H5sk-h13. Willem de Zwijgerteam. CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie.

Transcriptie

1 Auteur Laatst gewijzigd Licentie Webadres Willem de Zwijgerteam 04 march 2019 CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie Dit lesmateriaal is gemaakt met Wikiwijs van Kennisnet. Wikiwijs is hét onderwijsplatform waar je leermiddelen zoekt, maakt en deelt.

2 Inhoudsopgave 13.1 Chemisch evenwicht 13.2 Evenwicht verstoren 13.3 Sterke en zwakke zuren 13.4 Sterke en zwakke basen 13.5 Toepassing Toepassingsvraag 1 Toepassingsvraag 2 Toepassingsvraag 3 Over dit lesmateriaal Pagina 1

3 13.1 Chemisch evenwicht Vraag 1. havo-examen e tijdvak Men brengt 4 mmol NO 2 in een vat. Op tijdstip t 1 heeft zich het volgende gasevenwicht in gesteld: In het evenwichtsmengsel in 1 mmol NO 2 aanwezig. Men zet in een diagram het aantal mmol NO 2 en N 2 O 4 uit tegen de tijd. Men geeft hierin ook tijdstp t 1 aan. In welke van de onderstaande diagrammen is zowel het tijdstip t 1 als het aantal mmol N 2 O 4 goed weergegeven? a. A a. B a. C a. D Vraag 2. Pagina 2

4 havo-examen e tijdvak In een reactievat heeft men op tijdstip t o waterstof en jood gebracht. Op tijdstip t 1 heeft zich het volgende evenwicht ingesteld: Maak de juiste keuze bij (1) en (2) Tussen t o en t 1 neemt de snelheid van de reactie naar rechts Tussen t o en t 1 is de snelheid van de reactie naar rechts dan de snelheid van de reactie naar links. a. (1) af (2) groter a. (1) af (2) kleiner a. (1) toe (2) groter a. (1) toe (2) kleiner Vraag 3. havo-examen e tijdvak In een reactievat heeft men op tijdstip t o waterstof en jood gebracht. Op tijdstip t 1 heeft zich het volgende evenwicht ingesteld: Beschouw de volgende beweringen: I Na het instellen van het evenwicht zijn waterstof, jood en waterstofjodide aanwezig. II Het aantal mol waterstofjodide dat gevormd wordt, is tweemaal zo groot als het aantal mol waterstof dat wordt omgezet. Welke van deze beweringen is juiist? a. zowel I als II a. uitsluitend I a. uitsluiten II a. noch I, noch II Vraag 4. Bij katten bestaan blaasstenen meestal uit struviet (MgNH 4 PO 4 ). Struviet is een slecht oplosbaar zout dat bestaat uit magnesium-, ammonium- en fosfaationen. Een blaassteentje met een diameter van 1,0 mm (en een volume van 0,52 mm 3 ) kan bij een kater al problemen geven. Voor de kat van Joep viel het mee: het waren hele kleine steentjes (gruis) en ze bestonden uit struviet. Struvietsteentjes kunnen worden behandeld met een speciaal dieet dat de urine enigszins zuur maakt. Door de verlaagde ph stelt zich in de blaas een evenwicht in, dat kan worden weergegeven met onderstaande vergelijking: Pagina 3

5 Leg uit dat, wanneer het dieet lang genoeg wordt gevolgd, de blaassteentjes kleiner worden en uiteindelijk verdwijnen Evenwicht verstoren Vraag 5. Havo-exmen e tijdvak Men wil de ester van methanol en methaanzuur maken volgens: Het kookpunt van de alcohol is 65 o C van het zuur is van de ester is 101 o C 31,5 o C Wat kan men doen om de alcohol met het zuur zoveel mogelijk te veresteren? a. A. de gevormd ester afdestilleren a. B. natronloog toevoegen a. C. zoutzuur toevoegen a. D. water toevoegen Vraag 6. De synthese van isoamylacetaat is een evenwichtsreactie die hieronder in molecuulformules is weergegeven. C 5 H 12 O + C 2 H 4 O 2 C 7 H 14 O 2 + H 2 O In het algemeen heeft de hoeveelheid katalysator geen invloed op de ligging van een evenwicht. Maar bij dit evenwicht is de hoeveelheid zwavelzuur wel van belang voor de hoeveelheid isoamylacetaat die ontstaat. Zwavelzuur is namelijk een hygroscopische stof. Dat wil zeggen dat zwavelzuur een waterbindende stof is. Leg uit of er meer of minder isoamylacetaat ontstaat wanneer Peter meer zwavelzuur gebruikt. Pagina 4

6 Vraag 7. Wanneer glucose in water is opgelost, ontstaat een evenwicht tussen de ringstructuur en de lineaire structuur van glucose. Dit evenwicht is hieronder weergegeven. Met het Tollens reagens kan worden aangetoond of een stof een groep bevat. In de lineaire structuur kan glucose dus reageren met het Tollens reagens, in de ringstructuur niet. Slechts een klein deel van de glucose is aanwezig in de lineaire structuur. Toch wordt bij de reactie met het reagens alle glucose omgezet. Verklaar dat bij de reactie met het Tollens reagens toch alle glucose wordt omgezet, hoewel maar een klein deel van de glucose in de lineaire structuur aanwezig is. Ga ervan uit dat voldoende Tollens reagens aanwezig is Sterke en zwakke zuren Vraag 8. havo-examen e tijdvak Een oplossing van zwavelzuur geleidt de elektrische stroom goed. Welke deeltjes zorgen in de zwavelzuuroplossing voor de geleiding? a. H 2 SO 4 l moleculen a. H 2 SO 4 - en H 2 O moleculen a. H + - en SO ionen a. H + -, S 6+ - en O 2- -ionen vraag 9. Pagina 5

7 havo-examen e tijdvak H 3 BO 3 is een zwak zuur. Welk van de volgende deeltjes zal in een oplossing van dit zuur naast H + (aq) het meest voorkomen? a. H 2 BO - 3 (aq) a. H + (aq) a. BO 3-3 (aq) a. H 3 BO 3 (aq) 13.4 Sterke en zwakke basen Vraag 9. havo-examen e tijdvak Een oplossing van natriumacetaat reageert basisch. De vergelijking die dit weergeeft, luidt: a. a. a. a. Vraag 10. Een oplossing van natriumcarbonaat in water kleurt een fenolftaleïenoplossing rood. Verklaar bovengenoemde eigenschap van een natriumcarbonaatoplossing, toegelicht met een reactievergelijking. Vraag 11. Leg aan de hand van eigenschappen van ammoniakmoleculen en van ammoniumionen uit, dat een oplossing van ammoniak een andere ph heeft dan een oplossing van ammoniumchloride Toepassing Pagina 6

8 Toepassingsvraag 1 havo-examen e tijdvak (aangepast) Afval weg Bij het bedrijf Fuji Photo Film worden aluminium offsetplaten gemaakt. Om het aluminium geschikt te maken als drager voor een lichtgevoelige laag, wordt het oppervlak eerst voorbewerkt. Bij één van de bewerkingen behandelt men de aluminiumplaat met een overmaat natronloog. Bij de reactie die dan optreedt, reageren de aluminiumatomen, hydroxide-ionen en watermoleculen. Er ontstaan aluminaationen (AlO - 2 ) en moleculen van een gas. 2p Vraag T 1.1 Geef de formule van dit gas. De gevormde aluminaationen reageren door volgens het onderstaande evenwicht: Na afloop van de behandeling haalt men de aluminiumplaten uit het reactiemengsel. Er blijft dan een suspensie als afval over. Men zorgt ervoor dat al het aluminaat omgezet wordt in vast aluminiumhydroxide, Al(OH) 3, door aan de suspensie een zuur in de juiste hoeveelheid toe te voegen. Het aluminiumhydroxide kan dan gemakkelijk worden verwijderd. 1p Vraag T 1.2 Wat verstaan we onder een suspensie? 2p Vraag T 1,3 Leg aan de hand van het evenwicht uit dat door toevoegen van het zuur al het aluminaat omgezet wordt in Al(OH) 3. Bij een volgende bewerking wordt de aluminiumplaat voorzien van een hard laagje aluminiumoxide. Bij dit proces wordt verdund zwavelzuur gebruikt. Het zwavelzuur dat in dit proces gebruikt wordt, moet regelmatig ververst worden. Bij het verdersen komt verdund zwavelzuur als afvalproduct vrij. Pagina 7

9 Vast aluminiumhydroxide en verdund zwavelzuur zijn de voornaamste afvalproducten bij de voorbewerking van het aluminium bij Fuji Photo Film. Onderstaande tekst is een deel van een persbericht dat gaat over de afvalprodcten. 4p Vraag T 1.4 Geef de vergelijking van de reactie die optreedt als de twee afvalproducten met elkaar reageren. In de menginstallatie wordt het aluminiumhydroxide toegevoegd aan het zwavelzuur, Om vast te stellen of voldoende aluminiumhydroxide toegevoegd is, is in de menginstallatie een meetinstrument aangebracht. 2p Vraag T 1.5 Noem een meetinstrument dat daartoe in de menginstallatie aangebracht kan zijn en leg uit dat het genoemde meetinstrument voor die vaststelling geschikt is. Pagina 8

10 2p Vraag T 1.6 Geef de vergelijking van de reactie die beschreven wordt in de regels 12 t/m 15. Toen Fuji nog geen aluminiumsulfaat maakte, werden het zwavelzuur en de aluminiumhydroxide ook tot bruikbare producten verwerkt. Toch heeft de verantwoordelijke voor het milieubeleid het over een 'effectieve verwerking', die 'vele voordelen' biedt. 2p Vraag T 1.7 Leg uit welk milieuvoordeel de 'effectievere verwerking' oplevert. Toepassingsvraag 2 havo-examen e tijdvak Evenwicht Wanneer een ijzer(iii)nitraatoplossing wordt toegevoegd aan een oplossing van kaliumthiocyanaat (KSCN) stelt zicht het volgende evenwicht in: (evenwicht 1) De FeSCN 2+ ionen geven aan de oplossing een rode kleur. Bas wil de evenwichtsconstante van dit evenwicht bepalen. Bas lost 0,200 mmol ijzer(iii)nitraat en 0,200 mmol kaliumthiocyyanaat op in 20,0 ml water. Na het instellen van het evenwicht blijkt 0,146 mmol FeSCN 2+ gevormd te zijn. 3p Vraag T 2.1 Bereken [Fe 3+ ] in het evenwichtsmengsel. Neem hierbij aan dat het volume van de oplossing 20,0 ml Pagina 9

11 is. Geef je antwoord in het juiste aantal significante cijfers. Wanneer aan de rode oplossing overmaat ijzerpoeder wordt toegevoegd, treedt een redoxreactie op waarbij alleen ijzerpoeder (Fe) met Fe 3+ reageert. 3p Vraag T 2.2 Geef de vergelijkingen van de beide halfreacties en de vergelijking van de totale redoxreactie van Fe met Fe 3+. Na goed schudden verdwijnt de rode kleur. 2p Vraag T 2.3 Leg aan de hand van evenwicht 1 uit dat door het toevoegen van overmaat ijzerpoeder de rode kleur verdwijnt. Toepassingsvraag 3 havo-examen e tijdvak aangepast Mosterd Wanneer je in een cafetaria een kroket bestelt, krijg je er meestal een zakje mosterd bij. Op zo'n zakje staat onder andere de volgende tekst: Ingrediënten: natuurazijn, mosterdzaden, zout, suiker, kruiden en specerijen. Kees en Karel willen onderzoeken hoeveel natuurazijn is gebruikt bij het maken van deze soort mosterd. Ze brengen 3,0 gram mosterd in een bekerglas. Zij voegen er een beetje water aan toe, waardoor in het bekerglas een suspensie ontstaat. Ze filtreren de verkregen suspensie en vangen het filtraat op. Het residu in het filter spoelen ze na met water. Het filtraat dat ze daarbij verkrijgen, vangen ze weer op. Ze voegen beide filtraten bij elkaar en vullen met water aan tot 50 ml. Met dez kleurloze oplossing, die ze oplossing A noemen, doen ze hun proeven. 1p Vraag T 3.1 Pagina 10

12 Geef aan waarom het residu wordt nagespoeld. Kees en Karel brengen 10 ml van oplossing A in een erlenmeyer, voegen een paar druppels fenolftaleïen toe en druppelen 0,060 M natronloog toe. Nadat ze 3,1 ml natronloog hebben toegevoegd, kleurt de fenolftaleïen de oplossing roze. Ze mogen aannemen dat nu al het azijnzuur heeft gereageerd. Natronloog en azijnzuur (ethaanzuur) reageren met elkaar in de molverhouding 1:1.. 4p Vraag T 3.2 Bereken hoeveel gram natuurazijn voor het maken van 3,0 gram moster nodig is. Neem daarbij aan dat azijnzuur (ethaanzuur) het enige zuur is en dat natuurazijn 4,0 massaprocent azijnzuur bevat Tijdens het toedruppelen van het natronloog bleek de kleurloze oplossing langzaam geel te worden. Kees en Karel zijn verrast door het ontstaan van de gele kleur. Ze nemen opnieuw een klein beetje van oplossing A en druppelen natronloog toe. De oplossing wordt weer geel. Na toevoegen van enige druppels zoutzuur verdwijnt de gele kleur weer. Oplossing A bevat dus een indicator. Kees en Karel willen meer weten over deze indicator. In een boek vinden ze dat het verkleuren van een indicator te maken heeft met het evenwwicht: 3p Vraag T 3.3 Leg aan de hand van dit evenwicht en de resultaten van de proeven van Kees en Karel uit, welke van de deeltjes, Ind of Ind +, de gele kleur veroorzaakt. Kees en Karel vermoeden dat de indicator uit het mosterdzaad afkomstg is. Om dit te onderzoeken kopen ze wat van dit zaad. 2p Vraag T 3.4 Beschrijf hoe Kees en Karel te werk kunnen gaan om aan te tonen dat de indicator uit het mosterdzaad afkomstig is. Pagina 11

13 Pagina 12

14 Over dit lesmateriaal Colofon Auteur Willem de Zwijgerteam Laatst gewijzigd 04 march 2019 om 19:00 Licentie Dit lesmateriaal is gepubliceerd onder de Creative Commons Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie. Dit houdt in dat je onder de voorwaarde van naamsvermelding en publicatie onder dezelfde licentie vrij bent om: het werk te delen - te kopiëren, te verspreiden en door te geven via elk medium of bestandsformaat het werk te bewerken - te remixen, te veranderen en afgeleide werken te maken voor alle doeleinden, inclusief commerciële doeleinden. Meer informatie over de CC Naamsvermelding-GelijkDelen 3.0 Nederland licentie Aanvullende informatie over dit lesmateriaal Van dit lesmateriaal is de volgende aanvullende informatie beschikbaar: Leerniveau ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; Leerinhoud en ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; doelen Eindgebruiker leerling/student Moeilijkheidsgraad gemiddeld Pagina 13