en is grijs van kleur. Staal is een legering, die voornamelijk uit ijzer bestaat. Wanneer het branden is gestopt, heeft de vaste stof in de garde een zwarte kleur gekregen. Deze zwarte stof bestaat vooral uit magnetiet, dat kan worden weergegeven met de formule Fe O . 3 4
111pStaal bevat behalve ijzer en koolstof nog een andere stof.
Geef de naam van deze stof.
123pGeef de vergelijking van de verbranding van ijzer tot magnetiet. Vermeld
ook de toestandsaanduidingen.
131pMagnetiet heeft andere stofeigenschappen dan staalwol.
Een daarvan is de kleur.
Geef nog een stofeigenschap waarin deze stoffen verschillen.
141pIn magnetiet komen twee soorten ijzerionen voor: Fe2+ en Fe3+.
Wat is de verhouding Fe2+: Fe3+ in Fe3O4?
1: 2
2: 1
2: 3
3: 2
3: 4
4: 3
152pBereken het massapercentage ijzer in Fe3O4.
Gebruik voor Fe3O4 de massa 231,4 (u).
opgave 3Grafeen
In 2010 werd een Nobelprijs uitgereikt voor de ontdekking van grafeen.
Dit materiaal bestaat slechts uit één laag koolstofatomen. Het is ongeveer
tweehonderd keer sterker dan staal en geleidt stroom supergoed.
In een laboratorium in China is een proces ontwikkeld om grafeen (C) te
maken uit calciumcarbonaat en magnesium. Deze beginstoffen worden in
een oven verhit tot 850 °C. Daarbij vindt de volgende reactie plaats:
CaCO3 + 2 Mg → CaO + 2 MgO + C
Om het grafeen te verkrijgen worden de bijproducten die ontstaan bij
reactie 1 verwijderd door een oplossing van een zuur toe te voegen.
De reactie van de bijproducten met het zuur kan als volgt worden
weergegeven:
CaO + MgO + 4 H+ → Ca2+ + Mg2+ + 2 H2O (reactie 2)
Er ontstaat een vloeibaar mengsel. In dit mengsel is grafeen als vaste stof
aanwezig. Bij een andere reactie wordt koolstofdioxide gevormd, die wordt
afgevoerd. Het grafeen wordt ten slotte uit het vloeibare mengsel
verkregen door de overige stoffen te verwijderen met behulp van een
scheidingsmethode.
Het beschreven proces is hieronder schematisch en vereenvoudigd met
een blokschema weergegeven.
162pLeg uit welke fase (vast of vloeibaar) magnesium heeft in de verwarmde
oven. Maak gebruik van Binas-tabel 15.
171pBij reactie 1 zijn vijf verschillende stoffen betrokken.
Welke van deze stoffen is een metaal?
aCO
3
CaO
Mg
MgO
181pLucht bevat stoffen waardoor magnesium in de oven kan verbranden.
Dit is ongewenst. Daarom wordt de oven (blok I) vooraf gevuld met argon
in plaats van met lucht.
Waarom zal magnesium niet verbranden wanneer de oven is gevuld met
argon?
Argon is een edelgas, en dus niet brandbaar.
Argon is een edelgas, en reageert dus niet.
Argon is een halogeen, en dus niet brandbaar.
Argon is een halogeen, en reageert dus niet.
191pWelke deeltjes reageren bij reactie 2 als base?
de calciumionen
de magnesiumionen
de oxide-ionen
de waterstofionen
de watermoleculen
201pIn blok I is een van de beginstoffen in overmaat aanwezig.
Geef de formule van deze stof.
211pGeef de triviale naam van de oplossing die wordt ingevoerd in blok II.
221pGeef de naam van een scheidingsmethode waarmee grafeen ten slotte uit
het vloeibare mengsel kan worden verkregen (blok III).
232pIn het laboratorium-proces worden maar kleine hoeveelheden gebruikt.
Bereken hoeveel gram grafeen maximaal kan ontstaan uit 15 gram
calciumcarbonaat.
opgave 4Cijfers en letters
241pVerandert het totale aantal moleculen bij de weergegeven reactie?
Ja, het aantal moleculen wordt kleiner.
Ja, het aantal moleculen wordt groter.
Nee, het aantal moleculen blijft gelijk.
251pWelk proces kan met deze vergelijking zijn weergeven?
de ontleding van A
de scheiding van A
het oplossen van A
het smelten van A
261pEen hoeveelheid A heeft een massa van 10 mg. Deze hoeveelheid A
wordt volledig omgezet volgens de gegeven vergelijking.
Wat is dan de totale massa van B en C samen?
minder dan 10 mg
10 mg
meer dan 10 mg maar minder dan 20 mg
20 mg
meer dan 20 mg
272pDe docent geeft aan dat A een molecuulmassa heeft van 34 u.
Hij zegt: "Uit 10 mg A ontstaat bij deze reactie 4,7 mg B."
Bereken de molecuulmassa van B.
281pWelke lijn geeft het aantal moleculen van A weer?
lijn
I
lijn II
lijn III
292pLeg uit welke van de betrokken stoffen wordt weergegeven met de
horizontale lijn (IV).
302pDe docent vertelt vervolgens dat één van de reactieproducten kan worden
aangetoond door er een gloeiende houtspaander bij te houden.
Geef aan welke waarneming dan wordt gedaan en wat de
bijbehorende conclusie is.
opgave 5Ontbrekend etiket
Na een les zijn in de zuurkast drie flesjes met een kleurloze heldere
vloeistof blijven staan. Op één flesje (flesje 1) staat: Natronloog 4,0 g/L.
Op de andere twee flesjes ontbreekt het etiket. De docent weet dat één
ervan gevuld is met gedestilleerd water, en het andere met een oplossing
van salpeterzuur. Ook is er wat glaswerk blijven staan (zie figuur 1).
figuur 1
Fiona zoekt uit welk flesje de oplossing van salpeterzuur bevat en wat de
concentratie ervan is. Als eerste bepaalt ze de pH-waarde van elk van de
drie vloeistoffen. Deze waarden noteert ze in een tabel. Vervolgens
bedenkt ze welke inhoud elk flesje bevat, en noteert dat ook.
311pGeef de formule van het negatieve ion in de salpeterzuuroplossing.
321pIn welk van de drie flesjes is de concentratie H+-ionen het grootst?
in flesje 1
in flesje 2
in flesje 3
331pMet welke indicator kan Fiona de pH-waarde van de vloeistof in flesje 2
hebben bepaald?
methyloranje
broomfenolrood
blauw lakmoespapier
universeel indicatorpapier
342pFiona heeft genoteerd dat flesje 3 salpeterzuur bevat.
Leg uit of dit een waarneming of een conclusie is.
Om de concentratie salpeterzuur in flesje 3 te bepalen voert Fiona een titratie uit. Ze gebruikt hierbij een opstelling zoals hiernaast is weergegeven. De buret wordt gevuld met natronloog uit flesje 1. In de erlenmeyer doet ze 10 mL salpeterzuuroplossing en een indicator. Vervolgens voert ze de titratie uit. Wanneer de indicator van kleur verandert, is de eindstand van de buret 18,5 mL. Fiona heeft dan 11,3 mL natronloog toegevoegd. Met behulp van dit resultaat berekent ze de concentratie salpeterzuur in de oplossing. Uit een andere proef weet ze dat 5,0 mL van de gebruikte natronloog reageert met 31,5 mg salpeterzuur.
351pMet welk glaswerk uit figuur 1 kan Fiona het nauwkeurigst 10 mL
salpeterzuuroplossing afmeten?
bekerglas
erlenmeyer
maatcilinder
pipet
reageerbuis
361pHiernaast zijn vier buretstanden
afgebeeld.
Welke van deze afbeeldingen geeft de
beginstand van de buret van Fiona weer?
afbeelding
I
afbeelding II
afbeelding III
afbeelding IV
372pBereken met behulp van de resultaten van Fiona de concentratie
salpeterzuur in mg/mL dat aanwezig is in flesje 3.
opgave 6Zuur aardgas
1 Aardgas wordt gewonnen uit de bodem en heeft niet overal dezelfde 2 samenstelling. In figuur 1 is de samenstelling van aardgas uit Drenthe 3 schematisch weergegeven in volumeprocenten. figuur 1 4 Het aardgas uit Drenthe wordt ook wel 'zuur gas' genoemd, vanwege de 5 aanwezigheid van diwaterstofmonosulfide. Bij verbranding van zuur gas 6 zou deze stof worden omgezet tot onder meer zwaveldioxide, dat zure 7 regen kan veroorzaken. Daarom wordt diwaterstofmonosulfide door 8 middel van extraheren uit zuur gas verwijderd.
381pGeef de naam van stof X in figuur 1.
391pUit welke atoomsoorten bestaan koolwaterstoffen?
alleen uit
C en
H
alleen uit
C en
N
alleen uit
C en
O
uit
C,
H en
N
uit
C,
H en
O
uit
C,
H,
N en
O 403pGeef de vergelijking van de reactie van diwaterstofmonosulfide met
zuurstof tot zwaveldioxide. Hierbij ontstaat ook water.
411pWat is de pH van zure regen?
kleiner dan 7
7
groter dan 7
421pWelk soort proces is extraheren (regel 8)?
ontleden op basis van het verschil in dichtheid
ontleden op basis van het verschil in kookpunt
ontleden op basis van het verschil in oplosbaarheid
scheiden op basis van het verschil in dichtheid
scheiden op basis van het verschil in kookpunt
scheiden op basis van het verschil in oplosbaarheid
431pBereken, aan de hand van figuur 1, hoeveel m3 'zuur gas' uit Drenthe is
verwerkt wanneer hieruit 2,0∙106 m3 diwaterstofmonosulfide is verwijderd.
