Hoger Algemeen Voortgezet Onderwijs Tijdvak 1 Woensdag 24 mei uur

Transcriptie

1 schikund Examn HAVO Hogr Algmn Voortgzt Ondrwijs Tijdvak 1 Wonsdag 24 mi uur Voor dit xamn zijn maximaal 80 puntn t bhaln; ht xamn bstaat uit 38 vragn. Voor lk vraagnummr is aanggvn hovl puntn mt n god antwoord bhaald kunnn wordn. Als bij n vraag n vrklaring, uitlg, brkning of afliding gvraagd wordt, wordn aan ht antwoord mstal gn puntn togknd als dz vrklaring, uitlg, brkning of afliding ontbrkt. Gf nit mr antwoordn (rdnn, voorbldn.d.) dan r wordn gvraagd. Als r bijvoorbld tw rdnn wordn gvraagd n j gft mr dan tw rdnn, dan wordn alln d rst tw in d boordling mgtld o Bgin

2 Rood licht Sommig dltjs gaan licht uitzndn als z mt lktronn botsn. Daarvan wordt gbruik gmaakt bij d zognomd nonvrlichting. D lampn di daarbij gbruikt wordn, bstaan uit n glazn buis waarbij aan lk van d uitindn n lktrod is aangbracht (zi figuur 1). D buis is gvuld mt non of argon of krypton. D lktrodn wordn ondr spanning gzt. Daardoor ontstaat n stroom van lktronn tussn d lktrodn. In figuur 1 zijn d lktronn wrggvn mt. Wannr d lktronn botsn mt nonatomn in d lampvulling wordt rood licht uitgzondn. figuur 1 lktrod A lktrod B Non staat, vnals argon n krypton, in grop 18 van ht priodik systm. 1p 1 2p 2 Wat is d vrzamlnaam van d lmntn in grop 18 van ht priodik systm? Is lktrod A in figuur 1 d positiv of d ngativ lktrod? Gf n vrklaring voor j antwoord. In d bldbuis van n klurntlvisi wordt ook gbruik gmaakt van stoffn di gklurd licht uitzndn bij botsing mt lktronn. Voor ht vrkrijgn van rood licht wordt n mngsl van uropium(iii)oxid n yttriumvanadaat (YVO 4 ) gbruikt. 2p 3 Gf d formul van uropium(iii)oxid. Yttriumvanadaat is ondr andr opgbouwd uit Y 3+ ionn. 2p 4 Hovl protonn n hovl lktronn bvat n ion Y? Notr j antwoord als volgt: aantal protonn: aantal lktronn: o 2 Ls vrdr

3 Watr, wijn, mlk of bir? Wannr mn godgkozn oplossingn bij lkaar vogt, is ht moglijk om vrrassnd ffctn t vrkrijgn. Hirondr is n voorschrift wrggvn voor n goochltruc di daarvan gbruik maakt. voorschrift Titl: Wilt u watr, wijn, mlk of bir? Bnodigdhdn: Vir bkrglazn van 200 ml In bkrglas A: 40 ml 20% natriumcarbonaat-oplossing n 10 ml vrzadigd natriumwatrstofcarbonaat-oplossing n 100 ml watr In bkrglas B: 5 druppls fnolftalïn In bkrglas C: 25 ml vrzadigd bariumchlorid-oplossing In bkrglas D: 5 druppls broomthymolblauw n 7 ml 8 M zoutzuur Uitvoring: Git d inhoud van bkrglas A ( watr ) in bkrglas B. Hirbij ontstaat n paarsrod vloistof ( wijn ). Git vrvolgns d wijn in bkrglas C: r ontstaat n witt suspnsi ( mlk ). Schnk tnslott d mlk in bkrglas D. Dan ontstaat n schuimnd gl vloistof ( bir ). Door d inhoud van bkrglas A in bkrglas B t gitn, ontstaat wijn. 2p 5 Brdnr ho hoog d ph van dz wijn minimaal is. D mlk di in bkrglas C ontstaat, is n suspnsi van bariumcarbonaat. 2p 6 2p 7 Gf d vrglijking van d racti waarbij in bkrglas C d suspnsi ontstaat. Gf d [H + ] in mol L 1 n d ph van ht zoutzuur dat in bkrglas D aan broomthymolblauw wordt togvogd. Notr j antwoord als volgt: [H + ]: ph: Bij ht uitschnkn van d mlk uit bkrglas C in bkrglas D trdt n zuur-bas racti op. Bij dz prof is óf bariumcarbonaat óf zoutzuur in ovrmaat aanwzig. 2p 8 Wlk van dz stoffn is bij d prof in ovrmaat aanwzig? Gf n vrklaring voor j antwoord aan d hand van d klur van ht ontstan bir in bkrglas D. 1p 9 Gf d naam van ht gas dat ht schuimn in bkrglas D vroorzaakt. In vrband mt d vilighid n/of ht miliu is ht bij sommig provn noodzaklijk om t wijzn op d risico s di ht gbruik van d stoffn n oplossingn mt zich mbrngt. 2p 10 Nom tw stoffn (oplossingn) di bij dz goochltruc wordn gbruikt, waarvan ht gbruik riskant is. Bschrijf voor lk van d gnomd stoffn (oplossingn) wlk risico ht gbruik rvan mt zich mbrngt o 3 Ls vrdr

4 Lidingwatr In stds mr dln van Ndrland hft mn d hardhid van lidingwatr vrlaagd. In divrs krantn wrd daarovr ook bricht. Watrlidingbdrijvn di d ontharding uitvorn, gvn in brochurs voorlichting ovr d producti van zacht drinkwatr. tkst- fragmnt 1 Dfinitis hardhid: d aanwzighid van opglost calcium- n magnsiumzoutn. Tijdlijk hardhid wordt vroorzaakt door opglost calciumwatrstofcarbonaat n opglost magnsiumwatrstofcarbonaat, di bij kokn ontldn n als ktlstn nrslaan. onthardn van watr: ht vrmindrn van d hardhid van watr. Bij gbruik van hard watr ontstaat op wasgod n grauwsluir door d nrslagracti van calcium- n magnsiumionn mt ht staraation van natuurlijk zpn. Door ht watr t onthardn wordt dit voorkomn. watrstofcarbonaat: n ionsoort mt d formul HCO 3. naar: Encarta Encyclopdi tkst- fragmnt 2 Voortaan zacht watr uit d kraan Lidn Op 15 juli nmt ht drinkwatrproductibdrijf Duinwatrbdrijf Zuid- Holland (DZH) n watronthardingsinstallati in gbruik. Vanaf di datum wordt zachtr drinkwatr glvrd. Drinkwatr bvat ondr andr kalk n magnsium. Dz minraln bpaln d hardhid van ons drinkwatr: ho mindr kalk n magnsium ds t zachtr ht watr. Zacht watr hft n aantal voordln. Mn hft bijvoorbld mindr waspodr n natuurlijk zp nodig voor ht wasgod. Ook zt zich bij gbruik van zacht watr mindr kalk (of kalkstn) af in bijvoorbld koffiztapparatn n (af)wasmachins. naar: D Lids Post, juni p 11 Gf d formuls van d tw zoutn di volgns tkstfragmnt 1 d tijdlijk hardhid van watr vroorzakn. In tkstfragmnt 2 wordt in d twd alina ( Drinkwatr... ) n uitlg ggvn ovr hard n zacht watr. Chmisch gzin is dz uitlg nit corrct. 2p 12 Schrijf n niuw alina waarin n n andr op n chmisch juist manir wordt wrggvn. Bgin d alina mt Drinkwatr... n indig mt... ds t zachtr ht watr. In tkstfragmnt 2 staat dat r mindr (natuurlijk) zp nodig is om t wassn wannr ht watr zacht is dan wannr ht watr hard is. Dit kan vrklaard wordn mt bhulp van n ggvn uit tkstfragmnt 1. 2p 13 Vrklaar mt bhulp van n ggvn uit tkstfragmnt 1 waarom r mindr (natuurlijk) zp nodig is bij ht wassn mt zacht watr dan bij ht wassn mt hard watr o 4 Ls vrdr

5 tkst- fragmnt Ht productiprocs in ht kort Vanuit Brgambacht wordt voorgzuivrd watr naar d duinn tussn Monstr n Katwijk gtransportrd. D duinpassag filtrt ongwnst micro-organismn uit ht watr. Na d duinpassag wordt ht watr truggwonnn. Ht duinwatr wordt als bron voor d producti van drinkwatr gbruikt. Door tovoging van activ podrkool vrbtrt d smaak van ht watr n wordn schadlijk stoffn di moglijk nog in ht watr voorkomn, gbondn. Vrvolgns gaat ht t zuivrn watr naar d filtrs. Erst stroomt ht watr ovr cascads (watrvalln), waardoor ht watr wordt vrrijkt mt zuurstof. Daardoor oxidrn ijzr n mangaan. D ontstan oxidn n ht rdr togvogd podrkool wordn mt zandfiltrs vrwijdrd. Na d passag van d zandfiltrs is d hardhid van ht watr ongvr 13,4 DH. Aan dit hard watr wordt in n ractor n hovlhid natronloog togvogd. D hydroxid-ionn ragrn dan mt watrstofcarbonaationn waarbij ondr andr carbonaationn ontstaan. D carbonaationn slaan vrvolgns nr mt d calciumionn. Daardoor ontstaat calciumcarbonaat, dat zich afzt op klin zandkorrltjs. Wannr ht watr d ractor vrlaat, hft ht n hardhid van 8,5 DH (= 1,5 mmol/l). Zonodig wordt nog n klin hovlhid chloor aan ht watr togvogd. naar: Voorlichtingsbrochur DZH In d rgls 1 tot n mt 10 van tkstfragmnt 3 wordt bschrvn dat ht watr rst wordt gzuivrd voordat ht wordt onthard. Bij dz zuivring wordt gbruik gmaakt van tw schidingsmthodn. 2p 14 Gf d namn van dz tw schidingsmthodn. In tkstfragmnt 3 staat dat ijzr n mangaan oxidrn (rgl 8). Eén van d ractis di daarbij optrdt, kan als volgt wordn wrggvn: 4 F 2+ + O OH + 2 H 2 O 2 F 2 O 3.3H 2 O Dz racti is n rdoxracti. Aan d hand van d lading van d ijzrdltjs voor d pijl n d lading van d ijzrdltjs na d pijl kun j bpaln of F 2+ bij dz racti oxidator of rductor is. 2p 15 Lid af, aan d hand van d ladingn van d ijzrdltjs, of F 2+ bij dz racti oxidator of rductor is. Notr j antwoord als volgt: d lading van d ijzrdltjs voor d pijl: d lading van d ijzrdltjs na d pijl: F 2+ is dus: In d rgls 13 n 14 van tkstfragmnt 3 wordt d racti bschrvn waarbij carbonaationn ontstaan. 2p 16 Gf d vrglijking van dz racti. In tkstfragmnt 3 wordt d hardhid ggvn in DH én in mmol/l. 2p 17 Laat door n brkning zin dat d ggvn hardhid in DH ovrnkomt mt d ggvn concntrati in mmol L 1. Ga r bij d brkning van uit dat alln Ca 2+ ionn vrantwoordlijk zijn voor d hardhid n dat 1,0 DH ovrnkomt mt 7,1 mg Ca 2+ pr litr o 5 Ls vrdr

6 Kaliumchloraat Kaliumchloraat (KClO 3 ) wordt gproducrd in n spcial lktrolys-opstlling. Dz bstaat uit n grot bak waarin n staln buis n n aantal koolstofstavn hangn. D bak bvat n oplossing van kaliumchlorid (KCl). D kaliumchlorid-oplossing wordt bij n tmpratuur van 75 o C gëlktrolysrd, trwijl intnsif wordt grord. D staln buis wordt daarbij gbruikt als lktrod; d koolstofstavn vormn d andr lktrod. Bij dz lktrolys ontstaan chloor n watrstof. Chloor ontstaat bij d koolstofstavn, watrstof ontstaat bij d staln buis. 3p 18 2p 19 Gf d vrglijkingn van d halfractis di optrdn aan d lktrodn. Notr j antwoord als volgt: halfracti bij d koolstofstavn: halfracti bij d staln buis: Wordt d staln buis gbruikt als positiv lktrod of als ngativ lktrod? Gf n vrklaring voor j antwoord. Ht ontstan chloor ragrt dirct vrdr in d lktrolysbak. Daarbij ontstaat uitindlijk opglost kaliumchloraat. Bij ht bgin van d lktrolys bvindt zich in d lktrolysbak n oplossing di 4, kg kaliumchlorid (KCl) bvat. Mn stopt d lktrolys wannr d oplossing vrzadigd is mt kaliumchloraat. Op dat momnt is 87 massaprocnt van d kaliumchlorid di bij ht bgin van d lktrolys aanwzig was, omgzt tot kaliumchloraat. Hirbij wordt uit 1 mol kaliumchlorid 1 mol kaliumchloraat gvormd. 3p 20 Brkn ht aantal kg kaliumchloraat dat is ontstaan uit d kaliumchlorid di tijdns d lktrolys is omgzt. D ontstan vrzadigd oplossing van kaliumchloraat wordt afgkold van 75 o C tot 10 o C, waarbij n groot dl van ht kaliumchloraat uitkristallisrt: ht wordt vast. In figuur 2 is d oplosbaarhid van kaliumchloraat als functi van d tmpratuur wrggvn. figuur 2 70,0 oplosbaarhid (g/100 g watr) 60,0 KClO 3 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 3p tmpratuur ( C) Brkn mt bhulp van ggvns uit figuur 2 hovl massaprocnt van ht kaliumchloraat bij ht afkoln van 75 o C tot 10 o C uitkristallisrt. Nm aan dat ht opglost kaliumchlorid gn invlod hft op d oplosbaarhid van kaliumchloraat o 6 Ls vrdr

7 Knnth hft op klin schaal ht hirbovn bschrvn productiprocs nagbootst. Uitindlijk hft hij vast kaliumchloraat vrkrgn. Hij wil nu ondrzokn of dit kaliumchloraat nog vrontrinigd is mt kaliumchlorid. In Binas-tabl 45A staan gn ggvns ovr chloraationn. Maar in n naslagwrk vindt Knnth dat d oplosbaarhid van chloratn htzlfd is als d oplosbaarhid van nitratn. 3p 22 Bschrijf n ondrzok waarm Knnth kan bpaln of zijn kaliumchloraat vrontrinigd is mt kaliumchlorid. Nom d gbruikt stoffn, bschrijf d handlingn, bschrijf d moglijk waarnmingn n gf d conclusis di uit di waarnmingn gtrokkn kunnn wordn. Kaliumchloraat wordt ondr andr gbruikt in lucifrs. D kop van n lucifr bvat n mngsl van kaliumchloraat n zwavl. Bij ht aanstkn van n lucifr ragrt kaliumchloraat mt zwavl tot kaliumchlorid n zwavldioxid. 3p 23 Gf d vrglijking van dz racti o 7 Ls vrdr

8 Alcohol tkst- fragmnt Elk soort alcoholhoudnd drank hft zijn ign alcoholprcntag. Toch maakt ht voor d hovlhid alcohol di j binnn krijgt, nauwlijks its uit of j n glas bir (mt 5,0 volumprocnt alcohol) of n glas wijn (mt 12 volumprocnt alcohol) drinkt. Alcohol wordt door ht lichaam snl opgnomn n afgbrokn. Ht grootst dl komt in d dunn darm n wordt daar snllr opgnomn dan andr vodingsstoffn. Daarna vrspridt ht zich via ht blod glijkmatig ovr d total hovlhid lichaamsvloistof. Ht blodalcoholghalt (BAG) wordt uitgdrukt in promill. En promillag van 0,50 wil zggn dat 1,0 litr blod 0,50 gram pur alcohol bvat. Bij ht bsturn van n vortuig is maximaal n BAG van 0,50 promill togstaan. D afbraak van d alcohol vindt plaats in d lvr mt n constant snlhid van 150 mg alcohol pr litr blod pr uur. D stofwissling van alcohol vrloopt zr fficiënt. Door nzymn wordt d alcohol rst omgzt tot azijnzuur (thaanzuur). Azijnzuur kan vrvolgns mt bhulp van andr nzymn wordn vrbrand tot koolstofdioxid n watr of wordn omgzt in vt. Alcohol kan, in tgnstlling tot andr nrgilvrancirs, nit opgslagn wordn in ht lichaam, zodat ht absolut prioritit hft in d stofwissling. Door dz voorrangsbhandling bij d stofwissling ondrdrukt alcohol d vrbranding van mt nam vttn. Dz wordn daarom snl opgslagn, bij voorkur in d buikholt. Extrm alcoholgbruik gaat vaak samn mt slcht tgwoontn. D voding bvat dan mstal t winig ssntiël aminozurn n vitaminn. Dat vrstoort d stofwissling nog mr. naar: Biochmistry 1p 24 Laat door n brkning zin dat ht juist is wat in d twd zin (rgls 1-4) staat. Nm daarbij aan dat n birglas mt 250 ml bir wordt gvuld n n wijnglas mt 100 ml wijn. In tkstfragmnt 4 wordt bschrvn ho alcohol door ht lichaam wordt omgzt tot azijnzuur dat vrvolgns wordt vrbrand tot koolstofdioxid n watr. Uit n andr ggvn in ht tkstfragmnt kan wordn afglid dat d afbraak van alcohol in ht lichaam n xothrm procs is. 2p 25 Uit wlk ggvn uit tkstfragmnt 4 kan wordn afglid dat d afbraak van alcohol in ht lichaam n xothrm procs is? Gf n vrklaring voor j antwoord o 8 Ls vrdr

9 D racti waarbij alcohol wordt omgzt tot azijnzuur (thaanzuur) is n rdoxracti. D vrglijking van d halfracti van d rductor is hirondr gdltlijk wrggvn: C 2 H 5 OH + H 2 O CH 3 COOH + H + In d vrglijking van dz halfracti zijn n d coëfficiëntn wgglatn. 3p 26 Nm d vrglijking ovr, zt aan d juist kant van d pijl n maak d vrglijking kloppnd. 3p 27 Gf d vrglijking van d vrbrandingsracti di wordt bschrvn in d rgls 15 n 16. Gbruik daarbij molcuulformuls. 2p 28 Brkn d molaritit (in mol L 1 ) van alcohol (thanol) in blod mt n BAG van 0,50 promill. En autobstuurdr blijkt bij n alcoholcontrol n BAG van 1,4 promill t hbbn. Omdat vrdr rijdn nit is togstaan, lgt d politi n rijvrbod voor n aantal urn op. 2p 29 Brkn mt ggvns uit ht tkstfragmnt na hovl uur dz autobstuurdr wr mag rijdn. Vttn (rgl 16 n 20) zijn strs di zijn opgbouwd uit glycrol waaraan dri vtzuurmolculn zijn gbondn: H H C OH O H C OH + 3 C R X + 3 H 2 O HO H C OH H In dz vrglijking stlt R n koolwatrstofgrop voor. 2p 30 Gf d structuurformul van stof X in bovnstaand vrglijking. Gf in dz structuurformul d koolwatrstofgrop(n) wr mt R. In ht slot van tkstfragmnt 4 komn ssntiël aminozurn n n vrstoord stofwissling tr sprak. 1p 31 1p 32 Gf aan wat ssntiël aminozurn zijn. Wlk soort stoffn, di voor d stofwissling van blang is, kan nit mr (of onvoldond) gmaakt wordn als d voding t winig ssntiël aminozurn bvat? o 9 Ls vrdr

10 Tri Tri is d vrkort naam van trichloorthn (C 2 HCl 3 ). Tri is n vrbinding di vl wordt gbruikt bij ht chmisch rinign in n zognomd stomrij. Tri kan op vrschillnd manirn wordn gproducrd. Bij één daarvan maakt mn gbruik van tw ractorn. In d rst ractor laat mn thyn (C 2 H 2 ) ragrn mt chloor. Daarbij trdt d volgnd racti op: C 2 H Cl 2 C 2 H 2 Cl 4 (racti 1) 2p 33 Lg uit of thyn n vrzadigd of n onvrzadigd vrbinding is. Er bstaan vrschillnd isomrn mt d molcuulformul C 2 H 2 Cl 4. 2p 34 Gf d structuurformuls van d isomrn mt d molcuulformul C 2 H 2 Cl 4. Ondr normal omstandighdn is d ractisnlhid tussn thyn n chloor zo hoog, dat n xplosi ontstaat. Om dit t voorkomn, hft mn d omstandighdn in d ractor aangpast. 3p 35 Nom n aanpassing in d omstandighdn in d ractor di hlpt om n xplosiv racti t voorkomn. Lg aan d hand van ht botsnd-dltjs-modl uit waarom dz aanpassing gschikt is. D vrbinding di in d rst ractor is gvormd, wordt in n twd ractor glid. In dz ractor wordt ook calciumhydroxid glid. Bij n tmpratuur van 300 o C trdn in d twd ractor achtrnvolgns tw ractis op: C 2 H 2 Cl 4 HCl + C 2 HCl 3 (racti 2) Ca(OH) HCl 2 H 2 O + CaCl 2 (racti 3) D hirbovn bschrvn briding van tri kan schmatisch als volgt wordn wrggvn: blokschma Y C 2 H 2 ractor X ractor C 2 HCl Cl 2 Z In dit blokschma ontbrkn d formuls van n aantal stoffn di wl in d bschrijving zijn gnomd. 2p 36 Gf d formuls van d stoffn di bij d lttrs X, Y n Z motn wordn vrmld. Ht is moglijk dat r bij n lttr mr dan één formul mot wordn vrmld. Notr j antwoord als volgt: bij X: bij Y: bij Z: o 10 Ls vrdr

11 Ht total productiprocs van tri kan in één ractivrglijking wordn wrggvn. Hirondr zijn all formuls in d vrglijking ggvn, maar d coëfficiëntn zijn wgglatn: Ca(OH) 2 + C 2 H 2 + Cl 2 CaCl 2 + C 2 HCl 3 + H 2 O 2p 37 3p 38 Gf d ractivrglijking van ht total productiprocs van tri. Nm daarto d bovnstaand vrglijking ovr n vul daarin d juist coëfficiëntn in. Brkn hovl kg calciumhydroxid minimaal nodig is voor d producti van 1,0 kg tri volgns dit productiprocs. Eind o 11 Ls vrdr