Alcoholen uit CO2
Alle eindexamens

Eindexamen

Alcoholen uit CO2

Dit zijn opgaven 5 t/m 10 uit het eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 3.

Wil je bij opgave 1 starten? Ga dan naar het begin van dit examen.

Alcoholen uit CO2

De stijging van het CO2-gehalte in de atmosfeer heeft geleid tot onderzoek naar het gebruik van CO2 als grondstof voor brandstoffen. Zo is bijvoorbeeld de elektrochemische omzetting van CO2 tot methanol onderzocht. Hierbij is gebruikgemaakt van een elektrochemische cel zoals is weergegeven in figuur 1.

Vraag 5 (3 punten)

Geef met behulp van figuur 1 de vergelijking van de halfreactie waarbij CO2 wordt omgezet tot methanol.

Vraag 6 (3 punten)

De totaalvergelijking van de reactie in de elektrochemische cel is hieronder weergegeven.

Bereken de reactiewarmte van de totaalreactie per mol methanol.

Let op: op een examen verwacht een docent de hele berekening zoals in de uitwerking staat.

Vul een antwoord in.

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

Klopt! Het gegeven antwoord is juist.

Vraag 7 (3 punten)

De elektrode die in het onderzoek is gebruikt, was bedekt met een laagje polyaniline. Hiervoor is gekozen omdat door de polyaniline niet alleen elektrische energie maar ook lichtenergie kan worden overgedragen bij elektrochemische reacties. Het rendement van de omzetting van CO2 tot methanol nam inderdaad sterk toe wanneer de elektrode werd belicht met een felle lamp. Men heeft de stroomsterkte tijdens de omzetting onderzocht, waarbij de volgende omstandigheden werden gekozen:

  • De oplossing bevatte geen CO2 (blanco) of was juist verzadigd met CO2.
  • De cel werd verlicht of verduisterd.

 

Bereken de pH van een verzadigde oplossing van CO2 in water.

  • Ga er hierbij van uit dat CO2 zich gedraagt als een eenwaardig zuur.
  • De maximale oplosbaarheid van CO2 bedraagt 5,31 ∙ 10–2 mol L–1.

 

Let op: op een examen verwacht een docent de hele berekening zoals in de uitwerking staat.

Vul een antwoord in.

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

Klopt! Het gegeven antwoord is juist.

Vraag 8 (3 punten)

Voorafgaand aan de experimenten werd met een buffer de waarde van de pH ingesteld op 4 ofwel op 7.
De resultaten van de metingen zijn in de tabel weergegeven. De waardes in de tabel zijn de gemeten stroomsterktes in μA.

Uit de blanco metingen blijkt dat er ook stroom loopt als er geen CO2 aanwezig is. De stoffen uit de gebruikte buffer kunnen niet als oxidator optreden, en verklaren dus ook  niet de stroom die er loopt.
Op grond van de resultaten formuleerden de onderzoekers twee conclusies:

  1. Aan de polyaniline elektrode verloopt ook de halfreactie 2 H+ + 2 e → H2.
  2. De halfreactie 2 H+ + 2 e– → H2 wordt ook versneld door de polyaniline elektrode.

 

Geef met behulp van de tabel een onderbouwend argument voor elk van beide conclusies.

Vraag 9 (3 punten)

Uit onderzoek met gaschromatografie bleek dat er behalve methanol ook een aanzienlijke hoeveelheid ethanol aan de polyaniline elektrode wordt gevormd. In het onderzoek werd de ontstane molverhouding tussen ethanol en methanol bepaald.

Aangezien de detector een verschillende gevoeligheid kent voor ethanol en methanol werd eerst een chromatogram gemaakt met een standaardoplossing. Deze standaardoplossing bevatte ethanol en methanol in de molverhouding 1 : 1.

In figuur 2 zijn het chromatogram van de standaardoplossing en dat van een monster weergegeven. Naast elke piek is het relatieve piekoppervlak genoteerd.

Leg uit met behulp van figuur 2 of in deze bepalingen de stationaire fase meer of minder polair was dan de mobiele fase.

Vraag 10 (2 punten)

Bereken met behulp van figuur 2 de molverhouding tussen methanol en ethanol in het monster.

Geef de verhouding weer als: methanol : ethanol = … : 1,0.

Ga naar de volgende opgaven van dit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 3 deel 3.

Bron: examenblad.nl

Bekijk ook eens

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
studiehulp icoon Merox
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Merox
Vragen 7 t/m 12 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 2.
Lees meer
studiehulp icoon EPDM-rubber
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
EPDM-rubber
Vragen 13 t/m 19 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 2.
Lees meer
studiehulp icoon Voedsellijm
Scheikunde | Vwo | 6
Eindexamen
Voedsellijm
Vragen 20 t/m 25 uit eindexamen scheikunde vwo 2022 tijdvak 2.
Lees meer
studiehulp icoon Metal fuels
Scheikunde | Havo | 5
Eindexamen
Metal fuels
Vragen 10 t/m 15 uit eindexamen Scheikunde - havo - 2022 - tv 2
Lees meer
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