Metal fuels
Alle eindexamens

Eindexamen

Metal fuels

Dit zijn opgaven 10 t/m 15 uit het eindexamen scheikunde – havo – 2022 – tijdvak 2. Ga naar het begin van dit examen.

De uitwerking vind je met de knop ‘Toon uitwerking’. Let op, als er geen ‘Controleer antwoord’ knop staat, moet je zelf je antwoord controleren met behulp van de uitwerking.

De uitwerkbijlage heb je nodig voor vraag 12, 13 en 15 en is bovenaan de pagina te downloaden onder

Metal fuels

De komende jaren zullen steenkolencentrales worden gesloten om de elektriciteitsproductie duurzamer te maken. Een onderzoeksteam van de TU Eindhoven onderzoekt of deze centrales toch nog langer te gebruiken zijn wanneer steenkool wordt vervangen door een zogeheten ‘metal fuel’. Een metal fuel is een metaalpoeder dat verbrand kan worden. Het onderzoeksteam gebruikt hiervoor ijzerpoeder.

De verbrandingsreactie van ijzerpoeder verloopt als volgt:

In deze opgave wordt de productie van elektrische stroom op basis van de verbranding van ijzerpoeder beschreven. Op de uitwerkbijlage (deze is te downloaden bovenaan de pagina) is hiervoor een vereenvoudigd en nog onvolledig blokschema gegeven. Eerst wordt ijzerpoeder dat in ruimte I is opgeslagen, gemengd met lucht. In een verbrandingskamer (ruimte II) wordt dit lucht-ijzermengsel tot ontbranding gebracht.

 

Vraag 10 (2 punten)

Leg uit met behulp van het botsende-deeltjesmodel dat de verbrandingssnelheid van ijzerpoeder hoger wordt, wanneer  eenzelfde massa ijzerpoeder met een kleinere deeltjesgrootte wordt gebruikt.

Vraag 11 (1 punt)

De verbranding van ijzerpoeder in ruimte II verloopt specifiek: de zuurstof reageert aan het oppervlak van de ijzerpoederdeeltjes en er vormt zich een korst van ijzeroxide. Dit is weergegeven in figuur 1. De korst wordt steeds dikker en uiteindelijk blijft er een vast deeltje over dat voornamelijk uit Fe2O3 bestaat.

Wanneer ijzerpoederdeeltjes reageren in ruimte II nemen ze in massa toe. Wanneer de poederdeeltjes na de verbranding groot en zwaar genoeg zijn, zakken ze naar de onderkant van de verbrandingskamer en komen ze in een opvangruimte terecht (ruimte III).

Geef een verklaring voor het toenemen van de massa van de poederdeeltjes.

Vraag 12 (1 punt)

De overgebleven gassen uit de lucht worden in ruimte II verhit, door de warmte die vrijkomt bij de verbranding van ijzerpoeder (zie uitwerkbijlage, deze kun je downloaden door boven aan de pagina op de download knop te klikken). De hete gassen worden boven uit ruimte II afgetapt en gebruikt voor de productie van hete stoom. Hiervoor moet de energie van de hete gassen via een apparaat (IV) worden overgedragen aan water. Het symbool voor dit apparaat is in figuur 2 weergegeven. Met de gevormde hete stoom wordt een stoomturbine (V) met elektriciteitsgenerator (VI) aangedreven. De stoom die uit de stoomturbine komt, wordt afgekoeld in een koeler (VII) en het gevormde afgekoelde water wordt weer naar het apparaat (IV) teruggevoerd.

Geef de naam van het apparaat (IV) dat is weergegeven in figuur 2.

Je kunt je antwoord checken met de ‘Controleer antwoord’ knop.

Vul een antwoord in.

Helaas. Het antwoord is niet juist. Probeer het nog een keer!

Klopt! Het gegeven antwoord is juist.

Vraag 13 (2 punten)

Vul het blokschema op de uitwerkbijlage aan (deze kun je downloaden door boven aan de pagina op de download knop te klikken en is hieronder weergegeven).
– Teken het symbool voor het apparaat (IV) en verbind deze met de stoomturbine (V) en met de koeler (VII).
– Geef aan welke waterstroom afgekoeld water en welke waterstroom hete stoom bevat.
– Noteer de letters van onderstaande stofstromen op de juiste plek in het blokschema:
A hete gassen
B afgekoelde gassen

Vraag 14 (2 punten)

Het ontstane ijzeroxide bestaat voornamelijk uit Fe2O3 en is opgevangen in ruimte III. Dit Fe2O3 wordt vervolgens in een recyclingproces weer omgezet tot ijzerpoeder. Deze terugwinning van ijzer is mogelijk door Fe2O3 te laten reageren met waterstof. Hierbij ontstaan ijzer en water.

Geef de vergelijking voor de reactie van Fe2O3 met waterstof.

Vraag 15 (2 punten)

In het eerder weergegeven blokschema op de  uitwerkbijlage (deze kun je downloaden bovenaan de pagina en staat hieronder weergegeven) ontbreekt een blok voor het recyclingproces.

Maak op de uitwerkbijlage het blokschema compleet.
– Teken een blok voor het recyclingproces.
– Teken de pijlen van de ontbrekende stofstromen.
– Noteer de nummers van de onderstaande stoffen bij de juiste pijlen.
1 ijzer
2 ijzeroxide
3 water
4 waterstof

Ga naar de volgende opgaven van dit eindexamen > scheikunde – havo – 2022 – tijdvak 2 – deel 3

Bron: examenblad.nl

Bekijk ook eens

studiehulp icoon Alcohol in de auto
Scheikunde | Havo | 5
Eindexamen
Alcohol in de auto
Vragen 22 t/m 31 uit eindexamen Scheikunde - havo - 2022 - tv2
Lees meer
studiehulp icoon Alcoholen uit CO2
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Alcoholen uit CO2
Vragen 5 t/m 10 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 3.
Lees meer
studiehulp icoon Houtspons
Scheikunde | Havo | 5
Eindexamen
Houtspons
Vragen 1 t/m 9 uit eindexamen Scheikunde - havo - 2022 - tv2
Lees meer
studiehulp icoon BioGlue®
Scheikunde | Havo | 5
Eindexamen
BioGlue®
Vragen 16 t/m 21 uit eindexamen Scheikunde - havo - 2022 - tv2
Lees meer
studiehulp icoon Bijensteek
Scheikunde | Havo | 5
Eindexamen
Bijensteek
Vragen 32 t/m 38 uit eindexamen Scheikunde - havo - 2022 - tv 2
Lees meer
studiehulp icoon Dioxines en PCB’s
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Dioxines en PCB’s
Vragen 1 t/m 4 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 3.
Lees meer
studiehulp icoon Biodiesel uit sheaboter
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Biodiesel uit sheaboter
Vragen 11 t/m 13 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 3.
Lees meer
studiehulp icoon Bacteriële polymeren
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Bacteriële polymeren
Vragen 14 t/m 19 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 3.
Lees meer
studiehulp icoon Ademtest voor leverziekte
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Ademtest voor leverziekte
Vragen 20 t/m 24 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 3.
Lees meer
studiehulp icoon Cadmiumgeel
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Cadmiumgeel
Vragen 1 t/m 6 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 2.
Lees meer