Oefentoets 761 VWO Scheikunde oktober 2009

Transcriptie

1 Oefentoets 761 VWO Scheikunde oktober 009 opg vrg pt 1 Metbole cidose Metbole cidose is een ndoening wrbij door bijvoorbeeld slecht functionerende nieren of lngdurige dirrhee de ph vn het bloed dlt. Dit is een gevrlijke ndoening die vk bestreden wordt door toediening vn zwkke bse. Een voorbeeld vn zo n zwkke bse is het zout ntriumlctt, N + C H 5 O - dt opgelost vi een infuus wordt toegediend. De K B vn lctt bedrgt 7, Lt met behulp vn een rectievergelijking zien dt een oplossing vn ntriumlctt bsisch is. Voor het infuus wordt een ntriumlctt-oplossing vn 18,7 mg.ml -1 gebruikt. b Bereken de ph vn deze oplossing. c d Voor het controleren vn de molriteit ntriumlctt in infuusvloeistof, wordt n 50,00 ml infuusvloeistof 11,00 mmol slpeterzuur toegevoegd. Dit is een overmt. Er vindt een zuurbse rectie plts tussen het opgeloste ntriumlctt en het opgeloste slpeterzuur. Vervolgens wordt het mengsel met ntronloog getitreerd. Geef de vergelijking vn de rectie tussen het opgeloste ntriumlctt en het opgeloste slpeterzuur. Geef de vergelijking tussen de overmt opgelost slpeterzuur en het toegevoegde ntronloog. e Noem een geschikte indictor voor deze titrtie en licht je keuze toe f Vn een infuuspreprt wordt op bovenbeschreven wijze de precieze molriteit ntriumlctt bepld. Voor de titrtie wordt 0,10 Molir ntronloog gebruikt. Bereken hoeveel ml ntronloog de nlist moet toevoegen ls de infuusoplossing 0,155 Molir opgelost ntriumlctt bevtte. Beton Clciumcrbont is een slecht oplosbre stof, die onder ndere in beton voorkomt. Beton wordt slechts heel weinig ngetst door wter. Vnwege de nwezigheid vn clciumcrbont kn beton wel worden ngetst door zure oplossingen. Een voorbeeld vn zo n zure oplossing die beton ntst is zoutzuur. Geef de vergelijking vn de rectie tussen clciumcrbont en een overmt zoutzuur. Om deze ntsting te bestuderen voert men bij dezelfde tempertuur twee experimenten uit, elk met een stukje beton vn dezelfde soort, mss en vorm. Experiment 1: Men lt 1 liter vn een zijnzuuroplossing met ph = op één vn de twee stukjes beton inwerken tot geen verndering meer optreedt. Experiment : Men lt 1 liter zoutzuur met ph = op het ndere stukje beton inwerken tot geen verndering meer optreedt.

2 b N floop vn beide experimenten zijn de stukjes beton ngetst. Leg uit of de mte wrin het stukje beton in experiment 1 zl zijn ngetst groter is dn, kleiner is dn of even groot is ls in experiment. Ascorbinezuur Ascorbinezuur (vitmine C) is een zwk zuur dt één proton kn fstn. We lossen 0,05 mol vn het ntriumzout vn scorbinezuur op in wter en voegen wter toe tot het volume 0,50 L bedrgt. De ph vn de oplossing blijkt 8,0 te zijn. N.B. het ntriumzout is het zout dt ontstt ls H + in het zuur vervngen is door N +. Bereken uit bovenstnde gegevens de zuurconstnte (K z )vn scorbinezuur. (Tip: Het zuurrestion is een bse. Bereken eerst de bseconstnte vn het zuurrestion vn scorbinezuur.) Tony heeft een oplossing vn ntriummonowterstoffosft. Hij wil een bufferoplossing mken die tmelijk bsisch is. Hij voegt wt ntronloog toe n de oplossing vn ntriummonowterstoffosft. Geef de vergelijking vn de rectie(s) die dn pltsvindt(en). Leg uit dt dit een bufferoplossing is. Tony heeft ook een bufferoplossing nodig die ongeveer neutrl is. Hij besluit bij de oplossing vn ntriummonowterstoffosft een hoeveelheid ntriumdiwterstoffosft te voegen. b Hoeveel grm ntriumdiwterstoffosft moet hij toevoegen n 1,00 liter 0,10 M ntriummonowterstoffosft om een bufferoplossing met een ph vn 7,00 te krijgen? 5 Osei lost 0,50 mol HF en 0,5 mol NF op tot 1,0 liter oplossing Leg uit dt hij zo een bufferoplossing heeft gemkt. b Bereken de ph vn deze bufferoplossing. Osei voegt 9,0 liter wter toe n 1,0 liter vn deze bufferoplossing. c Lt door een berekening zien dt de ph ongeveer gelijk blijft. 6 G voor elk vn onderstnde recties n of het een redoxrectie is. Licht je ntwoord toe. Geef voor elke redoxrectie de elektronenoverdrcht n. Al(s) + O (g) Al O (s) 1 b NCl(s) N + (q) + Cl - (q) 1 c CO(s) + H O(l) C + (q) + OH (q) 1 d NiO(s) + CO(g) Ni(s) + CO (g) 1 7 Er wordt een cel met het volgende celdigrm gebouwd:

3 Mn(s) Mn + (q) Pb + (q) Pb(s) Onder stndrdomstndigheden is de bronspnning vn deze cel 0,90 volt. Bij stroomlevering gt de mngnstf in oplossing. Mk een schemtische tekening vn deze cel. b Geef de vergelijking voor elk vn de hlfrecties die optreden tijdens de stroomlevering. c Beredeneer welke pool de plus- en welke de minpool is. d Bereken V 0 vn de redoxkoppel Mn + /Mn. 8 In het lbortorium vn een verffbriek worden kleurstoffen getest op hun juiste smenstelling. Oker, een gele kleurstof, mg bijvoorbeeld niet te veel ijzer(iii)oxide bevtten. Om het gehlte n ijzer(iii)oxide te beplen, voert men de volgende proef uit: men lost een monster vn de gele oker, wrvn de mss nuwkeurig bekend is, op in zoutzuur. Geef de vergelijking vn de rectie die pltsvindt bij het oplossen vn ijzer(iii)oxide in zoutzuur. b Leg uit of de onder genoemde rectie een zuurbserectie is of een redoxrectie. 1 Vervolgens voegt men juist voldoende vn een tin(ii)chlorideoplossing toe om l het nwezige Fe + (q) om te zetten in Fe + (q). c Geef de rectievergelijking vn de bovengenoemde omzetting. d Als de rectie onder c voltooid is, gt men de verkregen oplossing nzuren en vervolgens titreren met een oplossing vn kliumdichromt. Stel met behulp vn de hlfrecties de vergelijking op vn de rectie die tijdens deze titrtie pltsvindt. Men heeft voor de titrtie 5,15 ml 0,0160 M kliumdichromtoplossing nodig. e Bereken hoeveel g ijzer in het monster gele oker nwezig ws. 9 In onderstnd digrm zijn een ntl cijfers weergegeven. Vul voor elk cijfer in wt er hoort te stn. Je kunt kiezen uit: E ; E (kt); E; gectiveerde toestnd zonder ktlystor; gectiveerde toestnd met ktlystor; product(en); uitgngsstoffen.

4 Geef je ntwoord ls volgt: 1 =... =..., enzovoort b Geeft dit digrm een exotherme of endotherme rectie weer? Leg uit. 10 Bij constnte tempertuur wordt de volgende rectie uitgevoerd: CH Cl + I CH I + Cl. Tijdens de rectie meten we de I -concentrtie tegen de tijd. Dt levert de volgende resultten op: [I - ] (mol L 1 ) t (min.) 1, , , , ,70 10 b Bereken de gemiddelde rectiesnelheden gedurende de vier tijdintervllen in mol L 1 s 1. Wrdoor neemt de gemiddelde rectiesnelheid tijdens het experiment f? 11 G voor elk vn onderstnde uitsprken n of deze juist of onjuist is. Licht je keuze duidelijk toe. 1 g koperpoeder regeert even snel met een overmt zuurstof ls 1 g mgnesiumpoeder. b Verlging vn de tempertuur heeft niet ltijd invloed op de grootte vn de rectiesnelheid. c Als we een regerend gsmengsel smenpersen, neemt de snelheid vn de rectie toe. d Bij een tnk die volledig gevuld is met benzine is de kns op een explosie minder groot dn bij een tnk die mr voor een deel gevuld is met benzine.

5 e Als de tempertuur vn een rectiemengsel tweeml zo hoog wordt, zl de rectiesnelheid ook tweeml zo groot worden. 1 In zoute vochtige zeelucht roest ijzer sneller dn in vochtige lucht vn dezelfde tempertuur die niet zout is. Leg uit wt de functie vn het zout is bij het roestproces. Men doet twee proefjes met twee even grote dunne pltjes ijzer: Proef 1 Men legt het ndere stukje ijzer in gedestilleerd wter vn 18 C dt opgelost zuurstof bevt. Proef Men legt één vn de twee stukjes ijzer in leidingwter vn 18 C dt opgelost zuurstof bevt. In onderstnd digrm is het verloop vn de snelheid vn het roestproces in proef 1 uitgezet tegen de tijd. Dit digrm is ook fgedrukt op het ntwoordbld.

6 Antwoordbld Inleveren bij je overige ntwoorden! Nm.. Dtum.. Toelichting:

7 Antwoorden 1 C H 5 O - + H O C H 5 OH + OH - (mx. punten) C H 5 O - voor en C H 5 OH n de pijl: 1 punt H O voor en OH - n de pijl: 1 punt gebruik evenwichtspijl 1 punt b Een correcte berekening levert de ph = 8,5 (mx. punten) Berekening [C H 5 O - ] 0 : 18,7 delen door molire mss (11,06) = 0,167 mol lctt per liter: 1 punt Correcte, eventueel deels ingevulde, evenwichtsvoorwrde: K B = [OH - ] x [C H 5 OH] / [C H 5 O - ]: 1 punt Berekening [OH - ] uit evenwichtsvoorwrde: [OH - ] / (0,167 [OH - ]) = 7,1 x => [OH - ] + 7,1 x x [OH - ] -1,18 x = 0 => [OH - ] =,5 x 10-6 Molir 1 punt Berekening poh uit [OH - ]: poh = 5,6 èn berekening ph uit poh: ph = 1,00 5,6 = 8,5 1 punt N.B.: Als de leerling er in de berekening vnuit is gegn dt lctt een sterke bse is, kn hij/zij mximl voor de eerste en de ltste rekenstp een punt behlen. Als de leerling in de berekening de foutieve formule ph = -log [OH - ] heeft gebruikt, kn hij/zij mximl punten voor de eerste drie rekenstppen behlen. c C H 5 O - + H O + C H 5 OH + H O (mx. punten) C H 5 O - voor en C H 5 OH n de pijl: 1 punt H O voor en H O n de pijl: 1 punt gebruik enkele pijl 1 punt N.B.: Als de leerling slpeterzuur ongesplitst heeft opgeschreven: mx 1 e en e punt toekennen. Als de leerling voor èn n de pijl NO - heeft opgeschreven, dit goed rekenen. Als de leerling H + in plts vn H O + gebruikt, dit (ook in volgende opgven) goed rekenen. d OH - + H O + H O (mx. punten) juiste stoffen 1 punt gebruik enkele pijl 1 punt e (mximl punten) Notie: er regeert een sterk zuur en een sterke bse, dus de ph in het equivlentiepunt = 7: 1 punt Keuze indictor wrvoor geldt dt ph = 7 binnen het omslgtrject vlt, bijv. BTB 1 punt f Een goede berekening levert 1, ml ntronloog op: (mx. punten) Berekening hoeveelheid mmol lctt in 50,0 ml infuusvloeistof: 50,0 x 0,155 M = 7,75 mmol: 1 punt Berekening overmt slpeterzuur/h O + : 11,00 7,75 =,5 mmol: 1 punt Berekening ml ntronloog:,5 mmol H O + komt overeen met,5 mmol OH - ; er is,5 mmol / 0,10 Molir = 1, ml ntronloog nodig 1 punt CCO + H O + C + + H O + CO (mx. punten) of: CCO + H + C + + H O + CO CCO (ongesplitst!) voor en (los) C + n de pijl: 1 punt H O + of H + voor de pijl en H O + CO n de pijl: 1 punt juiste coëfficienten èn enkele pijl 1 punt b (mximl punten) notie dt zijn met ph = dezelfde molriteit H O + bevt ls zoutzuur met ph =, mr dt deze zijnzuuroplossing drnst nog een hoeveelheid ongeioniseerd zijnzuur bevt, dt tevens met het beton kn regeren. 1 punt conclusie dt de mte wrin het stukje beton in experiment 1 zl zijn ngetst groter is

8 dn in experiment. 1 punt N.B.: Een conclusie die logisch voortvloeit uit een foutieve toelichting levert geen punten op. Een (l dn niet correcte) conclusie, zonder een (l dn niet correcte) uitleg levert geen punten op. Een correcte berekening leidt tot het ntwoord 7,9 x 10-5 (mx. punten) Berekening [OH - ]: poh = 5,60; [OH - ] = 10-5,60 =,5 x 10-6 Molir 1 punt Berekening K B vn scorbint: (,5 x 10-6 ) / (0,050,5 x 10-6 ) = 1, x punt Berekening K Z : 10-1 / 1, x = 7,9 x punt b 5 b HPO (q) + OH (q) PO (q) + H O(l) HPO (q) en PO (q) vormen een geconjugeerd zuur-bsepr, dus een buffermengsel. H PO (q) + H O(l) H O + (q) + HPO (q) [H O + (q)] = 1, mol L 1 + K z = [H O (q)] H PO (q) H PO (q) = 6, 10 8 [HPO (q) 1,0 10 [H PO (q) 1,6 8 6, 10 1 = = 7 Afwegen: 1,6 0,10 10,0 = 19 grm NH PO HF is een zwk zuur en F zijn geconjugeerde bse; de verhouding is : 1, zodt het bufferend vermogen redelijk is. K z = [H O + (q)] F (q) HF(q) = 6, 10 [H O + (q)] = 6, 10 HF(q) F (q) = 6, 10 0,50 0,5 = 1,6 10 mol L 1 ph =,9 c [H O + (q)] = 6, 10 HF(q) F (q) = 6, 10 0,050 0,05 = 1,6 10 mol L 1 Door verdunnen verndert immers de verhouding [HF] en [F ] niet. Omdt K z constnt is blijft ook [H O + ] en drmee de ph constnt. 6 Dit is een redoxrectie: de beginstoffen zijn elementen. De elektronen worden overgedrgen vn luminium op zuurstof. b Dit is geen redoxrectie, mr het oplossen vn een zout. Er vernderen geen ldingen. c Dit is geen redoxrectie, mr een zuur-bserectie. Er is overdrcht vn H + -ionen vn H O op O. d Dit is een redoxrectie: een element ls rectieproduct. De elektronen worden overgedrgen vn CO op Ni +. 7 Zie figuur.

9 b Mn(s) Mn + (q) + e Pb + (q) + e Pb(s) c Elektronen bewegen vn de pluspool (reductor) nr de minpool (oxidtorknt, met Pb + ), dus lood is de pluspool en Mn(s) is de minpool. d 0,90 V = 0,1 V V 0 (Mn) V 0 (Mn) = 0,1 V 0,90 V = 1,0 V 8 Fe O (s) + 6 H O + (q) Fe +(q) + 9 H O(l) b Het is een zuur-bserectie: er worden H + -ionen overgedrgen. c Fe + (q) + Sn + (q) Fe + (q) + Sn +(q) d Fe + Fe + + e (6 ) CrO H+ + 6 e Cr H O (1 ) 6 Fe + (q) + Cr O 7 (q) + 1 H + (q) 6 Fe + (q) + Cr + (q) + 7 H O(l) + 1 e 5, , ,85 =,76 10 g 9 b Een exotherme rectie. Het energieniveu vn de uitgngsstoffen ligt hoger dn vn de rectieproducten. 10 tijdsintervl (min.) rectiesnelheid (mol L 1 s 1 ) ,500 1,50, = ,50 1,10, =

10 ,10 1,50, = ,50 1,70 1, = b De I -concentrtie wordt tijdens de rectie kleiner. 11 Nee, de snelheid vn de rectie is fhnkelijk vn de soort stof. b Nee, verlging vn de tempertuur verkleint ltijd de rectiesnelheid. c J, de concentrties vn de regerende stoffen worden groter: de rectiesnelheid neemt toe. d J, de kns op een explosie is groter ls benzinedmp is gemengd met lucht. e Nee, dn wordt de rectiesnelheid groter: bij elke 10 C tempertuurstijging wordt de rectiesnelheid ongeveer tweeml zo groot. 1 Consttering dt zout het roestproces/de rectie versnelt. Conclusie dt zout ls ktlystor fungeert. b Juiste weergve dt de beginsnelheid vn rectie is groter dn die vn rectie 1. Juiste weergve dt rectie eerder is fgelopen dn rectie 1.