Examen HAVO
2012
tijdvak 1
dinsdag 22 mei
13.30 - 16.30 uur
scheikunde
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Dit examen bestaat uit 37 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 79 punten te behalen.
Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord behaald kunnen
worden.
Als bij een vraag een verklaring, uitleg, berekening of afleiding gevraagd wordt, worden
aan het antwoord meestal geen punten toegekend als deze verklaring, uitleg, berekening
of afleiding ontbreekt.
Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd. Als er
bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd en je geeft meer dan twee redenen, dan
worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld.
HA-1028-a-12-1-o
, Mineralen
Hiernaast staat een afbeelding
van een Mexicaanse
postzegel.
Op de postzegel staan de
formules van vijf stoffen, die
door Mexico worden
geëxporteerd.
Stoffen kunnen worden onderverdeeld in drie groepen: metalen, moleculaire
stoffen en zouten.
2p 1 Geef van elk van de vijf stoffen die op de postzegel zijn afgebeeld aan tot welke
groep de stof behoort.
De stof Ag komt wel als zuivere stof in de natuur voor, de stoffen Zn en Pb niet.
1p 2 Leg uit waardoor Ag wel als zuivere stof in de natuur voorkomt en Zn en Pb niet.
Galena, ook wel loodglans genoemd, is het belangrijkste erts voor de
loodwinning. Dit mineraal bevat lood in de vorm van PbS.
2p 3 Bereken het massapercentage lood in PbS. Geef de uitkomst in vier significante
cijfers.
NaCl en CaF2 worden gewonnen uit ondergrondse gesteentelagen.
2p 4 Leg voor zowel NaCl als CaF2 uit of de stof gewonnen kan worden door extractie
met water.
Het element Zn komt, als delfstof, voornamelijk voor in de vorm van ZnS. De
productie van Zn uit ZnS verloopt in een aantal stappen:
Stap 1: ZnS reageert met zuurstof tot ZnO en één ander oxide.
Stap 2: ZnO reageert met verdund zwavelzuur tot een oplossing van
zinksulfaat.
Stap 3: de ontstane zinksulfaatoplossing wordt met behulp van verschillende
methodes gezuiverd tot een oplossing die per liter 150 g Zn2+ ionen
bevat in de vorm van zinksulfaat.
Stap 4: de gezuiverde oplossing wordt vervolgens geëlektrolyseerd, waarbij
aan één van de elektroden zink wordt gevormd.
3p 5 Geef de vergelijking van de reactie die optreedt bij stap 1.
2p 6 Leg uit of de pH van het verdunde zwavelzuur hoger of lager wordt of gelijk blijft
wanneer het met ZnO reageert.
HA-1028-a-12-1-o 2 lees verder ►►►
,2p 7 Bereken de concentratie zink-ionen in mol L–1 van de gezuiverde oplossing die
ontstaat bij stap 3. Geef de uitkomst in drie significante cijfers.
2p 8 Geef de vergelijking van de halfreactie waarbij zink wordt gevormd en geef aan
bij welke elektrode deze halfreactie plaatsvindt.
Kalkzandsteen
Kalkzandsteen werd vroeger veel toegepast als bouwmateriaal voor de
buitenmuren van gebouwen. Een belangrijk bestanddeel van kalkzandsteen is
calciumcarbonaat. Hierdoor kan kalkzandsteen worden aangetast door zure
regen. In zure regen komt onder andere opgelost zwavelzuur voor. Dit is
ontstaan uit zwaveldioxide, zuurstof en water.
3p 9 Geef de reactievergelijking voor het ontstaan van opgelost zwavelzuur uit
zwaveldioxide, zuurstof en water.
Het calciumcarbonaat in kalkzandsteen reageert met opgelost zwavelzuur
waarbij onder andere calciumsulfaat wordt gevormd. Het calciumsulfaat wordt
vervolgens langzaam weggespoeld door regenwater.
2p 10 Geef de vergelijking van het oplossen van calciumsulfaat in (regen)water. Geef
ook de toestandsaanduidingen.
Gebouwen van kalkzandsteen kunnen worden beschermd tegen aantasting door
zure regen door ze te behandelen met een mengsel van bariumhydroxide,
ureum en water. Dit mengsel wordt opgenomen in het poreuze kalkzandsteen.
Het ureum reageert geleidelijk met water tot ammoniak en koolstofdioxide. Het
koolstofdioxide reageert vervolgens met het opgeloste bariumhydroxide, waarbij
onder andere bariumcarbonaat wordt gevormd.
3p 11 Geef de vergelijking van de reactie tussen koolstofdioxide en een oplossing van
bariumhydroxide.
Bariumcarbonaat reageert, net als calciumcarbonaat, met opgelost zwavelzuur
uit zure regen. Hierbij ontstaat onder andere bariumsulfaat. Bariumsulfaat wordt,
in tegenstelling tot calciumsulfaat, niet weggespoeld door regenwater.
2p 12 Verklaar met behulp van gegevens uit Binas waarom bariumsulfaat niet wordt
weggespoeld door regenwater en calciumsulfaat wel. Vermeld in je antwoord
ook het nummer van de Binas-tabel waarin de gebruikte gegevens staan.
HA-1028-a-12-1-o 3 lees verder ►►►
, Waterstofproductie
Waterstof (H2 ) wordt door sommigen gezien als de ideale energieleverende stof
van de toekomst. Bij de verbranding van waterstof ontstaan geen
milieuvervuilende stoffen.
2p 13 Geef de reactievergelijking voor de verbranding van waterstof.
Een bekende manier om waterstof te maken, is de elektrolyse van aangezuurd
water.
2p 14 Geef de vergelijking van de halfreactie die bij de elektrolyse van aangezuurd
water aan de positieve elektrode optreedt en de vergelijking van de halfreactie
die aan de negatieve elektrode optreedt.
Noteer je antwoord als volgt:
positieve elektrode: …
negatieve elektrode: …
In verschillende onderzoeksgroepen is men op zoek naar andere methoden om
waterstof te produceren. In onderstaand tekstfragment staat zo’n methode
beschreven.
tekstfragment
DUURZAME ENERGIE – TNO haalt waterstof uit biomassa
1 TNO heeft samen met zeven andere organisaties een methode ontwikkeld om
2 waterstof uit biomassa te produceren. Het proces bestaat uit twee reacties. In de
3 eerste reactor zetten warmteminnende micro-organismen koolhydraten om in
4 waterstof, koolstofdioxide en organische zuren. Zij doen hun werk in water van
5 70 oC en bij lage druk. De gevormde waterstof en koolstofdioxide kunnen
6 continu worden afgevoerd, zodat de activiteit van de micro-organismen niet
7 wordt geremd. In de tweede reactor gebruiken andere micro-organismen licht
8 om de zuren uit de eerste reactor om te zetten in H2 en CO2 . Samen zorgen de
9 beide stappen ervoor dat alleen maar waterstof en koolstofdioxide overblijven
10 van de toegevoerde koolhydraten. Waterstof en koolstofdioxide kunnen
11 vervolgens op eenvoudige wijze van elkaar gescheiden worden. Planten kunnen
12 de CO2 weer gebruiken om te groeien.
naar: De Ingenieur
In reactor 1 vinden verschillende reacties plaats. Eén daarvan is de reactie
tussen glucose en water waarbij waterstof, koolstofdioxide en ethaanzuur
ontstaan.
3p 15 Geef de vergelijking van de reactie tussen glucose (C6 H12 O6 ) en water. Neem
daarbij aan dat per molecuul glucose twee moleculen ethaanzuur ontstaan.
HA-1028-a-12-1-o 4 lees verder ►►►
2012
tijdvak 1
dinsdag 22 mei
13.30 - 16.30 uur
scheikunde
Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.
Dit examen bestaat uit 37 vragen.
Voor dit examen zijn maximaal 79 punten te behalen.
Voor elk vraagnummer staat hoeveel punten met een goed antwoord behaald kunnen
worden.
Als bij een vraag een verklaring, uitleg, berekening of afleiding gevraagd wordt, worden
aan het antwoord meestal geen punten toegekend als deze verklaring, uitleg, berekening
of afleiding ontbreekt.
Geef niet meer antwoorden (redenen, voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd. Als er
bijvoorbeeld twee redenen worden gevraagd en je geeft meer dan twee redenen, dan
worden alleen de eerste twee in de beoordeling meegeteld.
HA-1028-a-12-1-o
, Mineralen
Hiernaast staat een afbeelding
van een Mexicaanse
postzegel.
Op de postzegel staan de
formules van vijf stoffen, die
door Mexico worden
geëxporteerd.
Stoffen kunnen worden onderverdeeld in drie groepen: metalen, moleculaire
stoffen en zouten.
2p 1 Geef van elk van de vijf stoffen die op de postzegel zijn afgebeeld aan tot welke
groep de stof behoort.
De stof Ag komt wel als zuivere stof in de natuur voor, de stoffen Zn en Pb niet.
1p 2 Leg uit waardoor Ag wel als zuivere stof in de natuur voorkomt en Zn en Pb niet.
Galena, ook wel loodglans genoemd, is het belangrijkste erts voor de
loodwinning. Dit mineraal bevat lood in de vorm van PbS.
2p 3 Bereken het massapercentage lood in PbS. Geef de uitkomst in vier significante
cijfers.
NaCl en CaF2 worden gewonnen uit ondergrondse gesteentelagen.
2p 4 Leg voor zowel NaCl als CaF2 uit of de stof gewonnen kan worden door extractie
met water.
Het element Zn komt, als delfstof, voornamelijk voor in de vorm van ZnS. De
productie van Zn uit ZnS verloopt in een aantal stappen:
Stap 1: ZnS reageert met zuurstof tot ZnO en één ander oxide.
Stap 2: ZnO reageert met verdund zwavelzuur tot een oplossing van
zinksulfaat.
Stap 3: de ontstane zinksulfaatoplossing wordt met behulp van verschillende
methodes gezuiverd tot een oplossing die per liter 150 g Zn2+ ionen
bevat in de vorm van zinksulfaat.
Stap 4: de gezuiverde oplossing wordt vervolgens geëlektrolyseerd, waarbij
aan één van de elektroden zink wordt gevormd.
3p 5 Geef de vergelijking van de reactie die optreedt bij stap 1.
2p 6 Leg uit of de pH van het verdunde zwavelzuur hoger of lager wordt of gelijk blijft
wanneer het met ZnO reageert.
HA-1028-a-12-1-o 2 lees verder ►►►
,2p 7 Bereken de concentratie zink-ionen in mol L–1 van de gezuiverde oplossing die
ontstaat bij stap 3. Geef de uitkomst in drie significante cijfers.
2p 8 Geef de vergelijking van de halfreactie waarbij zink wordt gevormd en geef aan
bij welke elektrode deze halfreactie plaatsvindt.
Kalkzandsteen
Kalkzandsteen werd vroeger veel toegepast als bouwmateriaal voor de
buitenmuren van gebouwen. Een belangrijk bestanddeel van kalkzandsteen is
calciumcarbonaat. Hierdoor kan kalkzandsteen worden aangetast door zure
regen. In zure regen komt onder andere opgelost zwavelzuur voor. Dit is
ontstaan uit zwaveldioxide, zuurstof en water.
3p 9 Geef de reactievergelijking voor het ontstaan van opgelost zwavelzuur uit
zwaveldioxide, zuurstof en water.
Het calciumcarbonaat in kalkzandsteen reageert met opgelost zwavelzuur
waarbij onder andere calciumsulfaat wordt gevormd. Het calciumsulfaat wordt
vervolgens langzaam weggespoeld door regenwater.
2p 10 Geef de vergelijking van het oplossen van calciumsulfaat in (regen)water. Geef
ook de toestandsaanduidingen.
Gebouwen van kalkzandsteen kunnen worden beschermd tegen aantasting door
zure regen door ze te behandelen met een mengsel van bariumhydroxide,
ureum en water. Dit mengsel wordt opgenomen in het poreuze kalkzandsteen.
Het ureum reageert geleidelijk met water tot ammoniak en koolstofdioxide. Het
koolstofdioxide reageert vervolgens met het opgeloste bariumhydroxide, waarbij
onder andere bariumcarbonaat wordt gevormd.
3p 11 Geef de vergelijking van de reactie tussen koolstofdioxide en een oplossing van
bariumhydroxide.
Bariumcarbonaat reageert, net als calciumcarbonaat, met opgelost zwavelzuur
uit zure regen. Hierbij ontstaat onder andere bariumsulfaat. Bariumsulfaat wordt,
in tegenstelling tot calciumsulfaat, niet weggespoeld door regenwater.
2p 12 Verklaar met behulp van gegevens uit Binas waarom bariumsulfaat niet wordt
weggespoeld door regenwater en calciumsulfaat wel. Vermeld in je antwoord
ook het nummer van de Binas-tabel waarin de gebruikte gegevens staan.
HA-1028-a-12-1-o 3 lees verder ►►►
, Waterstofproductie
Waterstof (H2 ) wordt door sommigen gezien als de ideale energieleverende stof
van de toekomst. Bij de verbranding van waterstof ontstaan geen
milieuvervuilende stoffen.
2p 13 Geef de reactievergelijking voor de verbranding van waterstof.
Een bekende manier om waterstof te maken, is de elektrolyse van aangezuurd
water.
2p 14 Geef de vergelijking van de halfreactie die bij de elektrolyse van aangezuurd
water aan de positieve elektrode optreedt en de vergelijking van de halfreactie
die aan de negatieve elektrode optreedt.
Noteer je antwoord als volgt:
positieve elektrode: …
negatieve elektrode: …
In verschillende onderzoeksgroepen is men op zoek naar andere methoden om
waterstof te produceren. In onderstaand tekstfragment staat zo’n methode
beschreven.
tekstfragment
DUURZAME ENERGIE – TNO haalt waterstof uit biomassa
1 TNO heeft samen met zeven andere organisaties een methode ontwikkeld om
2 waterstof uit biomassa te produceren. Het proces bestaat uit twee reacties. In de
3 eerste reactor zetten warmteminnende micro-organismen koolhydraten om in
4 waterstof, koolstofdioxide en organische zuren. Zij doen hun werk in water van
5 70 oC en bij lage druk. De gevormde waterstof en koolstofdioxide kunnen
6 continu worden afgevoerd, zodat de activiteit van de micro-organismen niet
7 wordt geremd. In de tweede reactor gebruiken andere micro-organismen licht
8 om de zuren uit de eerste reactor om te zetten in H2 en CO2 . Samen zorgen de
9 beide stappen ervoor dat alleen maar waterstof en koolstofdioxide overblijven
10 van de toegevoerde koolhydraten. Waterstof en koolstofdioxide kunnen
11 vervolgens op eenvoudige wijze van elkaar gescheiden worden. Planten kunnen
12 de CO2 weer gebruiken om te groeien.
naar: De Ingenieur
In reactor 1 vinden verschillende reacties plaats. Eén daarvan is de reactie
tussen glucose en water waarbij waterstof, koolstofdioxide en ethaanzuur
ontstaan.
3p 15 Geef de vergelijking van de reactie tussen glucose (C6 H12 O6 ) en water. Neem
daarbij aan dat per molecuul glucose twee moleculen ethaanzuur ontstaan.
HA-1028-a-12-1-o 4 lees verder ►►►
