5

Oefenopgaven Schoolexamen 1 Scheikunde 6 VWO

1/5

Hoofdstuk 10 energie en evenwicht 1

a b

c

d

2

a b

c

d

e

3

Eén van de reacties die plaatsvindt in een zwavelzuurfabriek, is de reactie tussen zwaveldioxide en zuurstof uit de lucht. Hierbij wordt zwaveltrioxide gevormd. Alle drie de stoffen zijn gassen. Deze omzetting is een evenwichtsreactie. Geef de reactievergelijking met als beginstoffen zwaveldioxide en zuurstof. Geef de evenwichtsvoorwaarde. De evenwichtsconstante heeft onder de omstandigheden waarbij het evenwicht zich in de reactor instelt een waarde van 3,9  1010. Bij analyse van een gasmengsel dat uit de reactor komt vindt men de volgende samenstelling: 3,1 volumeprocent SO2(g); 7,3 volumeprocent SO3(g); 6,7 volumeprocent O2(g). Bij de heersende reactieomstandigheden geldt dat één mol gas een volume heeft van 20,8 dm3. Met behulp van deze gegevens kun je berekenen dat zich in de reactor geen evenwicht heeft ingesteld. Laat met een berekening zien dat zich in de reactor nog geen evenwicht heeft ingesteld. Dat het evenwicht zich nog niet heeft kunnen instellen komt, omdat het gasmengsel niet lang genoeg in de reactor is geweest. Zonder de verblijftijd van het gasmengsel in de reactor te veranderen kan men ervoor zorgen dat het evenwicht zich wel in de reactor kan instellen. Men moet dan een aantal maatregelen nemen. Noem twee van de mogelijke maatregelen die kunnen bijdragen tot een snellere evenwichtsinstelling. Geef voor die maatregelen ook aan hoe het komt dat het evenwicht zich sneller instelt. In de uitlaat van een auto komt het gas stikstofmonooxide voor. Dit gas ontstaat doordat stikstof en zuurstof uit de lucht in de hete motor en uitlaat met elkaar reageren. Hierbij stelt zich een evenwicht in. Geef de reactievergelijking voor dit evenwicht. Geef de evenwichtsvoorwaarde. Uit gegevens in tabel 51 van Binas is af te leiden welke reactie van dit evenwicht door verhogen van de temperatuur in het voordeel is, dus welke reactie endotherm is: de reactie waarbij stikstofmonooxide ontstaat of juist de reactie waarbij stikstofmonooxide ontleedt. Leg aan de hand van gegevens uit tabel 51 uit welke van de hierboven genoemde reacties endotherm is. Teun beweert dat je bij gelijkblijvende temperatuur de hoeveelheid stikstofmonooxide in het evenwichtsmengsel kunt verlagen door het evenwichtsmengsel samen te persen. Leg met behulp van de evenwichtsvoorwaarde uit of Teun gelijk heeft. Door gebruik te maken van een katalysator in de uitlaat van de auto probeert men het gevormde stikstofmonooxide weer te ontleden. Leg met behulp van een energiediagram uit hoe een katalysator deze ontleding kan versnellen. Bereken de hoeveelheid opgelost zout (in gram) in 1 liter water van: a. Zilverchloride b. Zilversulfide


2/5

4

Er kan maximaal 11,7 mg Mg(OH)2 in 100 ml water oplossen. oplosbaarheidsproduct en bereken de pH van de verkregen oplossing.

5

a. Het oplosbaarheidsproduct van Mg(OH)2 is 5,6.10-12. Hoeveel mg Mg(OH)2 lost er op in 1 liter water? b. Hoeveel mg Mg(OH)2 lost er op als er reeds 2.10-2 mol Ba(OH)2 in het water (1L) is opgelost.

6

Ontstaat er een neerslag als ik oplossing 1 en 2 bij elkaar voeg? Oplossing 1: 0,10 mol Pb(NO3)2 in 2 liter water Oplossing 2: 0,20 mol NaCl in 3 liter water.

Bereken het

Hoofdstuk 11 Zuur-base reacties VWO 5 Geef de reactie als de volgende stoffen bij elkaar gevoegd worden: 7 Een overmaat verdund salpeterzuur oplossing toevoegen aan vast natriumoxalaat 8 Zwavelzuur oplossing toevoegen aan een natriummonowaterstoffosfaat oplossing 9 Azijnzuur oplossing toevoegen aan barietwater 10 een overmaat zoutzuur toevoegen aan vast calciumfosfaat 11 een overmaat blauwzuur toevoegen aan een natriumcarbonaat oplossing 12 natronloog toevoegen aan een mierezuur oplossing 13 een overmaat verdund salpeterzuur oplossing toevoegen aan een kaliummonowaterstofsulfiet oplossing 14 een overmaat waterstoffluoride oplossing toevoegen aan een natriumchromaat oplossing 15 kaliloog toevoegen aan een perchroomzuur oplossing(H2CrO4(aq)). 16 Koolzuurgas toevoegen aan kalkwater waarbij een troebele vloeistof ontstaat. 17. Vele tandpasta's bevatten ‘baking soda’ ofwel natriumwaterstofcarbonaat. Na snoepen hebben je tanden last van een zuuraanval. Door te poetsen met deze tandpasta kun je die zuuraanval tegengaan. a Welke ionen komen in je mondholte voor bij een zogenaamde zuuraanval? b Leg uit waarom het poetsen met tandpasta met natriumwaterstofcarbonaat deze zuuraanval tegengaat. c Geef de vergelijking van de reactie waarbij de zuuraanval wordt bestreden. 18 Van een onbekende zwakke base wordt 0,15 mol opgelost tot 1,00 liter oplossing. Van deze oplossing wordt de pH gemeten; deze is 8,20. Bereken Kb van de opgeloste base. 19 Waterstoffluoride is een zwak zuur. a Wat verstaat men onder ‘een zwak zuur’? b Geef de evenwichtsvoorwaarde voor HF en zoek de waarde van Kz op in tabel 49. c Bereken de pH van een 0,14 M waterstoffluoride-oplossing. Met deze waterstoffluoride-oplossing wordt een proef gedaan. We vergelijken de reactiesnelheid van een HF oplossing met een oplossing van vitamine C. Vitamine C is ‘ascorbinezuur’, een zuur dat we zullen voorstellen met HX. We nemen van beide zuren één liter 0,14 molair oplossing en laten dat reageren met een oplossing van soda (natriumcarbonaat). Er ontstaat koolstofdioxide. Bij deze


3/5

proef mag je aannemen, dat het zuur in zijn geheel met de natriumcarbonaatoplossing reageert. Dit gas wordt opgevangen. We meten de snelheid waarmee het gas ontstaat door de hoeveelheid verkregen CO2(g) in een diagram uit te zetten tegen de tijd.

d e f

Bij de reactie van waterstoffluoride met soda ontstaat uiteindelijk 1,6 dm3 koolstofdioxide. Geef in een reactievergelijking weer hoe een waterstoffluoride-oplossing bij deze proef met een soda-oplossing reageert. Leg uit of uit de gebruikte oplossing van vitamine C en soda meer, evenveel of minder CO2(g) ontstaat. Leg aan de hand van het diagram uit of je een uitspraak kunt doen welke van deze twee zuren het sterkst is.

Hoofdstuk 13 redoxreacties 20 a b c d e f g h I J

Geef met behulp van halfreacties de vergelijkingen van de volgende reacties. zwaveldioxidegas wordt geleid in joodwater ijzer wordt overgoten met een overmaat geconcentreerd salpeterzuur een kaliumjodide-oplossing wordt toegevoegd aan een aangezuurde oplossing van kaliumdichromaat, K2Cr2O7 Kaliumpermanganaat (basische oplossing) met natriumsulfide oplossing tin(II)chloride oplossing met natriumsulfiet oplossing kaliumdichromaatoplossing met natriumthiosulfaat (zuur milieu) oplossing zilvernitraatoplossing met ijzerkorrels Bruinsteen met Tin(II)jodide oplossing Ozon met zwaveldioxide (zuurmilieu) kaliumpermanganaat (basische oplossing) met tin(II)jodide oplossing


4/5

Voor scheikunde 2: 21 Geef de elektrolyse van: 1) oplossing van zilvernitraat aan goudelektrode 2) oplossing van zwavelzuur aan koperelektrode 3) men wil een oplossing van zoutzuur elektroliseren om watersof en chloorgas te verkrijgen. Men heeft echter 1 platina elektrode en 1 zinkelektrode. Op welke manier moet men deze elektrode aansluiten en geef de elektrode reacties. 4) Men laat gedurende dezelfde tijd in constante stroom vloeien door 3 afzonderlijke oplossingen van respectievelijk zinkchloride, zinknitraat en natriumsulfaat. Het elektrode materiaal is koolstof. geef alle elektrode reacties 5) hoe verhouden zich de volumina’s van de gassen die vrijkomen aan de verschillende elektroden. 22 Als we waterstofperoxide toevoegen aan broomwater vindt een reactie plaats, die we als volgt kunnen weergeven. H2O2(aq) + Br2(aq)  O2(g) + 2 H+(aq) + 2 Br–(aq) a b

c

d

e

Leg uit of waterstofperoxide bij deze redoxreactie oxidator of reductor is. Geef de vergelijkingen van de halfreacties waaruit bovenstaande redoxreactie is afgeleid. Wanneer we een aangezuurde oplossing van kaliumpermanganaat, KMnO 4, toevoegen aan een oplossing van waterstofperoxide, vindt ook een redoxreactie plaats. Hierbij is waterstofperoxide reductor en MnO4–(aq) in zuur milieu oxidator. De halfreacties kun je vinden in tabel 48 van Binas. Geef beide halfreacties en leid hieruit de redoxreactie af. Een aangezuurde kaliumpermanganaatoplossing kun je goed gebruiken voor een titratie. Er hoeft dan geen indicator toegevoegd te worden. Leg dit uit. Op deze wijze kan het gehalte van een waterstofperoxide-oplossing worden bepaald. 25,00 mL waterstofperoxide-oplossing blijkt te reageren met 18,70 mL 0,0187 M van een aangezuurde kaliumpermanganaatoplossing. Bereken de molariteit van deze waterstofperoxide-oplossing.

23 Het Westonelement is een elektrochemische cel, die bestaat uit een cadmiumelektrode die zich in een oplossing van cadmiumsulfaat, CdSO4, bevindt en een kwikelektrode die zich in vast kwik(I)sulfaat bevindt. De cadmiumelektrode is de reductor en de kwikelektrode is de oxidator. Als beide elektroden met elkaar worden verbonden, gaat deze cel stroom leveren. a Geef in een schematische tekening van deze cel de richting van de elektronenstroom aan. b Geef de vergelijkingen van de beide halfreacties die tijdens de stroomlevering plaatsvinden en vermeld welk pool de positieve en welke de negatieve is. c Leg met behulp van een potentiaaldiagram uit wat er met de bronspanning gebeurt, als de oplossing van cadmiumsulfaat wordt verdund.


5/5

Hoofdstuk 15 Zuren en basen 24 Een oplossing van 0,50 M NaHCO3 in water heeft een pH die hoger is dan 7. a Leg uit waarom de pH van deze oplossing hoger is dan 7. b Bereken de pH van deze oplossing. 25 a b c

We lossen 0,50 mol HF en 0,25 mol NaF op tot 1,0 liter oplossing. Leg uit dat een bufferoplossing is ontstaan. Bereken de pH van deze bufferoplossing. Toon door een berekening aan dat toevoeging van 9,0 liter water aan 1,0 liter van deze bufferoplossing geen invloed heeft op de pH.

26 Marianne moet een bufferoplossing maken met een pH van 4,2. Zij heeft de beschikking over een oplossing van mierenzuur, HCOOH, en natronloog. Beide oplossingen zijn 0,25 M. a Leg uit dat zij door beide oplossingen te mengen een bufferoplossing kan maken. b Bereken hoeveel mL van beide oplossingen zij moet nemen om 100 mL bufferoplossing met pH = 4,2 te maken. 27 Benzoëzuur, C6H5COOH, wordt in vruchtensappen gebruikt als conserveringsmiddel. Benzoëzuur is een zwak zuur en kan slechts één H+ afsplitsen. In onderstaande tabel is van het zuur-base koppel gegeven hoe groot de verhouding [C6H5COO–]: [C6H5COOH] in vruchtensappen is bij verschillende pH-waarden. pH

[C6H5COO–]:[C6H5COOH]

3,0 4,0 5,0 6,0

1: 10 1: 1 10: 1 100: 1

a b

De werking van het benzoëzuur is het meest effectief als de pH kleiner is dan 5. Leg uit welk deeltje van het zuur-base koppel voor de conserverende werking zorgt. Leg uit dat deze oplossing bij pH = 4,0 een betere buffer is dan bij pH = 6,0.

5

Recommend Documents