Examenvragen - Chemie - Juli 2017

Vraag: Juli 2017

Welk ion bezit 32 neutronen en 26 elektronen?
<A> 58Ni4+
<B> 58Ni2+
<C> 60Ni2+
<D> 60Ni4+

Antwoord: C

Ni heeft Z = 28 en A = 59, dus 28 protonen, 28 elektronen en 59-28 = 31 neutronen
Om 32 neutronen te hebben moet A = 60 en om 26 elektronen te hebben moeten er twee elektronen minder zijn, dus het tweewaardig positief ion.
Dus antwoord C

Vraag: Juli 2017

Kaliumaluminiumsulfaat is een dubbelzout met drie ionsoorten, twee positieve monoatomische en één negatief polyatomisch.
Wat is de juiste formule van dit dubbelzout?
<A> K3AlSO4
<B> K3Al(SO4)2
<C> KAl(SO4) 2
<D> KAlSO4

Antwoord: C

K is éénwaardig positief (K+), Al driewaardig positief (Al3+) en SO4 tweewaardig negatief (SO42-) , dus KAl(SO4)2 om een neutrale molecule te krijgen, dus antwoord C

Vraag: Juli 2017

Welke van de volgende oplossingen bevat het grootste aantal natriumionen?
<A> 500 mL NaNO3-oplossing met c = 0,012 mol.L-1
<B> 200 mL Na2CO3-oplossing met c = 0,020 mol.L-1
<C> 300 mL NaCl-oplossing met c = 0,010 mol.L-1
<D> 250 mL Na2SO4-oplossing met c = 0,010 mol.L-1

Antwoord: B

Oplossing A: 0,012 mol/L * 0,500 L = 0,006 mol NaNO3, dus 0,006 mol Na
Oplossing B: 0,020 mol/L * 0,200 L = 0,004 mol Na2CO3, dus 0,008 mol Na
Oplossing C: 0,010 mol/L * 0,300 L = 0,003 mol NaCl, dus 0,003 mol Na
Oplossing D: 0,010 mol/L * 0,250 L = 0,0025 mol Na2SO4, dus 0,005 mol Na
Dus het antwoord is B

Vraag: Juli 2017

Aluminiumoxide wordt in een industrieel proces onderworpen aan een elektrolyse waarbij aan de ene elektrode aluminium en aan de andere elektrode zuurstofgas ontstaat.
Wat is de molverhouding tussen de gevormde hoeveelheden aluminium en zuurstofgas bij deze elektrolyse?
<A> 4/3
<B> 3/2
<C> 2/3
<D> 1/1

Antwoord: A

De reactievergelijking is:
2 Al2O3 -> 4 Al + 3 O2
Dus antwoord A

Vraag: Juli 2017

Welke volumes van de oplossingen I en II moeten samengevoegd worden om de grootste hoeveelheid neerslag (in mol) van Fe(OH)3 te bekomen?
oplossing I: Fe2(SO4)3 met c = 1,0 mol.L-1
oplossing II: NaOH met c = 1,0 mol.L-1

Antwoord: A

De reactievergelijking is:
Fe2(SO4)3 + 6 NaOH -> 2 Fe(OH)3 + 3 Na2SO4
Alle voorgestelde mengsels hebben een totaal van 70 ml
De ideale verhouding, zoals de reactievergelijking laat zien is 1:6
Antwoord A benadert dit het dichtst.

Vraag: Juli 2017

Gegeven zijn de halfreacties:
Pb2+ (aq) + 2 e- ⇌ Pb (s) E0 = - 0,13 V ;
Cu2+ (aq) + 2 e- ⇌ Cu (s) E0 = + 0,34 V .
Pb2+ -ionen en NO3- -ionen zijn kleurloos in een waterige oplossing.
Een loden plaatje wordt gedurende voldoende lange tijd in een blauwkleurige waterige oplossing van koper(II)nitraat geplaatst.
Twee mogelijke uitspraken over veranderingen nadat het plaatje uit de oplossing gehaald werd, zijn:
I. de massa van het plaatje is toegenomen;
II. de intensiteit van de blauwe kleur van de oplossing is afgenomen.
Welke verandering(en) I en/of II is/zijn werkelijk waar te nemen?
<A> geen van beide
<B> I en II
<C> alleen II
<D> alleen I

Antwoord: C

Pb heeft de laagste normpotentiaal: het is dus het minst edele metaal en oxideert sneller.
Dus Pb gaat van het plaatje als Pb2+ in de oplossing
Cu2+ gaat uit de oplossing als Cu op het plaatje.
Dus de blauwe kleur van de oplossing vermindert.
Pb is zwaarder dan Cu (PSE), dus de massa van het plaatje is afgenomen, en dus niet toegenomen
Dus enkel bewering II is juist.

Vraag: Juli 2017

Voor de reactie: H2O2 (aq) + 3 I- (aq) + 2 H+ (aq) -> I3- (aq) + 2 H2O (l)
werd bij constante temperatuur maar verschillende beginconcentraties van de reagentia de reactiesnelheid bij het begin van de reactie bepaald. Onderstaande tabel laat je de verschillende meetresultaten zien.
Wat is de orde van de reactie wat betreft H+ en wat is de totale orde van de reactie?
<A> orde 1 wat betreft H+ en orde 3,5 voor de totale reactie
<B> orde 1 wat betreft H+ en orde 3 voor de totale reactie
<C> orde 0 wat betreft H+ en orde 3 voor de totale reactie
<D> orde 0 wat betreft H+ en orde 2 voor de totale reactie

Antwoord: D

Hier geldt: v = k . [H2O2]x . [I-]y. [H+]z
In rij 1 en rij 3 is enkel [H+] verschillend; dus [H+] heeft geen invloed; dit kan enkel als z = 0; dus de reactie is in orde 0 voor wat betreft H+
Uit rij 2 en rij 1 volgt: k . (0,100)x (0,045)y = 3 . k . (0,050)x (0,030)y
(1,5)y = 3 . (0,5)x (*)
Uit rij 2 en rij 4 volgt: k . (0,100)x (0,045)y = 4 . k . (0,025)x (0,045)y
(0,100 / 0,025)x = 4 4x = 4 x = 1
We vullen x in in (*):
(1,5)y = 3 . (0,5)1
(1,5)y = 1,5 y = 1
De totale orde is dus 1 + 1 + 0 = 2

Vraag: Juli 2017

In een leeg reactievat worden gelijke molhoeveelheden SO2 (g) en SO3 (g) gebracht. Volgend evenwicht stelt zich in:
2 SO3 (g) ⇌ 2 SO2 (g) + O2 (g)
In het reactievat bevinden zich dan 0,70 mol SO3 (g) en 0,90 mol SO2 (g).
Welke hoeveelheid O2 is er gevormd?
<A> 2,0 × 10-1 mol
<B> 8,0 × 10-2 mol
<C> 5,0 × 10-2 mol
<D> 2,0 × 10-2 mol

Antwoord: C

Van SO2 komen er evenveel mol bij als er van SO3 afgegaan zijn, dus de oorspronkelijke concentraties waren beide 0,80 mol en er is 0,10 mol SO3 omgezet en 0,10 mol SO2 bijgekomen.
Voor elke mol geproduceerd SO2 wordt er slechts een halve mol O2 geproduceerd, dus zal er 0,050 mol O2 geproduceerd zijn

Vraag: Juli 2017

Gegeven is de reactie PCl3 (g) + Cl2 (g) ⇌ PCl5 (g) + x kJ.
Welke wijziging zal het aantal mol fosforpentachloride bij evenwicht doen toenemen?
<A> Kryptongas aan het reactievat toevoegen zonder dat het volume van het reactievat hierdoor gewijzigd wordt.
<B> Een gedeelte van de evenwichtshoeveelheid chloorgas verwijderen uit het reactievat.
<C> Het reactievat afkoelen zonder dat het volume van het reactievat hierdoor gewijzigd wordt.
<D> Het volume van het reactievat driemaal groter maken waarbij de temperatuur van het reactiemengsel constant blijft.

Antwoord: C

A: toevoegen van een gas dat niet reageert met de gassen in de reactie verschuift het evenwicht niet.
B: chloorgas verwijderen verschuift het evenwicht naar links, dit is ook fout.
C: afkoelen van het vat zal het evenwicht naar rechts verschuiven. Hier is er inderdaad een toename van fosforpentachloride. Antwoord C is juist.
D: het volume vergroten verschuift het evenwicht naar de kant met het meeste aantal mol, dus naar links.

Vraag: Juli 2017

HCN is een zwak zuur (Kz = 5,0 x 10–10).
NH3 is een zwakke base (Kb = 1,8 x 10–5).
Wat kan besloten worden over de pH van een waterige oplossing van NH4CN met een concentratie van 1,0 M?
<A> pH > 12
<B> 7 < pH < 12
<C> pH = 7
<D> 2 < pH < 7 .

Antwoord: B

De Kz is een maat voor afgifte van H+, de Kb een overeenkomstige maat voor de opname van H+
Dus NH3 is een sterkere base dan HCN een zuur is s(Kb > Kz) en er zullen dus meer H+ uit de oplossing verdwijnen dan er vrijgegeven worden.
Dus zal de oplossing eerder basisch zijn dan zuur; dus pH > 7
Als de oplossing enkel NH3 bevatte zou de pH ongeveer (de pKb ligt tussen 4 en 5):
Neem pKb = 4: pOH = ½ (pKb – log [B]0) = ½ (4 – log(1)) = 2,0, dus pH is 12
Neem pKb = 4: pOH = ½ (pKb – log [B]0) = ½ (5 – log(1)) = 2,5, dus pH is 11,5
Dus de pH zal in alle geval kleiner zijn dan 12.
Wegens de aanwezigheid van HCN zal de pH zelfs nog wat lager zijn
Dus de pH ligt in alle geval tussen 7 en 12, antwoord B

Vraag: Juli 2017

20,0 mL van een bariumhydroxide-oplossing worden getitreerd met 32,0 mL van een waterstofchloride-oplossing die een concentratie heeft van 0,250 M.
Wat is de concentratie van de bariumhydroxide-oplossing?
<A> 0,800 M
<B> 0,400 M
<C> 0,200 M
<D> 0,100 M

Antwoord: C

32 ml HCl van 0,250 mol/L komt overeen met 8 * 10-3 mol HCl
Aangezien Ba(OH)2 zal er 4 * 10-3 mol Ba(OH)2 getitreerd zijn
Deze hoeveelheid zit in 20 ml. Dus per liter 50 keer meer:
4 * 10-3 * 50 = 0,200 mol /L
Of anders n1.c1.V1 = n2.c2.V2, waarbij n de waardigheid is, 1 voor HCl en 2 voor Ba(OH)2
Invullen en uitrekenen geeft, uiteraard, hetzelfde resultaat.

Vraag: Juli 2017

Een neutraal atoom in de grondtoestand beschikt over:
vier doubletten (= elektronenparen) in s-orbitalen;
drie ongepaarde elektronen in een d-subniveau.
Van welk(e) element(en) kan dat atoom zijn?
<A> van Fe of Co
<B> van V of Co
<C> enkel van Fe
<D> enkel van V

Antwoord: B

V (Z=23): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3 4s2
Fe (Z=26): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2
Co (Z=27): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d7 4s2
Zowel bij V als Co vinden we drie ongepaarde elektronen in het d-subniveau.
Bij Fe zijn er 4 ongepaarde elektronen in het d-subniveau.
Dus antwoord B.

Vraag: Juli 2017

Van welk deeltje komen er in de Lewisstructuur drie σ-bindingen en één π-binding voor?
<A> CO32-
<B> C2H2
<C> NH4+
<D> NO2-

Antwoord: A

In CO32- is C dubbel gebonden aan één O-atoom (dit is een pi en een sigma binding), en enkel gebonden aan de andere twee O-atomen, dit zijn dus nog twee sigma-bindingen. Dus in totaal één pi- en drie sigma-bindingen.
Antwoord A.
In C2H2 bestaat de drievoudige binding uit 1 sigma- en 2 pi-bindingen. En dan nog 2x een sigma-binding tussen C en H, geeft dan dan 3 sigma- en 2 pi-bindingen.
In NH4+ zijn er vier sigma-bindingen, één met elk van de H-atomen.
In NO2- is N dubbel gebonden aan één O-atoom (dit is een pi en een sigma binding), en enkel gebonden aan het andere O-atoom. Dus in totaal één pi- en twee sigma-bindingen.

Vraag: Juli 2017

Onderstaande brutoformules zijn die van acyclische carbonzuren die geen drievoudige bindingen bevatten.
Welk van die carbonzuren bevat het grootste aantal dubbele bindingen?
<A> C24H48O2
<B> C22H40O2
<C> C20H32O2
<D> C18H30O2

Antwoord: C

Als we de COOH verwijderen en vervangen door H, krijgen we het alkaan of alkeen
De formule voor een alkaan is CnH2n+2, voor elke dubbele binding gaan er van 2n+2 2 eenheden af.
A: C23H48: CnH2n+2, dus het alkaan, geen dubbele binding
B: C21H40: CnH2n-2, dus twee dubbele bindingen
C: C19H32: CnH2n-6, dus vier dubbele bindingen
D: C17H30: CnH2n-4, dus drie dubbele bindingen
Dus antwoord C

Vraag: Juli 2017

Methylsalicylaat is net als acetylsalicylzuur (= aspirine) een ester van salicylzuur.
Acetylsalicylzuur is een ester dat ontstaat uit salicylzuur en azijnzuur. In methylsalicylaat is het salicylzuur veresterd met methanol.
Wat is de correcte formule van methylsalicylaat?

Antwoord: C

Een verestering is een waterafspliting tussen een -COOH en een HO- groep, wat aanleiding geeft tot in dit geval de -CO-O-CH3 getoond in antwoord C