# Eindexamen Scheikunde HAVO 2006 tijdvak 1 > Openbaar eindexamen. Bekijk en oefen het examen: https://slimmeexamens.nl/examens/havo/scheikunde/2006/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 8 – Opgave 1 ### Vraag 9 – Opgave 1 ### Vraag 10 – Opgave 1 ### Vraag 11 – Opgave 1 ### Vraag 12 – Opgave 1 ### Vraag 13 – Opgave 1 ### Vraag 14 – Opgave 1 ### Vraag 15 – Opgave 1 ### Vraag 16 – 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 ## Opgaven (tekst van het examen) ### Pagina 1 scheikunde Hoger Algemeen Voortgezet Onderwijs 20 06 Tijdvak 1 Woensdag 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, 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. Voor dit examen zijn maximaal 80 punten te behalen; het examen bestaat uit 38 vragen. Voor elk vraagnummer is aangegeven hoeveel punten met een goed antwoord behaald kunnen worden. 600023-1-550 Begin ### Pagina 2 Rood licht Sommige deeltjes gaan licht uitzenden als ze met elektronen botsen. Daarvan wordt gebruik gemaakt bij de zogenoemde neonverlichting. De lampen die daarbij gebruikt worden, bestaan uit een glazen buis, waarbij aan elk van de uiteinden een elektrode is aangebracht (zie figuur 1). De buis is gevuld met neon of argon of krypton. De elektronen worden onder spanning gezet. Daardoor ontstaat een stroom van elektronen tussen de elektroden. In figuur 1 zijn de elektronen weergegeven met e. Wanneer de elektronen botsen met neonatomen in de lampvulling wordt rood licht uitgezonden. [FIGUUR: Schematische weergave van een gasontladingsbuis met twee elektroden en bewegende elektronen.] elektrode A elektrode B Neon staat, evenals argon en krypton, in groep 18 van het periodiek systeem. 1p 1 Wat is de verzamelnaam van de elementen in groep 18 van het periodiek systeem? 2p 2 Is elektrode A in figuur 1 de positieve of de negatieve elektrode? Geef een verklaring voor je antwoord. In de beeldbuis van een kleurentelevisie wordt ook gebruik gemaakt van stoffen die gekleurd licht uitzenden bij botsing met elektronen. Voor het verkrijgen van rood licht wordt een mengsel van europium(III)oxide en yttriumvanadaat ($YVO_4$) gebruikt. 2p 3 Geef de formule van europium(III)oxide. Yttriumvanadaat is onder andere opgebouwd uit $Y^{3+}$ ionen. 2p 4 Hoeveel protonen en hoeveel elektronen bevat een ion $Y^{3+}$? Noteer je antwoord als volgt: aantal protonen: ... aantal elektronen: ... 600023-1-55o 2 Lees verder ### Pagina 3 Water, wijn, melk of bier? Wanneer men goedgekozen oplossingen bij elkaar voegt, is het mogelijk om verrassende effecten te verkrijgen. Hieronder is een voorschrift weergegeven voor een goocheltruc die daarvan gebruik maakt. voorschrift Titel: Wilt u water, wijn, melk of bier? Benodigdheden: Vier bekerglazen van 200 mL In bekerglas A: 40 mL 20% natriumcarbonaat-oplossing en 10 mL verzadigde natriumwaterstofcarbonaat-oplossing en 100 mL water In bekerglas B: 5 druppels fenolftaleïne In bekerglas C: 25 mL verzadigde bariumchloride-oplossing In bekerglas D: 5 druppels broomthymolblauw en 7 mL 0,1 M zoutzuur Uitvoering: Giet de inhoud van bekerglas A ('water') in bekerglas B. Hierbij ontstaat een paar druppels vloeistof ('wijn'). Giet vervolgens de 'wijn' in bekerglas C: er ontstaat een witte suspensie ('melk'). Schenk tenslotte de 'melk' in bekerglas D. Dan ontstaat een schuimende gele vloeistof ('bier'). Door de inhoud van bekerglas A in bekerglas B te gieten, ontstaat 'wijn'. 2p 5 Beredeneer hoe hoog de pH van deze 'wijn' minimaal is. De 'melk' die in bekerglas C ontstaat, is een suspensie van bariumcarbonaat. 2p 6 Geef de vergelijking van de reactie waarbij in bekerglas C de suspensie ontstaat. 2p 7 Geef de [H+] in mol L−1 en de pH van het zoutzuur dat in bekerglas D aan broomthymolblauw wordt toegevoegd. Noteer je antwoord als volgt: [H+]: ... pH: ... Bij het uitschenken van de 'melk' uit bekerglas C in bekerglas D treedt een zuur-base reactie op. Bij deze proef is óf bariumcarbonaat óf zoutzuur in overmaat aanwezig. 2p 8 Welke van deze stoffen is bij de proef in overmaat aanwezig? Geef een verklaring voor je antwoord aan de hand van de kleur van het ontstane 'bier' in bekerglas D. 1p 9 Geef de naam van het gas dat het schuimen in bekerglas D veroorzaakt. In verband met de veiligheid en/of het milieu is het bij sommige proeven noodzakelijk om te wijzen op de risico's die het gebruik van de stoffen en oplossingen met zich meebrengt. 2p 10 Noem twee stoffen (oplossingen) die bij deze goochelruc worden gebruikt, waarvan het gebruik riskant is. Beschrijf voor elk van de genoemde stoffen (oplossingen) welk risico het gebruik ervan met zich meebrengt. 600023-1-55o 3 Lees verder ### Pagina 4 Leidingwater In steeds meer delen van Nederland heeft men de hardheid van leidingwater verlaagd. In diverse kranten werd daarom ook bericht. Waterleidingbedrijven die de ontharding uitvoeren, geven in brochures voorlichting over de productie van zacht drinkwater. tekst- fragment 1 Definities hardheid: de aanwezigheid van opgeloste calcium- en magnesiumzouten. Tijdelijke hardheid wordt veroorzaakt door opgelost calciumwaterstofcarbonaat en opgelost magnesiumwaterstofcarbonaat, die bij koken ontleden en als ketelsteen neerslaan. ontharden van water: het verminderen van de hardheid van water. Bij gebruik van hard water ontstaat op wasgoed een grauwsluier door de neerslagreactie van calcium- en magnesiumionen met het stea raation van natuurlijke zepen. Door het water te ontharden, wordt dit voorkomen. waterstofcarbonaat: een ionsoort met de formule HCO$_3^-$. naar: Encarta Encyclopedia tekst- fragment 2 Voortaan zacht water uit de kraan Leiden – Op 15 juli neemt het drinkwaterproductiebedrijf Duinwaterbedrijf Zuid-Holland (DZH) een onthardingsinstallatie in gebruik. Vanaf die datum wordt zachter drinkwater geleverd. Drinkwater bevat onder andere kalk en magnesium. Deze mineralen bepalen de hardheid van ons drinkwater: hoe minder kalk en magnesium des te zachter het water. Zacht water heeft een aantal voordelen. Men heeft bijvoorbeeld minder waspoeder en natuurlijke zeep nodig voor het wasgoed. Ook zet zich bij gebruik van zacht water minder kalk (of kalksteen) af in bijvoorbeeld koffiezetapparaten en (af)wasmachines. naar: De Leidse Post, juni 2000 2p 11 Geef de formules van de twee zouten die volgens tekstfragment 1 de tijdelijke hardheid van water veroorzaken. In tekstfragment 2 wordt in de tweede alinea (,,Drinkwater ...”) een uitleg gegeven over hard en zacht water. Chemisch gezien is deze uitleg niet correct. 2p 12 Schrijf een nieuwe alinea waarin een en ander op een chemisch juiste manier wordt weergegeven. Begin de alinea met ,,Drinkwater ...” en eindig met „.... des te zachter het water.” In tekstfragment 2 staat dat er minder (natuurlijke) zeep nodig is om te wassen wanneer het water zacht is dan wanneer het water hard is. Dit kan verklaard worden met behulp van een gegeven uit tekstfragment 1. 2p 13 Verklaar met behulp van een gegeven uit tekstfragment 1 waarom er minder (natuurlijke) zeep nodig is bij het wassen met zacht water dan bij het wassen met hard water. 600023-1-550 4 Lees verder ### Pagina 5 tekst- fragment 3 Het productieproces in het kort 1 Vanuit Bergambacht wordt voorgezuiverd water naar de duinen tussen Monster en 2 Katwijk getransporteerd. De duinpassage filtert ongewenste micro-organismen uit 3 het water. Na de duinpassage wordt het water teruggewonnen. Het tuinwater wordt 4 als bron voor de productie van drinkwater gebruikt. Door toevoeging van actieve 5 poederkool verbetert de smaak van het water en worden schadelijke stoffen die 6 mogelijk nog in het water voorkomen, gebonden. Vervolgens gaat het zuiveren 7 water naar de filters. Eerst stroomt het water over cascades (watervallen), waardoor 8 het water wordt verrijkt met zuurstof. Daardoor oxideren ijzer en mangaan. De 9 ontstane oxiden en het eerder toegevoegde poederkool worden met de zandfilters 10 verwijderd. 11 Na de passage van de zandfilters is de hardheid van het water ongeveer 13,4 DH. 12 Aan dit harde water wordt in een reactor een hoeveelheid natronloog toegevoegd. 13 De hydroxide-ionen reageren dan met waterstofcarbonaationen waarbij onder 14 andere carbonaationen ontstaan. De carbonaationen slaan vervolgens neer met de 15 calciumionen. Daardoor ontstaat calciumcarbonaat, dat zich afzet als kleine 16 zandkorreltjes. Wanneer het water de reactor verlaat, heeft het een hardheid van 17 8,5 DH (= 1,5 mmol/L). Zondig wordt nog een kleine hoeveelheid chloor aan het 18 water toegevoegd. naar: Voorlichtingsbrochure DZH In de regels 1 tot en met 10 van tekstfragment 3 wordt beschreven dat het water eerst wordt gezuiverd voordat het wordt onthard. Bij deze zuivering wordt gebruik gemaakt van twee scheidingsmethoden. 2p 14 🞎 Geef de namen van deze twee scheidingsmethoden. In tekstfragment 3 staat dat ijzer en mangaan oxideren (regel 8). Eén van de reacties die daarbij optreedt, kan als volgt worden weergegeven: $$4\ \text{Fe}^{2+} + \text{O}_2 + 8\ \text{OH}^- + 2\ \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\ \text{Fe}_2\text{O}_3 \cdot 3\text{H}_2\text{O}$$ Deze reactie is een redoxreactie. Aan de hand van de lading van de ijzerdeeltjes voor de pijl en de lading van de ijzerdeeltjes na de pijl kun je bepalen of $\text{Fe}^{2+}$ bij deze reactie oxidator of reductor is. 2p 15 🞎 Leid af, aan de hand van de ladingen van de ijzerdeeltjes, of $\text{Fe}^{2+}$ bij deze reactie oxidator of reductor is. Noteer je antwoord als volgt: De lading van de ijzerdeeltjes voor de pijl: ... de lading van de ijzerdeeltjes na de pijl: ... $\text{Fe}^{2+}$ is dus: ... In de regels 13 en 14 van tekstfragment 3 wordt de reactie beschreven waarbij carbonaationen ontstaan. 2p 16 🞎 Geef de vergelijking van deze reactie. In tekstfragment 3 wordt de hardheid gegeven in DH én in mmol/L. 2p 17 🞎 Laat door een berekening zien dat de gegeven hardheid in DH overeenkomt met de gegeven concentratie in mmol L$^{-1}$. Ga er bij de berekening van uit dat alleen $\text{Ca}^{2+}$ ionen verantwoordelijk zijn voor de hardheid en dat 1,0 DH overeenkomt met 7,1 mg $\text{Ca}^{2+}$ per liter. 600023-1-550 5 Lees verder ### Pagina 6 Kaliumchloraat Kaliumchloraat (KClO$_3$) wordt geproduceerd in een speciale elektrolyse-opstelling. Deze bak bestaat uit een grote bak, waarin en stalen buis en een aantal koolstofstaven hangen. De bak bevat een oplossing van kaliumchloride (KCl). De kaliumchloride-oplossing wordt bij een temperatuur van 75 °C geëlektrolyseerd, terwijl intensief wordt geroerd. De stalen buis wordt daarbij gebruikt als elektrode; de koolstofstaven vormen de andere elektrode. Bij deze elektrolyse ontstaan chloor en waterstof. Chloor ontstaat bij de koolstofstaven, waterstof ontstaat bij de stalen buis. 3p 18 ❑ Geef de vergelijkingen van de halfreacties die optreden aan de elektroden. Noteer je antwoord als volgt: halfreactie bij de koolstofstaven: ... halfreactie bij de stalen buis: ... 2p 19 ❑ Wordt de stalen buis gebruikt als positieve elektrode of als negatieve elektrode? Geef een verklaring voor je antwoord. Het ontstane chloor reageert direct verder in de elektrolysebak. Daarbij ontstaat uiteindelijk opgelost kaliumchloraat. Bij het begin van de elektrolyse bevindt zich in de elektrolysebak een oplossing die $4,0 \cdot 10^2$ kg kaliumchloride (KCl) bevat. Men stopt de elektrolyse wanneer de oplossing verzadigd is met kaliumchloraat. Op dat moment is 87 massaprocent van de kaliumchloride die bij het begin van de elektrolyse aanwezig was, omgezet tot kaliumchloraat. Hierbij wordt uit 1 mol kaliumchloride 1 mol kaliumchloraat gevormd. 3p 20 ❑ Bereken het aantal kg kaliumchloraat dat is ontstaan uit de kaliumchloride die tijdens de elektrolyse is omgezet. De ontstane verzadigde oplossing van kaliumchloraat wordt afgekoeld van 75 °C tot 10 °C, waarbij een groot deel van het kaliumchloraat uitkristalliseert: het wordt vast. In figuur 2 is de oplosbaarheid van kaliumchloraat als functie van de temperatuur weergegeven. [FIGUUR: Grafiek met op de y-as "oplosbaarheid (g/100 g water)" van 0 tot 70, en op de x-as "temperatuur (°C)" van 0 tot 100. Een kromme lijn toont de oplosbaarheid van KClO$_3$.] 3p 21 ❑ Bereken met behulp van gegevens uit figuur 2 hoeveel massaprocent van het kaliumchloraat bij het afkoelen van $75$ °C tot $10$ °C uitkristalliseert. Neem aan dat het opgeloste kaliumchloride geen invloed heeft op de oplosbaarheid van kaliumchloraat. 600023-1-550 6 Lees verder ### Pagina 7 Kenneth heeft op kleine schaal het hierboven beschreven productieproces nagebootst. Uiteindelijk heeft hij dit kaliumchloraat verkregen. Hij wil nu onderzoeken of dit kaliumchloraat nog verontreinigd is met kaliumchloride. In Binas-tabel 45A staan geen gegevens over chloraten. Maar in een naslagwerk vindt Kenneth dat de oplosbaarheid van chloraten hetzelfde is als de oplosbaarheid van nitraten. 3p 22 [ ] Beschrijf een onderzoek waarmee Kenneth kan bepalen of zijn kaliumchloraat verontreinigd is met kaliumchloride. Noem de gebruikte stoffen, beschrijf de handelingen, beschrijf de mogelijke waarnemingen en geef de conclusies die uit die waarnemingen getrokken kunnen worden. Kaliumchloraat wordt onder andere gebruikt in lucifers. De kop van een lucifer bevat een mengsel van kaliumchloraat en zwavel. Bij het aansteken van een lucifer reageert kaliumchloraat met zwavel tot kaliumchloride en zwaveldioxide. 3p 23 [ ] Geef de vergelijking van deze reactie. 600023-1-550 7 Lees verder ### Pagina 8 Alcohol tekstfragment 4 1 Elk soort alcoholhoudende drank heeft zijn eigen alcoholpercentage. Toch maakt 2 3 het voor de hoeveelheid alcohol die je binnen krijgt, nauwelijks iets uit of je een glas 4 bier (met 5,0 volumeprocent alcohol) of een glas wijn (met 12 volumeprocent 5 alcohol) drinkt. 6 Alcohol wordt door het lichaam snel opgenomen en afgebroken. Het grootste deel 7 komt in de dunne darm en wordt daar sneller opgenomen dan andere 8 voedingsstoffen. Daarna verspreidt het zich via het bloed gelijkmatig over de totale 9 hoeveelheid lichaamsvocht: het bloedalcoholgehalte (BAG) wordt uitgedrukt in 10 promille. Een promillage van 0,50 wil zeggen dat 1,0 liter bloed 0,50 gram pure 11 alcohol bevat. Bij het besturen van een voertuig is maximaal een BAG van 12 0,50 promille toegestaan. 13 De afbraak van de alcohol vindt plaats in de lever met een constante snelheid van 14 150 mg alcohol per liter bloed per uur. De stofwisseling van alcohol verloopt zeer 15 efficiënt. Door enzymen wordt de alcohol eerst omgezet tot azijnzuur (ethaanzuur). 16 Azijnzuur kan vervolgens met behulp van andere enzymen worden verbrand tot 17 koolstofdioxide en water of worden omgezet in vet. 18 Alcohol kan, in tegenstelling tot andere energieleveranciers, niet opgeslagen 19 worden in het lichaam, zodat het absolute prioriteit heeft in de stofwisseling. Door 20 deze voorrangsbehandeling bij de stofwisseling onderdrukt alcohol de verbranding 21 van met name vetten. Deze worden daarom snel opgeslagen, bij voorkeur in de 22 buikholte. 23 Extreem alcoholgebruik gaat vaak samen met slechte eetgewoonten. De voeding 24 bevat dan meestal te weinig essentiële aminozuren en vitaminen. Dat verstoort de 25 stofwisseling nog meer. naar: Biochemistry 1p 24 Laat door een berekening zien dat het juist is wat in de tweede zin (regels 1-4) staat. Neem daarbij aan dat een bierglas met 250 mL bier wordt gevuld en een wijnglas met 100 mL wijn. In tekstfragment 4 wordt beschreven hoe alcohol door het lichaam wordt omgezet tot azijnzuur dat vervolgens wordt verbrand tot koolstofdioxide en water. Uit een ander gegeven in het tekstfragment kan worden afgeleid dat de afbraak van alcohol in het lichaam een exotherm proces is. 2p 25 Uit welk gegeven uit tekstfragment 4 kan worden afgeleid dat de afbraak van alcohol in het lichaam een exotherm proces is? Geef een verklaring voor je antwoord. 600023-1-55o 8 Lees verder