04
Examen HAVO
20
scheikunde
Hoger
Algemeen
Voortgezet
Onderwijs Tijdvak 1
Maandag 24 mei
13.30 – 16.30 uur
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,
Voor dit examen zijn maximaal 81 punten te voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd.
behalen; het examen bestaat uit 37 vragen. Als er bijvoorbeeld twee redenen worden
Voor elk vraagnummer is aangegeven hoeveel gevraagd en je geeft meer dan twee redenen,
punten met een goed antwoord behaald kunnen dan worden alleen de eerste twee in de
worden. beoordeling meegeteld.
400015-1-17o Begin
, Rookmelder
tekst-
1 Een bepaald type rookmelder bestaat uit
fragment 1 2 twee geladen platen en een kleine
3 hoeveelheid (0,20 mg) van de
4 atoomsoort Am-241 (Am = americium).
5 Het Am-241 is aanwezig in de vorm van batterij
6 AmO 2 . Am-241 is radioactief: de
7 atoomkernen vallen uit elkaar. Daarbij
8 ontstaan α-deeltjes (een α-deeltje bestaat
Am-241 zendt
9 uit twee protonen en twee neutronen). Deze =-deeltjes uit
10 α-deeltjes gaan door een gat in de onderste
11 plaat (zie tekening) naar een ruimte. In deze
12 ruimte botsen ze met voldoende kracht tegen stikstofmoleculen en
13 zuurstofmoleculen in de aanwezige lucht om elektronen uit deze moleculen te
14 stoten. Deze elektronen bewegen naar de ene plaat, de gevormde ionen bewegen
15 naar de andere plaat. Daardoor ontstaat een kleine elektrische stroom tussen de
16 twee platen. Wanneer rookdeeltjes – die altijd sterk geladen zijn – in de ruimte
17 komen, binden ze met de aanwezige ionen waardoor deze neutraal worden. De
18 elektrische stroom tussen de platen stopt daardoor: het alarm gaat af.
naar: Education in Chemistry
Bij het uiteenvallen van de kern van een atoom Am-241 (de regels 6 tot en met 9) ontstaat
behalve een α-deeltje ook de kern van een atoom van het element X.
3p 1 Hoeveel protonen en hoeveel neutronen komen voor in de kern van een atoom van dit
element X en wat is de naam van dit element X?
Noteer je antwoord als volgt:
aantal protonen: ...
aantal neutronen: ...
naam van element X: ...
2p 2 Leg uit of de gevormde ionen (regel 14) positief of negatief geladen zijn.
2p 3 Bereken hoeveel mg AmO 2 in de beschreven rookmelder aanwezig is.
Zout
Lenie krijgt van haar docent de opdracht om de volgende practicumproef uit te voeren:
Maak 100 mL zoutoplossing die 0,50 mol natriumchloride per liter bevat.
tekst-
fragment 2
Bouw een elektrolyse-opstelling met behulp van een batterij, snoertjes,
koolstofstaafjes (potloodstiften) en de gemaakte zoutoplossing.
Elektrolyseer de zoutoplossing en noteer de waarnemingen die je doet aan zowel
de negatieve als de positieve elektrode.
2p 4 Maak een schematische tekening van de elektrolyse-opstelling.
400015-1-17o 2 Lees verder
, Om de zoutoplossing te maken heeft Lenie de beschikking over een potje tafelzout, waar
geen etiket meer op zit. Wel weet ze dat het potje óf het tafelzout “Jozo” óf het tafelzout
“Jozo-vitaal” bevat. In onderstaande tabel staan de ingrediënten van zowel “Jozo” als
“Jozo-vitaal” vermeld.
tabel 1
JOZO JOZO-vitaal
Ingrediënten: Ingrediënten:
Natriumchloride (min. 99,7 massaprocent) Natriumchloride (41 massaprocent)
Jodium (KI) 50 mg/kg Kaliumchloride (41 massaprocent)
Magnesiumzouten (17 massaprocent)
Jodium (KI) 50 mg/kg
Lenie wil erachter komen of het potje “Jozo” of “Jozo-vitaal” bevat. Om dit te onderzoeken
kan zij gebruikmaken van gedestilleerd water en van één van de volgende
huishoudchemicaliën:
. waterstofperoxide-oplossing;
. soda (vast natriumcarbonaat);
. spiritus (een vloeistof voornamelijk bestaande uit ethanol);
. gootsteenontstopper (vast natriumhydroxide).
3p 5 Beschrijf een proef waarmee Lenie, gebruikmakend van één van de genoemde
huishoudchemicaliën, kan vaststellen welk van de twee soorten tafelzout het potje bevat.
Noem in je beschrijving de handelingen, de gebruikte stof(fen), de mogelijke waarnemingen
en de conclusie die ze uit de waarnemingen kan trekken.
Uit haar onderzoek blijkt dat het potje “Jozo-vitaal” bevat.
Lenie gebruikt het “Jozo-vitaal” om 100 mL te maken van een oplossing die 0,50 mol
natriumchloride per liter bevat.
3p 6 Bereken hoeveel gram “Jozo-vitaal” Lenie moet afwegen om 100 mL oplossing te maken
die 0,50 mol natriumchloride per liter bevat. Gebruik hierbij onder andere gegevens uit
bovenstaande tabel.
Vervolgens voert Lenie de elektrolyse uit. Bij haar waarnemingen noteert ze onder andere:
. aan beide elektroden is gasvorming te zien;
. het gas aan de positieve elektrode ruikt naar chloor;
. in de buurt van de negatieve elektrode ontstaat in de oplossing een wit neerslag.
2p 7 Geef de vergelijking van de halfreactie die plaatsvindt aan de positieve elektrode.
Aan de negatieve elektrode treedt de volgende halfreactie op:
2 H 2O + 2 e– → H 2 + 2 OH –
Ten gevolge van de halfreactie aan de negatieve elektrode treedt in de oplossing een reactie
op waarbij het witte neerslag ontstaat.
2p 8 Geef de vergelijking van deze neerslagreactie.
400015-1-17o 3 Lees verder
, Diesel
tekst-
Hete gassen maken diesel brandschoon
fragment 3
1 De benzinemotor is de afgelopen vijftien 44 benzineauto’s, is niet te gebruiken. Roet
2 jaar flink schoner geworden, onder meer 45 is weliswaar om te zetten – te
3 door de toepassing van geavanceerde 46 verbranden – in koolstofdioxide, maar
4 driewegkatalysatoren. In zo’n 47 die reactie verloopt zonder katalysator
5 driewegkatalysator reageren schadelijke 48 erg langzaam en pas bij 650 graden
6 stoffen, zoals stikstofoxiden en 49 Celsius. Zo’n hoge temperatuur wordt in
7 onverbrande koolwaterstoffen, 50 een uitlaat niet gehaald.
8 razendsnel met elkaar tot onschuldige 51 In een nieuw ontwerp van een roetfilter
9 stoffen. De dieselmotor is weliswaar 52 maakt men gebruik van een poreus
10 zuiniger met brandstof, maar is vanwege 53 keramisch filter van calciumcarbid. In
11 roet nog niet echt schoon. 54 talloze minuscule kanaaltjes van het
12 Roetvorming is onverbrekelijk 55 filter verzamelt zich alle roet dat tijdens
13 verbonden aan het dieselontwerp. In de 56 het rijden wordt gevormd. Tegelijk met
14 verbrandingskamer van dieselmotoren 57 het roet zet zich fijn verdeeld
15 wordt de brandstof ingespoten, in de 58 katalysatormateriaal af, in dit geval een
16 vorm van hele kleine druppeltjes, die – 59 heel klein beetje ceriumoxide, dat via
17 in tegenstelling tot benzine in een 60 een injectiesysteem aan de
18 benzinemotor – niet verdampen, wat 61 dieselbrandstof wordt toegevoegd.
19 resulteert in roetvorming. 62 Druksensoren voor en na het filter
20 Autoproducenten bewandelen twee 63 meten wanneer dat vol is en dreigt te
21 wegen om dat probleem aan te pakken: 64 verstoppen.
22 aanpassingen van het motorontwerp en 65 De sensoren geven dit door aan het
23 een roetfilter in de uitlaat. 66 elektronisch besturingssysteem. Dit
24 Zo worden er injectiesystemen gebruikt 67 regelt dat er tijdelijk wat extra brandstof
25 die de dieselbrandstof nog fijner 68 in de cilinders wordt gespoten. Door die
26 verdeeld in de cilinder spuiten. De 69 inspuiting stijgt de temperatuur van de
27 verbranding is daardoor beter en dat 70 uitlaatgassen met zo’n tweehonderd
28 geeft minder roet. 71 graden. Die gassen verhitten het filter
29 Een nieuwe dieselauto mag volgens de 72 waardoor, gebruikmakend van de
30 Europese normen van het jaar 2000 niet 73 katalytische activiteit van het
31 meer dan 0,10 gram roet per gereden 74 ceriumoxide, het roet wordt verbrand.
32 kilometer uitstoten. Vóór 2005 moet de 75 Deze regeneratie van het filter duurt drie
33 roetuitstoot nog eens vier maal zo klein 76 tot vier minuten.
34 worden. In principe is die norm te halen 77 Ceriumoxide is relatief duur. De
35 met louter aanpassingen aan de motor. 78 hoeveelheid is met driekwart terug te
36 Maar ook deze norm zal waarschijnlijk 79 brengen (tot vijf milligram per liter)
37 weer verscherpt worden. Men gaat 80 wanneer er een beetje platina (een
38 ervan uit dat er binnen afzienbare tijd 81 kwart milligram per liter) aan wordt
39 helemaal geen roet meer uit de uitlaat 82 toegevoegd. Dan is ook de uitstoot van
40 mag komen. 83 stikstofoxiden 10 tot 15 procent lager,
41 Zo’n “nulemissie” is alleen te bereiken 84 blijkt uit onderzoek van de vakgroep
42 met een goed roetfilter in de uitlaat. Een 85 chemische technologie van de
43 katalysator, vergelijkbaar met die in 86 Technische Universiteit Delft.
naar: de Volkskrant
2p 9 Geef de formules van twee stoffen die in de driewegkatalysator ontstaan (de regels 4 tot en met 9).
2p 10 Leg uit of in de dieselmotor een volledige verbranding plaatsvindt. Vermeld in je uitleg het gegeven uit
de tekst dat je hebt gebruikt om tot je antwoord te komen.
400015-1-17o 4 Lees verder
Examen HAVO
20
scheikunde
Hoger
Algemeen
Voortgezet
Onderwijs Tijdvak 1
Maandag 24 mei
13.30 – 16.30 uur
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,
Voor dit examen zijn maximaal 81 punten te voorbeelden e.d.) dan er worden gevraagd.
behalen; het examen bestaat uit 37 vragen. Als er bijvoorbeeld twee redenen worden
Voor elk vraagnummer is aangegeven hoeveel gevraagd en je geeft meer dan twee redenen,
punten met een goed antwoord behaald kunnen dan worden alleen de eerste twee in de
worden. beoordeling meegeteld.
400015-1-17o Begin
, Rookmelder
tekst-
1 Een bepaald type rookmelder bestaat uit
fragment 1 2 twee geladen platen en een kleine
3 hoeveelheid (0,20 mg) van de
4 atoomsoort Am-241 (Am = americium).
5 Het Am-241 is aanwezig in de vorm van batterij
6 AmO 2 . Am-241 is radioactief: de
7 atoomkernen vallen uit elkaar. Daarbij
8 ontstaan α-deeltjes (een α-deeltje bestaat
Am-241 zendt
9 uit twee protonen en twee neutronen). Deze =-deeltjes uit
10 α-deeltjes gaan door een gat in de onderste
11 plaat (zie tekening) naar een ruimte. In deze
12 ruimte botsen ze met voldoende kracht tegen stikstofmoleculen en
13 zuurstofmoleculen in de aanwezige lucht om elektronen uit deze moleculen te
14 stoten. Deze elektronen bewegen naar de ene plaat, de gevormde ionen bewegen
15 naar de andere plaat. Daardoor ontstaat een kleine elektrische stroom tussen de
16 twee platen. Wanneer rookdeeltjes – die altijd sterk geladen zijn – in de ruimte
17 komen, binden ze met de aanwezige ionen waardoor deze neutraal worden. De
18 elektrische stroom tussen de platen stopt daardoor: het alarm gaat af.
naar: Education in Chemistry
Bij het uiteenvallen van de kern van een atoom Am-241 (de regels 6 tot en met 9) ontstaat
behalve een α-deeltje ook de kern van een atoom van het element X.
3p 1 Hoeveel protonen en hoeveel neutronen komen voor in de kern van een atoom van dit
element X en wat is de naam van dit element X?
Noteer je antwoord als volgt:
aantal protonen: ...
aantal neutronen: ...
naam van element X: ...
2p 2 Leg uit of de gevormde ionen (regel 14) positief of negatief geladen zijn.
2p 3 Bereken hoeveel mg AmO 2 in de beschreven rookmelder aanwezig is.
Zout
Lenie krijgt van haar docent de opdracht om de volgende practicumproef uit te voeren:
Maak 100 mL zoutoplossing die 0,50 mol natriumchloride per liter bevat.
tekst-
fragment 2
Bouw een elektrolyse-opstelling met behulp van een batterij, snoertjes,
koolstofstaafjes (potloodstiften) en de gemaakte zoutoplossing.
Elektrolyseer de zoutoplossing en noteer de waarnemingen die je doet aan zowel
de negatieve als de positieve elektrode.
2p 4 Maak een schematische tekening van de elektrolyse-opstelling.
400015-1-17o 2 Lees verder
, Om de zoutoplossing te maken heeft Lenie de beschikking over een potje tafelzout, waar
geen etiket meer op zit. Wel weet ze dat het potje óf het tafelzout “Jozo” óf het tafelzout
“Jozo-vitaal” bevat. In onderstaande tabel staan de ingrediënten van zowel “Jozo” als
“Jozo-vitaal” vermeld.
tabel 1
JOZO JOZO-vitaal
Ingrediënten: Ingrediënten:
Natriumchloride (min. 99,7 massaprocent) Natriumchloride (41 massaprocent)
Jodium (KI) 50 mg/kg Kaliumchloride (41 massaprocent)
Magnesiumzouten (17 massaprocent)
Jodium (KI) 50 mg/kg
Lenie wil erachter komen of het potje “Jozo” of “Jozo-vitaal” bevat. Om dit te onderzoeken
kan zij gebruikmaken van gedestilleerd water en van één van de volgende
huishoudchemicaliën:
. waterstofperoxide-oplossing;
. soda (vast natriumcarbonaat);
. spiritus (een vloeistof voornamelijk bestaande uit ethanol);
. gootsteenontstopper (vast natriumhydroxide).
3p 5 Beschrijf een proef waarmee Lenie, gebruikmakend van één van de genoemde
huishoudchemicaliën, kan vaststellen welk van de twee soorten tafelzout het potje bevat.
Noem in je beschrijving de handelingen, de gebruikte stof(fen), de mogelijke waarnemingen
en de conclusie die ze uit de waarnemingen kan trekken.
Uit haar onderzoek blijkt dat het potje “Jozo-vitaal” bevat.
Lenie gebruikt het “Jozo-vitaal” om 100 mL te maken van een oplossing die 0,50 mol
natriumchloride per liter bevat.
3p 6 Bereken hoeveel gram “Jozo-vitaal” Lenie moet afwegen om 100 mL oplossing te maken
die 0,50 mol natriumchloride per liter bevat. Gebruik hierbij onder andere gegevens uit
bovenstaande tabel.
Vervolgens voert Lenie de elektrolyse uit. Bij haar waarnemingen noteert ze onder andere:
. aan beide elektroden is gasvorming te zien;
. het gas aan de positieve elektrode ruikt naar chloor;
. in de buurt van de negatieve elektrode ontstaat in de oplossing een wit neerslag.
2p 7 Geef de vergelijking van de halfreactie die plaatsvindt aan de positieve elektrode.
Aan de negatieve elektrode treedt de volgende halfreactie op:
2 H 2O + 2 e– → H 2 + 2 OH –
Ten gevolge van de halfreactie aan de negatieve elektrode treedt in de oplossing een reactie
op waarbij het witte neerslag ontstaat.
2p 8 Geef de vergelijking van deze neerslagreactie.
400015-1-17o 3 Lees verder
, Diesel
tekst-
Hete gassen maken diesel brandschoon
fragment 3
1 De benzinemotor is de afgelopen vijftien 44 benzineauto’s, is niet te gebruiken. Roet
2 jaar flink schoner geworden, onder meer 45 is weliswaar om te zetten – te
3 door de toepassing van geavanceerde 46 verbranden – in koolstofdioxide, maar
4 driewegkatalysatoren. In zo’n 47 die reactie verloopt zonder katalysator
5 driewegkatalysator reageren schadelijke 48 erg langzaam en pas bij 650 graden
6 stoffen, zoals stikstofoxiden en 49 Celsius. Zo’n hoge temperatuur wordt in
7 onverbrande koolwaterstoffen, 50 een uitlaat niet gehaald.
8 razendsnel met elkaar tot onschuldige 51 In een nieuw ontwerp van een roetfilter
9 stoffen. De dieselmotor is weliswaar 52 maakt men gebruik van een poreus
10 zuiniger met brandstof, maar is vanwege 53 keramisch filter van calciumcarbid. In
11 roet nog niet echt schoon. 54 talloze minuscule kanaaltjes van het
12 Roetvorming is onverbrekelijk 55 filter verzamelt zich alle roet dat tijdens
13 verbonden aan het dieselontwerp. In de 56 het rijden wordt gevormd. Tegelijk met
14 verbrandingskamer van dieselmotoren 57 het roet zet zich fijn verdeeld
15 wordt de brandstof ingespoten, in de 58 katalysatormateriaal af, in dit geval een
16 vorm van hele kleine druppeltjes, die – 59 heel klein beetje ceriumoxide, dat via
17 in tegenstelling tot benzine in een 60 een injectiesysteem aan de
18 benzinemotor – niet verdampen, wat 61 dieselbrandstof wordt toegevoegd.
19 resulteert in roetvorming. 62 Druksensoren voor en na het filter
20 Autoproducenten bewandelen twee 63 meten wanneer dat vol is en dreigt te
21 wegen om dat probleem aan te pakken: 64 verstoppen.
22 aanpassingen van het motorontwerp en 65 De sensoren geven dit door aan het
23 een roetfilter in de uitlaat. 66 elektronisch besturingssysteem. Dit
24 Zo worden er injectiesystemen gebruikt 67 regelt dat er tijdelijk wat extra brandstof
25 die de dieselbrandstof nog fijner 68 in de cilinders wordt gespoten. Door die
26 verdeeld in de cilinder spuiten. De 69 inspuiting stijgt de temperatuur van de
27 verbranding is daardoor beter en dat 70 uitlaatgassen met zo’n tweehonderd
28 geeft minder roet. 71 graden. Die gassen verhitten het filter
29 Een nieuwe dieselauto mag volgens de 72 waardoor, gebruikmakend van de
30 Europese normen van het jaar 2000 niet 73 katalytische activiteit van het
31 meer dan 0,10 gram roet per gereden 74 ceriumoxide, het roet wordt verbrand.
32 kilometer uitstoten. Vóór 2005 moet de 75 Deze regeneratie van het filter duurt drie
33 roetuitstoot nog eens vier maal zo klein 76 tot vier minuten.
34 worden. In principe is die norm te halen 77 Ceriumoxide is relatief duur. De
35 met louter aanpassingen aan de motor. 78 hoeveelheid is met driekwart terug te
36 Maar ook deze norm zal waarschijnlijk 79 brengen (tot vijf milligram per liter)
37 weer verscherpt worden. Men gaat 80 wanneer er een beetje platina (een
38 ervan uit dat er binnen afzienbare tijd 81 kwart milligram per liter) aan wordt
39 helemaal geen roet meer uit de uitlaat 82 toegevoegd. Dan is ook de uitstoot van
40 mag komen. 83 stikstofoxiden 10 tot 15 procent lager,
41 Zo’n “nulemissie” is alleen te bereiken 84 blijkt uit onderzoek van de vakgroep
42 met een goed roetfilter in de uitlaat. Een 85 chemische technologie van de
43 katalysator, vergelijkbaar met die in 86 Technische Universiteit Delft.
naar: de Volkskrant
2p 9 Geef de formules van twee stoffen die in de driewegkatalysator ontstaan (de regels 4 tot en met 9).
2p 10 Leg uit of in de dieselmotor een volledige verbranding plaatsvindt. Vermeld in je uitleg het gegeven uit
de tekst dat je hebt gebruikt om tot je antwoord te komen.
400015-1-17o 4 Lees verder
