Werktopic scheikunde

[Klintersaas]

Deel I

1) Bij de zogenaamde thermietreactie wordt vast Fe₂O₃ via een reactie met aluminium omgezet tot Al₂O₃ en ijzer. Veronderstel dat je beschikt over 25,0 g aluminium en 85,0 g di-ijzertrioxide. Gegeven zijn de volgende atoommassa's: O = 16,0; Al = 27,0; Fe = 55,8. Hoeveel gram ijzer kan je maximaal in deze omstandigheden bekomen?

1. 29,7 g
2. 51,8 g
3. 59,5 g
4. geen van bovenstaande antwoorden is juist

Verborgen inhoud

Antwoord B.

2) Een oplossing van waterstoffluoride in water heeft een concentratie van 20 M. Men wenst te weten hoeveel kg water 1 liter van deze oplossing bevat. Welke combinatie van gegevens heb je nodig om dat probleem op te lossen?

1. de dichtheid van de oplossing en de molaire massa van water
2. enkel de massapercentagesamenstelling van de oplossing
3. de massapercentagesamenstelling van de oplossing en de dichtheid van zuiver water
4. de massapercentagesamenstelling van de oplossing en de dichtheid van de oplossing

Verborgen inhoud

Antwoord D.

3) Stel dat een ideaal gas, bestaande uit diatomische moleculen, zich in een recipiënt bevindt van 22,4 liter bij een druk van 1 atmosfeer (1,01·10⁵ Pa) en bij een temperatuur van 0°C. Welk gas heeft onder deze omstandigheden een dichtheid van 1,25 g per liter? Gegeven zijn de volgende atoommassa's: N = 14,0; O = 16,0; Cl = 35,5.

1. distikstof
2. dizuurstof
3. dichloor
4. een ander gas

Verborgen inhoud

Antwoord A.

4) De zogenaamde standaardreductiepotentiaal E₀ van een redoxkoppel, bijv. \(\mbox{MnO}_4^- / \mbox{Mn}^{2+}\), is een maat voor de oxiderende kracht van de geoxideerde vorm van het redoxkoppel in zogenaamde standaardomstandigheden, dat wil zeggen met alle concentraties gelijk aan 1 M. Naarmate de E₀-waarde (uitgedrukt in volt) groter is, stijgt de oxiderende kracht van de geoxideerde vorm. Stel nu dat je in een waterige oplossing \(\mbox{Co}^{3+}\), \(\mbox{Co}^{2+}\), \(\mbox{Cu}^{2+}\) en \(\mbox{Cu}^+\) hebt. Van alle ionen is de concentratie 1 M. Gegeven wordt de standaardreductiepotentiaal van het koppel \(\mbox{Co}^{3+} / \mbox{Co}^{2+}\): 1,81 V en voor het koppel \(\mbox{Cu}^{2+} / \mbox{Cu}^+\): 0,15 V. Welk van de volgende reacties verwacht je?

1. \(\mbox{Cu}^{2+} + \mbox{Co}^{3+} \longrightarrow \mbox{Cu}^+ + \mbox{Co}^{2+}\)
2. \(\mbox{Cu}^{2+} + \mbox{Co}^{2+} \longrightarrow \mbox{Cu}^+ + \mbox{Co}^{3+}\)
3. \(\mbox{Cu}^+ + \mbox{Co}^{3+} \longrightarrow \mbox{Cu}^{2+} + \mbox{Co}^{2+}\)
4. \(\mbox{Cu}^+ + \mbox{Co}^{2+} \longrightarrow \mbox{Cu}^{2+} + \mbox{Co}^{3+}\)

[/b][/i]

Verborgen inhoud

Antwoord C.

5) Aluminiumsulfide is een vaste stof die beperkt oplosbaar is in water. Als je nu weet dat aluminiumionen de lading +3 dragen, wat is dan de relatie tussen het oplosbaarheidsproduct van aluminiumsulfide (K_s) en de concentratie aan ionen in de oplossing?

1. \(K_s = \left[\mbox{Al}^{3+}\right]\cdot\left[\mbox{S}^{2-}\right]\)
2. \(K_s = 2\left[\mbox{Al}^{3+}\right]\cdot3\left[\mbox{S}^{2-}\right]\)
3. \(K_s = \left[\mbox{Al}^{3+}\right]^2\cdot\left[\mbox{S}^{2-}\right]^3\)
4. er is geen relatie tussen deze constante en de ionenconcentraties

[/b][/i]

Verborgen inhoud

Antwoord C.

6) De temperatuursafhankelijkheid van de reactiesnelheidsconstante k wordt gegeven door de Arrheniusvergelijking

\(k = A\cdot e^{\frac{E_A}{R\cdot T}}\)

, waarin E_A de activeringsenergie is, A een constante voor de gegeven reactie en noch A noch E_A functie van de temperatuur zijn. Welke van de onderstaande grafieken stemt overeen met deze vergelijking?

Grafieken volgen later!

1. grafiek a
2. grafiek b
3. grafiek c
4. grafiek d

[/i]

Verborgen inhoud

Antwoord A.

Opgave 7 behoort tot de organische chemie en laat ik hier dus weg.

7) Het atoomnummer van chloor is 17. De twee in de natuur voorkomende isotopen van chloor zijn \(^{35}\mbox{Cl}\) en \(^{37}\mbox{Cl}\). Als je nu in de tabel van Mendeljev ter hoogte van het element chloor kijkt, dan vind je als atoommassa van chloor 35,5. Welk van de volgende beweringen is juist?

1. beide isotopen komen in dezelfde mate voor
2. er komt minder \(^{35}\mbox{Cl}\) voor dan \(^{37}\mbox{Cl}\)
3. er komt meer \(^{35}\mbox{Cl}\) voor dan \(^{37}\mbox{Cl}\)
4. men heeft niet genoeg gegevens om over het relatief voorkomingspercentage een uitspraak te doen

Verborgen inhoud

Antwoord C.

Opgave 9 behoort tot de organische chemie en laat ik hier dus weg.

8) Beschouw een reactie:

\(2A + B \longrightarrow 3C + 2D\)

. De SI-eenheden van de snelheid van deze reactie zijn:

1. \(\mbox{mol} \cdot \mbox{m}^{-3} \cdot \mbox{s}^{-1}\)
2. \(\mbox{mol}^3 \cdot \mbox{m}^{-3} \cdot \mbox{s}^{-1}\)
3. \(\mbox{km} \cdot \mbox{s}^{-1}\)
4. \(\mbox{mol} \cdot \mbox{s}^{-1}\)

[/b][/i]

Verborgen inhoud

Antwoord A.

9) Hoe zou je de formule van een verbinding tussen het eenwaardige kation X en een chloraation schrijven?

1. \(\mbox{XClO}_3\)
2. \(\mbox{XCl}_2\mbox{O}_7\)
3. \(\mbox{X}_2\mbox{ClO}_2\)
4. \(\mbox{XClO}_2\)

[/b][/i]

Verborgen inhoud

Antwoord A.

10) De atomen beschreven door \(^A_Z\mbox{X}\) en door \(^{A'}_{Z'}\mbox{X}\) zijn isotopen van elkaar indien:

1. \(A - Z = A' - Z'\)
2. \(A / Z = A' / Z'\)
3. \(A = A'\)
   en
   \(Z\)
   verschillend van
   \(Z'\)
4. \(Z = Z'\)
   en
   \(A\)
   verschillend van
   \(A'\)

[/b][/i]

Verborgen inhoud

Antwoord D.

11) Welke lewisstructuur zou je voorstellen voor het azide-ion (\(\mbox{N}_3^-\)) als je weet dat stikstof atoomnummer zeven heeft? NB: het symbool \(\ominus\) geeft de negatieve lading aan.

Lewisstructuren volgen later!

1. structuur a
2. structuur b
3. structuur c
4. structuur d

Verborgen inhoud

Antwoord B.

12) Welk van de volgende vier grafieken is de juiste weergave van de pH-verandering in functie van het volume toegevoegde NaOH-oplossing, wanneer 25 ml van een 0,1 M azijnzuuroplossing (pK_a-waarde = 4,75) getitreerd wordt met een 0,2 NaOH-oplossing in water?

Grafieken volgen later!

1. grafiek a
2. grafiek b
3. grafiek c
4. grafiek d

Verborgen inhoud

Antwoord C.

[Klintersaas]

De grafieken die bij opgave 6 uit bovenstaande post horen:

[attachment=3791:modelopg...ie__I_6_.png]

De lewisstructuren die bij opgave 13 uit bovenstaande post horen:

[attachment=3792:modelopg...e__I_13_.png]

De grafieken die bij opgave 14 uit bovenstaande post horen:

[attachment=3793:modelopg...e__I_14_.png]

De laatste afbeelding is van slecht van kwaliteit. Op de y-as wordt telkens de pH aangegeven, met bovenaan de waarde 14. Op de x-as wordt de hoeveelheid NaOH (0,2 M) aangegeven in sprongen van 5 ml.

[Klintersaas]

Deel II

1. Inleiding

1) De volgende bewering is correct:

1. Een samengestelde stof is een mengsel van enkelvoudige stoffen.
2. Een element is een enkelvoudige stof.
3. Een samengestelde stof kan gescheiden worden in enkelvoudige stoffen door destillatie.
4. Een element is een verzameling atomen met zelfde atoomnummer.

Verborgen inhoud

Antwoord D.

2) Van een metaal M met atoommassa 60 reageert 60 g met 24 g zuurstof O met atoommassa 16 en vormt een oxide. De formule van het oxide is dan:

1. \(\mbox{M}_2\mbox{O}\)
2. \(\mbox{M}_2\mbox{O}_3\)
3. \(\mbox{M}_3\mbox{O}_2\)
4. \(\mbox{M}_5\mbox{O}_2\)

[/b][/i]

Verborgen inhoud

Antwoord B.

3) De volgende verbindingen worden gebruikt als meststof om planten de nodige stikstof te leveren. Gegeven zijn de atoommassa's C = 12,0; H = 1,00; N = 14,0; O = 16,0 en K = 39,0. Welke meststof bevat het meeste stikstof in verhouding tot haar massa?

1. ureum:
   \(\mbox{CO(NH}_2\mbox{)}_2\)
2. ammoniumnitraat:
   \(\mbox{NH}_4\mbox{NO}_3\)
3. guanidine:
   \(\mbox{HNC(NH_2)}_2\)
4. kaliumnitraat:
   \(\mbox{KNO}_3\)

[/b][/i]

Verborgen inhoud

Antwoord C.

4) De volgende benamingen zijn juist, beoordeel de formule:

1. ammoniumsulfide:
   \(\mbox{(NH_4)}_2\mbox{SO}_3\)
2. calciumfosfaat:
   \(\mbox{Ca}_3\mbox{(PO_4)}_2\)
3. chroom(III)oxide:
   \(\mbox{CrO}_3\)
4. natriumhypochloriet
   \(\mbox{NaClO}_4\)

[/b][/i]

Verborgen inhoud

Antwoord B.

2. Stoechiometrie

5) De volgende getallen geven, juist afgerond tot op drie betekenisvolle cijfers, het getal 0,216:

1. 0,21674
2. 0,21650
3. 0,21655
4. 0,21645

Verborgen inhoud

Het voorgestelde antwoord is B, met als verklaring dat wanneer het laatste cijfer een 5 is, er naar het even getal wordt afgerond. Volgens de standaard afrondingsregels hoort een cijfer echter met één verhoogd te worden indien het volgende cijfer een 5 is.

6) Welk resultaat van de volgende berekeningen is gegeven met het juiste aantal betekenisvolle cijfers?

1. \(3,021 + 8,99 = 12,011\)
2. \(12,7 - 1,83 = 10,87\)
3. \(6,345 \cdot 2,2 = 13,959\)
4. \(\left(\frac{26,14}{37,62 \cdot 10^8}\right) \cdot 4,38 \cdot 10^{-2} = ((26,14/37,62 \cdot 10^8)) \cdot (4,38 \cdot 10^{-2})\)

[/b][/i]

Verborgen inhoud

Antwoord D. Ik vind het echter een vreemde opgave, omdat er voor zover ik kan zien niets "berekend" wordt bij D.

7) Fosfortrichloride \(\mbox{PCl}_3\) reageert met water en vormt fosforigzuur \(\mbox{H}_3\mbox{PO}_3\). Gegeven zijn de atoommassa's Cl = 35,5; H = 1,00; O = 16,0 en P = 31,0. Het maximum aantal mol fosforigzuur dat kan gevormd worden als 13,5 g water met een overmaat fosfortrichloride reageert, is:

1. 0,250
2. 0,500
3. 0,750
4. 4,500

Verborgen inhoud

Antwoord A.

8) Vertrekkend van een mengsel van een mol waterstofgas en een mol jooddamp, blijft er na t seconden nog 0,8 mol waterstofgas over. Het aantal mol waterstofjodide gevormd na t seconden is dan:

1. 0,2
2. 0,4
3. 0,8
4. 1,6

Verborgen inhoud

Antwoord B.

9) 100 g kaliumwaterstofcarbonaat (\(\mbox{KHCO}_3\)) wordt verhit tot constante massa. Het residu weegt 69 g. Gegeven zijn de atoommassa's K = 39,0; H = 1,00; C = 12,0; O = 16,0. De reactievergelijking van deze ontbinding is dan:

1. \(2\ \mbox{KHCO}_3(v) \longrightarrow \mbox{K}_2\mbox{CO}_3(v) + \mbox{CO}_2(g) + \mbox{H_2}\mbox{O}(g)\)
2. \(\mbox{KHCO}_3(v) \longrightarrow \mbox{KOH}(v) + \mbox{CO}_2(g)\)
3. \(4\ \mbox{KHCO}_3(v) \longrightarrow \mbox{K}_2\mbox{O}(v) + 2\ \mbox{KOH}(v) + \mbox{H_2}\mbox{O}(g) + 4\ \mbox{CO}_2(g)\)
4. \(2\ \mbox{KHCO}_3(v) \longrightarrow \mbox{K}_2\mbox{O}(v) + 2\ \mbox{CO}_2(g) + \mbox{H_2}\mbox{O}(g)\)

[/b][/i]

Verborgen inhoud

Antwoord A.

10) Je moet een patiënt 1,00 mol glucose-infuus toedienen en je hebt daarvoor een oplossing die massafractie ω = 5,00% glucose (\(\mbox{C}_6\mbox{H}_{12}\mbox{O}_6\)) bevat en als dichtheid ρ = 1,00 g per mL heeft. Gegeven zijn de atoommassa's H = 1,00; C = 12,0; O = 16,0. Hoeveel mL van deze oplossing moet je toedienen?

1. 3600 mL
2. 1800 mL
3. 900 mL
4. 450 mL

Verborgen inhoud

Antwoord A.

Ik heb nog zeven gelijkaardige opgaven, maar daarvan ontbreken de modelantwoorden. Ik zal ze misschien achteraf alsnog plaatsen. Er volgen ook nog opgaven op atoomstructuur en periodiek systeem, chemische bindingen, chemische reacties, chemische kinetiek, chemisch evenwicht, zuren en basen en elektrochemie.

[Klintersaas]

3. Atoomstructuur en periodiek systeem

Van vraag 13 ontbreekt het modelantwoord. Deze volgt misschien later.

14) De volgende symbolen stellen geen atoomorbitaal voor:

1. 4f
2. 2d
3. 5s
4. 3p

Verborgen inhoud

Antwoord B.

15) Onderstaande elektronenconfiguratie komt niet overeen met een atoom in zijn grondtoestand:

1. 1s²2s²2p³
2. 1s²2s²2p⁶3s²3p²
3. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁹
4. 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹

Verborgen inhoud

Antwoord C.

16) In het periodiek systeem:

1. worden de elementen gerangschikt volgens stijgend massagetal.
2. staan chemisch gelijkaardige elementen naast elkaar.
3. staat element nummer 14 in de vierde periode en in groep IIIa.
4. staan de elementen met het sterkste metaalkarakter links onderaan.

Verborgen inhoud

Antwoord D. Merk op dat antwoord A strikt genomen niet fout, maar eerder onvolledig is.

Van vraag 17 ontbreekt het modelantwoord. Deze volgt misschien later.

4. Chemische bindingen

18) Als je een natriumatoom (Na) vergelijkt met een natriumion (Na⁺), dan is de volgende bewering juist. Beide deeltjes hebben:

1. dezelfde straal.
2. dezelfde kernlading.
3. dezelfde chemische eigenschappen.
4. dezelfde elektronegativiteit.

Verborgen inhoud

Antwoord B.

19) Welk van de volgende deeltjes heeft een vrij elektronenpaar?

1. \(\mbox{H}_2\)
2. \(\mbox{H}_3\mbox{O}^+\)
3. \(\mbox{NH}_4^+\)
4. \(\mbox{CH}_4\)

[/b][/i]

Verborgen inhoud

Antwoord B.

20) Welk van de volgende moleculen is polair?

1. \(\mbox{BeCl}_2\)
2. \(\mbox{CCl}_4\)
3. \(\mbox{PCl}_3\)
4. \(\mbox{CO}_2\)

[/b][/i]

Verborgen inhoud

Antwoord C.

21) Welk van de volgende stoffen heeft de sterkste ionbindingen?

1. \(\mbox{LiCl}\)
2. \(\mbox{RbCl}\)
3. \(\mbox{BeCl}_2\)
4. \(\mbox{BCl}_3\)

[/b][/i]

Verborgen inhoud

Antwoord B.

22) Welke lewisstructuur zou je voorstellen voor het nitraation (\(\mbox{NO}_3^-\)) als je weet dat stikstof atoomnummer zeven en zuurstof atoomnummer acht heeft? NB: het symbool \(\ominus\) geeft de negatieve lading aan.

Lewisstructuren volgen later!

1. structuur a
2. structuur b
3. structuur c
4. structuur d

Verborgen inhoud

Antwoord A.

[Klintersaas]

De lewisstructuren die bij opgave 22 uit bovenstaande post horen:

[attachment=3795:modelopg...__II_22_.png]

[Klintersaas]

5. Chemische reacties

23) Als je zwavelzuur op vast natriumchloride giet, ontstaat er een gas. Dit gas is dan:

1. \(\mbox{HCl}\)
2. \(\mbox{H}_2\mbox{S}\)
3. \(\mbox{Cl}_2\)
4. \(\mbox{SO}_2\)

[/b][/i]

Verborgen inhoud

Antwoord A.

24) Het ion \(\mbox{Sn}^{2+}\) wordt gereduceerd als:

1. zijn oxidatietrap stijgt.
2. het zuurstof opneemt.
3. het elektronen opneemt.
4. het omgezet wordt tot \(\mbox{Sn}^{4+}\).

Verborgen inhoud

Antwoord C.

25) Over de oxidatietrap zijn de volgende beweringen juist:

1. De alkalimetalen hebben in alle verbindingen de oxidatietrap -I.
2. Waterstof heeft in alle verbindingen de oxidatietrap +I.
3. De oxidatietrap van een element in een enkelvoudige stof is nul.
4. De oxidatietrap van een element in een verbinding is de lading op het atoom van dat element in de verbinding.

Verborgen inhoud

Antwoord C.

26) Welk van de volgende zwavelbevattende anionen kan niet, naargelang de omstandigheden, optreden en als oxidator en als reductor?

1. \(\mbox{SO}_4^{2-}\)
2. \(\mbox{SO}_3^{2-}\)
3. \(\mbox{S}^{2-}\)
4. \(\mbox{S}_2\mbox{O}_3^{2-}\)

[/b][/i]

Verborgen inhoud

Antwoord C.

27) Je voegt 25,0 mL van een 0,10 M kaliumpermanganaatoplossing bij een overmaat kaliumjodide in zuur milieu. Het vrijgemaakte dijood reageert met exact 25,0 mL van een thiosulfaatoplossing. De deelreacties staan hieronder:

\(\mbox{MnO}_4^{-} + 8\ \mbox{H}^+ + 5\ e^- \longrightarrow \mbox{Mn}^{2+} + 8\ \mbox{H}_2\mbox{O}\)

\(2\ \mbox{I}^{-} - 2\ e^- \longrightarrow \mbox{I}_2\)

\(2\ \mbox{S}_2\mbox{O}_3^{2-} - 2\ e^- \longrightarrow \mbox{S}_4\mbox{O}_6^{2-}\)

De concentratie van de thiosulfaatoplossing is dan:

1. 0,10 M
2. 0,25 M
3. 0,40 M
4. 0,50 M

[/i]

Verborgen inhoud

Antwoord D.

6. Chemische reacties

28)

\(\mbox{H}_2(g) + \frac12\ \mbox{O}_2(g) \longrightarrow \mbox{H}_2\mbox{O}(vl) \qquad \Delta H = -256\ \mbox{kJ}\cdot\mbox{mol}^{-1}\)

Als je waterstof en zuurstof mengt bij kamertemperatuur, krijg je geen reactie, want:

1. de reactie is endotherm.
2. de evenwichtsconstante van deze reactie is klein.
3. de activeringsenergie van deze reactie is hoog.
4. de omgekeerde reactie gaat sneller dan de rechtstreekse reactie.

[/i]

Verborgen inhoud

Antwoord C.

Van vraag 29 ontbreekt het modelantwoord. Deze volgt misschien later.

30) De snelheidsvergelijking van de ontbinding van waterstofperoxide is van de eerste orde ten opzichte van \(\mbox{H}_2\mbox{O}_2\). Welk van de volgende grafieken toont dit aan?

Grafieken volgen later!

1. grafiek a
2. grafiek b
3. grafiek c
4. grafiek d

Verborgen inhoud

Antwoord A.

[Klintersaas]

De grafieken die bij opgave 30 uit post #7 horen:

[attachment=3812:modelopg...__II_30_.png]