# Eindexamen Scheikunde HAVO 2005 tijdvak 1

> Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2005/tijdvak-1

## Vragen in dit examen

### Vraag 1 – Opgave 1

### Vraag 2 – Opgave 1

### Vraag 3 – Opgave 1

### Vraag 4 – Opgave 1

### Vraag 5 – Opgave 1

### Vraag 6 – Opgave 1

### Vraag 7 – Opgave 1

### Vraag 17 – Opgave 1

### Vraag 18 – Opgave 1

### Vraag 19 – Opgave 1

### Vraag 20 – Opgave 1

### Vraag 21 – Opgave 1

### Vraag 22 – Opgave 1

### Vraag 23 – Opgave 1

### Vraag 24 – Opgave 1

### Vraag 25 – Opgave 1

### Vraag 26 – Opgave 1

### Vraag 27 – Opgave 1

### Vraag 28 – Opgave 1

### Vraag 29 – Opgave 1

### Vraag 30 – Opgave 1

### Vraag 31 – Opgave 1

### Vraag 32 – Opgave 1

### Vraag 33 – Opgave 1

### Vraag 34 – Opgave 1

### Vraag 35 – Opgave 1

### Vraag 36 – Opgave 1

### Vraag 37 – Opgave 1

### Vraag 38 – Opgave 1

## Opgaven (tekst van het examen)

### Pagina 1

Scheikunde
Hoger
Algemeen
Voortgezet
Onderwijs
20 05
Tijdvak 1
Woensdag 1 juni
13.30 – 16.30 uur
Voor dit examen zijn maximaal 78 punten te
behalen; het examen bestaat uit 38 vragen.
Voor elk vraagnummer is aangegeven hoeveel
punten met een goed antwoord behaald kunnen
worden.
Bij dit examen hoort een informatieboekje.
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.
500017-1-17o
Begin

### Pagina 2

Zeewater

De gemiddelde samenstelling van onvervuild zeewater kun je vinden in Binas (in de 4e druk
tabel 43 en in de 5e druk tabel 64 A).
In deze tabel wordt een aantal bekende en minder bekende soorten deeltjes genoemd. Er
wordt bijvoorbeeld gegeven dat in zeewater strontiumionen voorkomen.

2p 1 Geef de formule van het strontiumion.
In de tabel wordt ook de atoomsoort $^{14}\text{C}$ (koolstof-14) genoemd.

2p 2 Hoeveel protonen en hoeveel neutronen bevat een $^{14}\text{C}$ atoom?
Noteer je antwoord als volgt:
aantal protonen: ...
aantal neutronen: ...

Door indampen van zeewater verkrijgt men het zogenoemde zeezout.

3p 3 Bereken met behulp van gegevens uit Binas (in de 4e druk tabel 43 en in de 5e druk tabel
64 A) hoeveel gram vaste stof kan ontstaan wanneer 250 mL zeewater wordt ingedampt. Ga
er daarbij vanuit dat de vaste stof bestaat uit alle in het zeewater opgeloste stoffen.

In de praktijk blijkt er iets minder vaste stof te ontstaan. Dit komt omdat tijdens het
verwarmen reacties plaatsvinden. Bij één van die reacties worden waterstofcarbonaationen
($\text{HCO}_3^-$) omgezet tot watermoleculen, koolstofdioxidemoleculen en carbonaationen.

2p 4 Geef de vergelijking van deze reactie.

1p 5 Geef aan waarom door deze reactie de massa van de vaste stof na het indampen kleiner is
dan de massa van alle in het zeewater opgeloste stoffen.

Zoals uit Binas (in de 4e druk tabel 43 en in de 5e druk tabel 64 A) blijkt, komen in
zeewater zowel calciumionen als sulfationen voor. Je zou kunnen denken dat de
aanwezigheid van deze ionen uitsluitend het gevolg is van het oplossen van calciumsulfaat
in een oplossing van calciuniumsulfaat ($\text{CaSO}_4$) is de verhouding van het aantal mol
calciumionen : het aantal mol sulfationen = 1 : 1. Door het aantal mol calciumionen in
zeewater te vergelijken met het aantal mol sulfationen in zeewater kun je nagaan of de
aanwezigheid van deze ionen uitsluitend het gevolg kan zijn van het oplossen van
calciumsulfaat.

3p 6 Bereken het aantal mol calciumionen en het aantal mol sulfationen in 1,00 L onvervuild
zeewater en ga na of de molverhouding van deze ionen in zeewater gelijk is aan de
molverhouding van deze ionen in een oplossing van calciumsulfaat.

Jasperina heeft een potje met zeezout in haar keukenkastje staan. Zij neemt het potje met
zeezout mee naar school. Zij wil met een proefje aantonen dat dit zeezout sulfationen
bevat.

3p 7 Beschrijf hoe Jasperina te werk kan gaan om aan te tonen dat dit zeezout sulfationen bevat.
Vermeld daarbij de naam van elke stof en/of oplossing die zij gebruikt, de handelingen die
zij uitvoert en de waarneming die zij doet als dit zeezout sulfationen bevat.

500017-1-170
2
Lees verder


### Pagina 3

Rookgasreiniging
Deze opgave gaat over het artikel ,,Rook: bacteriën lusten er wel pap van!” dat is
afgedrukt in het informatieboekje dat bij dit examen is verstrekt. Lees eerst dit artikel en
beantwoord vervolgens de vragen van deze opgave.

In het artikel wordt aardgas „schoon” genoemd (regel 6).

1p 8 □ Geef het argument uit het artikel om aardgas „schoon” te noemen.

In het artikel worden stoffen genoemd die zure regen kunnen veroorzaken.

2p 9 □ Geef de namen van twee zuren die uit de genoemde stoffen kunnen ontstaan.

Uit het artikel blijkt dat stikstofoxiden die in het milieu terechtkomen, op twee manieren
kunnen ontstaan. Daarbij speelt de temperatuur waarbij de verbranding plaatsvindt, een
belangrijke rol. De gegevens uit het artikel zijn op de volgende wijze samen te vatten:
• beneden 1100 °C ontstaan de stikstofoxiden alleen door ...(manier 1) ... als door
• boven 1100 °C ontstaan de stikstofoxiden zowel door ...(manier 1) ... als door
...(manier 2) ...

2p 10 □ Hoe ontstaan de stikstofoxiden bij manier 1 en hoe ontstaan de stikstofoxiden bij manier 2?
Noteer je antwoord als volgt:
bij manier 1 ontstaan de stikstofoxiden door ............
bij manier 2 ontstaan de stikstofoxiden door ............

Olie en kolen zijn altijd stikstofhoudend (regel 19). Dit komt doordat olie en kolen zijn
ontstaan uit resten van planten en dieren die stikstofhoudende stoffen bevatten.

1p 11 □ Geef de naam van een soort stikstofhoudende stoffen die in planten en dieren voorkomt.

2p 12 □ Bereken hoeveel kg stikstofmono-oxide (NO) ontstaat door verbranding van de
stikstofhoudende stoffen in 1,0·10³ kg steenkool. Gebruik bij je berekening onder andere
gegevens uit regel 19 van het artikel en neem aan dat alleen stikstofmono-oxide ontstaat.

2p 13 □ Leg uit, aan de hand van gegevens uit het artikel, dat er bij gebruikmaking van moderne
verbrandingstechnologieën (de regels 28 tot en met 31) schonere rookgassen ontstaan.

3p 14 □ Geef de vergelijking van de reactie die beschreven is in de regels 33 en 34. Gebruik NO als
formule voor de stikstofoxide.

De reactie tussen ammoniak en stikstofmono-oxide is een redoxreactie. De vergelijking van
de halfreactie van de oxidator is hieronder gedeeltelijk weergegeven. Enkele coëfficiënten
en e⁻ zijn weggelaten.

NO + H₂O → N₂ + 4 OH⁻

2p 15 □ Neem deze onvolledige vergelijking over, voeg aan de juiste kant van de pijl e⁻ toe en maak
de vergelijking kloppend door de juiste coëfficiënten in te vullen.

2p 16 □ Welk effect heeft vernevelen (regels 42 en 43) op de snelheid van het oplossen van de
stikstofoxiden? Geef een verklaring voor je antwoord.

500017-1-17o 3 Lees verder


### Pagina 4

In de laatste zin van het artikel wordt gesteld dat in het proces dat in de bacteriën
plaatsvindt als enige „bijproduct” (reactieproducten) stikstof en water tot staan. Toch
moet nog minstens één ander product ontstaan. Dit blijkt als je een overzicht maakt
van de atoomsoorten die voorkomen in alle (soorten) stoffen die zijn genoemd bij het proces dat in
de bacteriën plaatsvindt.

2p 17 □ Maak zo’n overzicht. Neem daartoe onderstaande tabellen over en vul daarna de namen van
de (soorten) stoffen en de symbolen van de atoomsoorten in.
Als voorbeeld is voor de stikstofoxiden de eerste tabel reeds ingevuld.

| Voor de reactie | Na de reactie |
| :-------------- | :-------------- |
| (soort) stof | atoomsoort(en) | (soort) stof | atoomsoort(en) |
| stikstofoxiden | N en O | | |

1p 18 □ Leg uit aan de hand van het bij vraag 17 gemaakte overzicht, dat bij de omzetting die in de
bacteriën plaatsvindt, behalve stikstof en water, nog minstens één stof moet
ontstaan.

Biodiesel

Dieselolie is een veelgebruikte fossiele brandstof die voornamelijk bestaat uit een mengsel
van alkanen waarvan de moleculen 13 tot 18 koolstofatomen bevatten.
Men is al geruime tijd op zoek naar brandstoffen die dieselolie kunnen vervangen omdat het
gebruik van dieselolie onder andere de volgende twee nadelen heeft:
nadeel 1: de voornaamste fossiele brandstoffen zal eens uitgeput zijn;
nadeel 2: de kooldioxides die ontstaat bij de verbranding van fossiele
brandstoffen, levert een bijdrage aan het broeikaseffect.
Enige jaren geleden is onderzocht of olie die uit plantenzaden verkregen kan worden,
geschikt is als brandstof voor dieselmotoren. Deze olie noemt men bio-olie.
De onderzoekers zijn van mening dat het gebruik van bio-olie deze nadelen niet heeft.

2p 19 Ben je het eens met deze onderzoekers? Geef bij beide genoemde nadelen een argument om
jouw mening te ondersteunen.

De olie die uit plantenzaden wordt verkregen, bestaat voornamelijk uit esters waarvan de
structuurformule als volgt kan worden weergegeven:
[FIGUUR: structuurformule van ester]
(R stelt hierin een koolwaterstofgroep voor)

Het bleek al snel dat bio-olie ongeschikt is als dieselbrandstof: bio-olie is te stroperig en
verdampt te moeilijk. Deze eigenschappen zijn het gevolg van de sterkte van de binding
tussen de moleculen waaruit bio-olie bestaat.

1p 20 Geef de naam van de soort binding die tussen deze moleculen aanwezig is.

500017-1-17o 4 Lees verder


### Pagina 5

Om van bio-olie een bruikbare brandstof te maken, laat men de esters reageren op.
Daarbij treedt de volgende reactie op:

[FIGUUR: Reactievergelijking waarbij een triglyceride reageert met 3 moleculen stof X tot glycerol en 3 moleculen stof R-C(=O)-O-CH3.]

glycerol

2p 21 $\Box$ Geef de structuurformule van stof X.

De eigenschappen van de ontstane esters bleken vergelijkbaar met die van dieselolie. Ze
kunnen in een gewone dieselmotor verbrand worden. Deze brandstof wordt biodiesel
genoemd.
Hieronder is het productieproces van biodiesel met een blokschema weergegeven. In het
schema stellen de letters A, B, C, D en E elk één van de volgende namen voor:
biodiesel, bio-olie, glycerol, stof X, zaden.

[FIGUUR: Blokschema van het biodieselproductieproces. A gaat naar een scheidingsruimte, waaruit afval en B komen. B gaat naar een reactor, waaruit C komt. C gaat naar een scheidingsruimte, waaruit D en E komen. E gaat naar brandstofopslag.]

blok-
schema 1

3p 22 $\Box$ Welke namen stellen de letters A, B, C, D en E voor?
Noteer je antwoord als volgt:
A: ...
B: ...
C: ...
D: ...
E: ...

3p 23 $\Box$ Geef de reactievergelijking voor de volledige verbranding van biodiesel. Neem als formule
van biodiesel $C_{19}H_{34}O_2$.

500017-1-17o 5 Lees verder


### Pagina 6

Waterstofperoxide
Waterstofperoxide kan ontleden tot water en zuurstof. Bij kamertemperatuur verloopt deze
reactie niet merkbaar. Arno wil meer weten over deze ontledingsreactie. Hij schenkt in twee
reageerbuizen een beetje waterstofperoxide-oplossing. Eén van deze reageerbuizen wordt
verwarmt tot 60 °C. Ook bij deze temperatuur blijkt het waterstofperoxide niet merkbaar
te ontleden. Vervolgens voegt hij aan beide reageerbuizen met waterstofperoxide-oplossing
een beetje van een aangezuurde ijzer(II)sulfaatoplossing toe. Nu komt in de buis wel
gas vrij. De gasontwikkeling in de reageerbuis van 60 °C is heftiger dan de gasontwikkeling
in de reageerbuis die niet is verwarmd.

24 □ Geef een verklaring voor het feit dat de gasontwikkeling in de reageerbuis van 60 °C heftiger is
dan de gasontwikkeling in de reageerbuis die niet is verwarmd. Gebruik daarbij het botsende-
deeltjes-model.
Met behulp van Binas-tabel 48 stelt Arno de vergelijking op van de reactie van
waterstofperoxide met de aangezuurde ijzer(II)sulfaatoplossing:
$H_2O_2 + 2 H^+ + 2 Fe^{2+} \to 2 H_2O + 2 Fe^{3+}$ (reactie 1)
Reaktie 1 geeft geen verklaring voor de gasontwikkeling die door Arno is waargenomen.
Arno zoekt verder in Binas-tabel 48. Hij ontdekt dat $Fe^{3+}$ ionen, die bij reactie 1 ontstaan,
kunnen reageren met waterstofperoxidemoleculen. Bij deze reactie (reactie 2) ontstaan
zuurstofgas en worden de $Fe^{2+}$ ionen teruggevormd.

25 □ Geef van reactie 2 de vergelijkingen van de beide halfreacties en de vergelijking van de
totale redoxreactie.

26 □ Laat, onder andere door het optellen van de vergelijking van reactie 1 bij de vergelijking
van reactie 2 en dat de totale reactie in de reageerbuis neerkomt op de ontleding van
waterstofperoxide tot water en zuurstof.

Arno heeft waargenomen dat de zuurstontontwikkeling in de reageerbuizen pas begon na het
toevoegen van de aangezuurde ijzer(II)sulfaat-oplossing. Hij heeft maar weinig
ijzer(II)sulfaat toegevoegd.

27 □ Leg uit of de totale hoeveelheid zuurstof die kan ontstaan, afhangt van de hoeveelheid
$Fe^{2+}$ ionen die hij toevoegt.

Suiker

De winning van suiker (sacharose) uit suikerbieten gaat via een aantal bewerkingen.
In blokschema 2 is de productie weergegeven van het zogenoemde dunsap, een
tussenproduct bij de suikerwinning.

[FIGUUR: Blokschema met de volgende onderdelen: blok schema 2, gewassen en fijngesneden suikerbieten, ruimte 1 sapwinning, water, ruwsap, ruimte 2 sapzuivering, kalkmelk, dun sap, onoplosbare stoffen]

Nadut de suikerbieten zijn gewassen, vindt in ruimte 1 sapwinning plaats en in ruimte 2
sapzuivering. Om bij de sapwinning het ruwsap te verkrijgen uit de gewassen en
fijngesneden suikerbieten worden in ruimte 1 twee scheidingsmethoden toegepast.

500017-1-17o 6 Lees verder

Voor alle eindexam

### Pagina 7

2p 28 Geef de namen van de twee scheidingsmethoden die in ruimte 1 worden toegepast.

Bij de productie van suiker is het de bedoeling om uiteindelijk zuivere sacharose te verkrijgen. De zuiverheid wordt aangegeven met het Reinheid Quotiënt (RQ). Het RQ is gedefinieerd als het massapercentage sacharose van de totale hoeveelheid droge stof:

$RQ = \frac{\text{massa sacharose}}{\text{totale massa droge stof}} \times 100%$

In het informatieboekje dat bij dit examen hoort, is in schema 1 de gemiddelde samenstelling van suikerbiet weergegeven. Met behulp van dit schema kan het RQ in de onbewerkte suikerbiet als volgt berekend worden:

$RQ = \frac{16 \text{ g (sacharose)}}{23 \text{ g (droge stof)}} \times 100% = 70%$

Zuivere sacharose heeft een RQ van 100%. Ook aan een oplossing van alleen sacharose kan een RQ van 100% worden toegekend. Een oplossing van alleen sacharose heeft een RQ van 100%. Bij het berekenen van het RQ is eventueel aanwezig water niet van belang. Bij de sapwinning in ruimte 1 ontstaat zogenoemd ruwsap. Het RQ van het ruwsap is hoger dan 70%.

2p 29 Bereken het RQ van het ruwsap dat uit ruimte 1 komt. Gebruik bij je berekening gegevens uit schema 1 van het informatieboekje.

Bij de sapzuivering in ruimte 2 wordt kalkmelk toegevoegd. Kalkmelk is een suspensie van calciumhydroxide, $Ca(OH)_2$. Er wordt kalkmelk toegevoegd totdat de pH van het sap 11,0 is.

2p 30 Bereken [OH$^-$] in mol L$^{-1}$ in het sap na toevoeging van de kalkmelk.

In schema 1 van het informatieboekje staan onder het kopje „zouten” de genomen die opgelost zijn in het ruwsap. Met fosfaten worden hier voornamelijk di-waterstofosfation en $(\text{H}_2\text{PO}_4^-)$ bedoeld. Bij de sapzuivering reageert een deel van de hydroxide-ionen uit de kalkmelk met de di-waterstofosfationen in het ruwsap, waarbij onder andere fosfationen worden gevormd. Deze reactie is een zuur-base reactie. De fosfationen reageren vervolgens met calciumionen tot calciumfosfaat.

3p 31 Geef de vergelijking van de zuur-base reactie van di-waterstofosfationen met hydroxide-ionen waarbij fosfationen worden gevormd.

1p 32 Geef de formule van calciumfosfaat.

Het dunfsap dat uit ruimte 2 komt, wordt verwarmd. Na verdamping van een deel van het water blijft een geconcentreerde oplossing over, het zogenoemde diksap. Als wanneer het diksap wordt afgekoeld, ontstaat vast suiker in de vorm van suikerkristallen. In diagram 1 van het informatieboekje is de verzadigingscurve voor sacharose weergegeven. De curve geeft voor een bepaald soort diksap met een temperatuur van 80 $^\circ$C en een gehalte aan sacharose per 100 g water te zien, hoeveel gram sacharose maximaal in 100 g water kan oplossen. Dit diksap wordt vervolgens afgekoeld tot 30 $^\circ$C. Tijdens het afkoelen kristalliseert de sacharose uit de oplossing niet in oplos sing.

2p 33 Leid met behulp van diagram 1 af hoeveel gram sacharose hierbij uitkristalliseert per 100 g water. Neem hierbij aan dat er een verzadigde sacharose-op

### Pagina 8

Kunststoffen

PVC (polyvinylchloride) is een kunststof die ontstaat door polymerisatie van vinylchloride. De structuurformule van vinylchloride is:
[FIGUUR: Structuurformule van vinylchloride met een dubbele binding tussen twee koolstofatomen, waarbij één koolstofatoom gebonden is aan twee waterstofatomen en het andere koolstofatoom aan één waterstofatoom en één chloormolecuul.]
$CH_2=CHCl$

2p 34 Is vinylchloride een verzadigde of een onverzadigde verbinding? Geef een verklaring voor je antwoord.
2p 35 Teken een stukje uit het midden van de structuurformule van PVC. In het getekende stukje moeten drie monomeer-eenheden zijn verwerkt.
PVC wordt veel in de bouw toegepast. Daarom is het gedrag van PVC bij brand uitvoerig onderzocht. Bij volledige verbranding van PVC ontstaat behalve kooldioxide en water ook waterstofchloride. Wanneer tijdens het blussen waterstofchloride in het bluswater oplost, ontstaat een oplossing die problemen kan opleveren.
1p 36 Door welke eigenschap van de ontstane oplossing kunnen problemen ontstaan?
Ook van kunststoffen die het element fluor bevatten, is het gedrag bij hoge temperatuur onderzocht. Ze blijken nauwelijks brandbaar te zijn. Een voorbeeld van zo’n kunststof is PTFE, dat een hoog massapercentage fluor bevat. PTFE kan met de volgende structuurformule worden weergegeven:
[FIGUUR: Structuurformule van PTFE, bestaande uit een keten van koolstofatomen, waarbij elk koolstofatoom gebonden is aan twee fluoratomen en aan de twee aangrenzende koolstofatomen.]
$$ \begin{pmatrix} F & F \\ | & | \\ -C-C- \\ | & | \\ F & F \end{pmatrix}_n $$
PTFE

3p 37 Bereken het massapercentage fluor in PTFE. Geef je antwoord in twee significante cijfers.

voorschrift
De aanwezigheid van chloor in kunststoffen kan men vaststellen met behulp van de
zogenaamde koperdraadtest. Men verhit hiertoe het uiteinde van een blanke koperdraad in
een kleurloze vlam totdat de draad een onlus-kleurige groene kleur vertoont. Vervolgens drukt men
de hete draad tegen een monster van de te onderzoeken stof. Verhit men de draad daarna
opnieuw en wordt de vlam groen, dan bevat de stof chloor. Fluor kan op deze wijze niet
worden aangetoond; hiervoor is een andere proef nodig. Als men vochtig blauw
lakmoespapier boven de dampen die ontstaan bij hoge verhitting van een stukje
kunststof, dan verkleurt dit papier tot rood als de damp een zuur bevat. Is waterstoffchloride
via de koperdraadproef niet vastgesteld, dan is het via lakmoes aangetoonde zuur
waterstoffchloride.

naar: ,,Welke kunststof is dit?"

Een staafje is gemaakt van PVC of van PTFE.
Hans krijgt de opdracht om te onderzoeken uit welke van deze twee kunststoffen het staafje
bestaat. Daartoe verhit hij het staafje en houdt boven de ontwijkende dampen een vochtig
blauw lakmoespapier. Het lakmoespapierje wordt rood.
2p 38 Kan Hans uit zijn waarneming de conclusie trekken dat het onderzochte staafje uit PTFE bestaat? Geef een verklaring voor je antwoord.

Einde

500017-1-17o
8