Tentamen VWO 6 scheikunde 1e versie 0910
Curie, hoofdstukken 6, 8 en 11
Dit tentamen bestaat uit 27 vragen, verdeeld over 6 opgaven. Het werk bestaat uit in totaal 4 bladzijden. Er zijn geen bijlagen.
Hulpmiddelen: BINAS tabellenboek, (evt. grafische) rekenmachine. Maximumscore 72 punten. Voor elke vraag staat het puntenaantal.
Opgave 1 Geef van de volgende redoxreacties telkens de correcte halfreacties en stel daaruit de correcte reactievergelijking van de totale reactie samen:
(3) vraag 1 Aan een oplossing van zwavelzuur wordt zinkpoeder toegevoegd. (3) vraag 2 Aan een oplossing van ijzer(III)chloride wordt een oplossing van
tin(II)chloride toegevoegd.
(4) vraag 3 Aan een basische oplossing van natriumnitriet NaNO2 wordt een
oplossing van kaliumpermanganaat KMnO4 toegevoegd.
(4) vraag 4 Aan een oplossing van chloorbleekloog HClO wordt zoutzuur toegevoegd.
Opgave 2 Leg uit of de volgende reacties redoxreacties zijn: (2) vraag 5 Cr2O3 + K2O + 3KNO3 → K2Cr2O7 + 3KNO2
(2) vraag 6 CH3-O-O-CH3 → CH3-OH + CH2=O
Opgave 3 Beschouw de electrochemische cel die wordt weergegeven door de volgende celnotatie:
Pt / 1,00 M Na2S2O3 , 1,00 M Na2S4O6 / KCl / 1,00 M AgNO3 / Ag
(2) vraag 7 Maak een schematische tekening van deze cel.
(2) vraag 8 Geef de vergelijking van de halfreactie die verloopt aan de positieve pool.
(2) vraag 9 Geef de vergelijking van de halfreactie die verloopt aan de negatieve pool.
(3) vraag 10 Bereken de bronspanning van de cel.
(3) vraag 11 Leg uit welke fout er is gemaakt bij het bouwen van deze cel en stel een verbetering voor.
Opgave 4 Uit koper(II)sulfaat kun je op verschillende manieren koper maken. Eén manier is om het koper(II)sulfaat op te lossen in water en door de oplossing zwaveldioxide te leiden. Daarbij treedt een
redoxreactie op.
(3) vraag 12 Leid de reactievergelijking van deze reactie af met behulp van BINAS tabel 48.
Een andere mogelijkheid is het elektrolyseren van een oplossing van koper(II)sulfaat.
(1) vraag 13 Aan welke elektrode ontstaat het koper dan? Leg uit. (2) vraag 14 Welke halfreactie verloopt dan aan de andere elektrode? (2) vraag 15 Waarom kun je op deze laatste manier geen magnesium uit
magnesiumsulfaat maken?
Elektrolyse kan ook worden gebruikt om onzuiver kopererts te zuiveren door het kopererts als elektrode in de elektrolyse opstelling te brengen en als andere elektrode een zeer zuivere koperdraad te nemen. Beide elektrodes worden dan geplaatst in een oplossing van koper(II)cyanide Cu(CN)2.
(3) vraag 16 Moet bij het voorgaande het kopererts geschakeld worden als positieve of als negatieve elektrode? Verklaar je antwoord.
Opgave 5 Zoals je hebt geleerd is elke verbrandingsreactie te beschouwen als een redoxreactie. Dat geldt dus ook voor de verbranding van
koolstofmonooxide CO tot koolstofdioxide. (2) vraag 17 Geef de reactievergelijking van deze reactie.
(4) vraag 18 Geef in deze reactie de reductor en de oxidator aan en ondersteun dat met behulp van het geven van de juiste oxidatiegetallen.
Ook de oxidatie van alcohol (ethanol) in wijn door zuurstof uit de lucht is een redoxreactie. Daarbij wordt de alcohol omgezet in azijnzuur. Er ontstaat ook water.
(2) vraag 19 Geef de reactievergelijking voor de omzetting van alcohol in azijnzuur.
(2) vraag 20 Geef de halfreactie van zuurstof bij deze reactie. Denk aan het milieu in een wijn.
(3) vraag 21 Geef ook de halfreactie voor het omzetten van alcohol in azijnzuur. 2
Ter voorkoming van de omzetting van alcohol in azijnzuur wordt aan wijn “sulfiet” toegevoegd. Sulfiet is hier echter gebruikt als verzamelnaam van SO2, vrij of gebonden SO32- of HSO3-, S2O52-,
etc. De sulfieten worden dan omgezet in sulfaationen. (4) vraag 22 Geef de halfreactie van S2O52- in neutraal milieu.
Opgave 6 In deze opgave kijken we naar een publicatie op het internet over de zogenaamde zink/lucht cel 1. De zink/lucht cel is een primaire
elektrische cel.
Zinc/Air Cells
Anode 2: Amalgamated zinc powder and electrolyte
Cathode: Oxygen (O2)
Electrolyte: Potassium hydroxide (KOH)
Applications: Hearing aids, pagers, electric vehicles
The zinc air cell fits into the alkaline cell category because of its electrolyte. It also acts as a partial fuel cell because it uses the O2 from air as the cathode. This cell is interesting
technology, even aside from the question "how do you use air for an electrode?" Actually, oxygen is let in to the cathode through a hole in the battery and is reduced on a carbon surface.
………
First let's look at the electrochemical reactions and find that the open cell voltage should be 1.65 volts:
1bron: http://www.powerstream.com/BatteryFAQ.html 2de anode is in dit geval de negatieve elektrode
Location Half Cell reactions Voltage Anode Zn2+ + 2OH- —> Zn(OH)
2 1.25
Cathode 1/2 O2 + H2O + 2e —> 2 OH- 0.4
Overall 2Zn +O2 +2H2O —> 2Zn(OH)2 1.65
The electrolyte is an alkali hydroxide in 20-40% weight solution with water.
(4) vraag 23 Zoals je ziet (en natuurlijk al wist) is internet informatie niet altijd betrouwbaar. Eén van de twee halfreacties in het schema is wel ontzettend fout. Geef in plaats daarvan de correcte halfreactie. (3) vraag 24 Ook bij het weergeven van de potentialen (Voltage) is sprake van
een slordigheid. Verbeter ook deze slordigheid en gebruik daarbij een gegeven uit BINAS tabel 48. Noem dat gegeven ook in je antwoord.
(2) vraag 25 “ It also acts as a partial fuel cell.” Wat wordt met deze opmerking bedoeld? Vergelijk bij je antwoord met een normale brandstofcel.
(2) vraag 26 In het begin van de tekst wordt aangegeven dat de positieve
elektrode (de kathode) uit zuurstof bestaat. Bouwtechnisch kan dat natuurlijk niet. Waaruit bestaat hij wel?
(3) vraag 27 “The electrolyte is an alkali hydroxide in 20-40% weight solution with water. “: Bereken de molariteit van een KOH-oplossing die 20 massaprocent KOH bevat als de dichtheid 1,182.103 kg.m-3 is.
