Groene chemie
Alle oefentoetsen

Oefentoets

Groene chemie

Deze oefentoets bestaat uit drie vragen over het onderwerp groene chemie.

De uitwerking vind je na het openen van alle hints. Let op, sommige vragen hebben geen ‘Controleer antwoord’ knop. Controleer hier zelf je antwoord met behulp van de hints en uitwerking. 

Vraag 1

Methylethanoaat (C3H6O2) kun je maken via de volgende reactie:

CH3OH + C2H4O2 🡪 C3H6O2 + H2O

a)

Bereken de atoomeconomie van deze reactie. Rond je antwoord af op 1 decimaal nauwkeurig.

Je kunt je antwoord checken met de ‘Controleer antwoord’ knop.
Let op: op een toets 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.

b)

Uit 10 mL methanol en een overmaat ethaanzuur ontstaat 14,6 gram methylethanoaat.

Laat zien dat het rendement 80 % is. Gebruik een gegeven uit Binas tabel 11/ScienceData 1.9d.

Vraag 2

Volgens een studie van de United Nations Environment Programme worden wereldwijd ieder jaar 325 miljoen loodaccu’s geproduceerd met een gemiddelde massa van 17,2 kg.
De samenstelling van deze accu’s is hieronder weergegeven.

Helaas hebben loodaccu’s een beperkte levensduur. Kapotte accu’s worden op grote schaal gerecycled. Het metaal lood dat uit de accu’s wordt teruggewonnen, is niet alleen afkomstig uit het lood maar ook uit de loodverbindingen. Het terugwinnen van lood uit accu’s levert geld op, want lood is een waardevol metaal.

a)

Geef twee andere redenen om het lood terug te winnen uit accu’s.

b)

Bereken het totale aantal kg Pb (zowel in het metaal lood als in loodverbindingen) dat een loodaccu van 17,2 kg bevat.

Gebruik hierbij de volgende gegevens:

  • De gemiddelde molaire massa van de loodverbindingen is 293 g mol–1;
  • één mol loodverbindingen bevat één mol Pb.

Rond je antwoord af op 1 decimaal. Je kunt je antwoord checken met de ‘Controleer antwoord’ knop.
Let op: op een toets 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.

Hieronder is het blokschema weergegeven van het recycleproces.

In ruimte I worden de accu’s in kleine stukjes gemalen en wordt de zwavelzuuroplossing verwijderd. Ruimte II is een grote bak met water. Het polypropeen drijft op het water en wordt van het oppervlak afgeschoven. De andere materialen (lood, loodverbindingen en polychlooretheen) zakken naar de bodem. Deze materialen worden naar een oven (ruimte III) overgebracht en daar samen met koolstof verhit tot 1400 °C. In deze oven smelt het lood en treden verschillende reacties op. Bij deze reacties ontstaan zogenoemde ovengassen. Koolstofdioxide, zwaveldioxide en waterstofchloride vormen de hoofdbestanddelen van deze ovengassen. In ruimte III ontstaat ook vloeibaar lood uit de loodverbindingen.

c)

Wat is de naam van de scheidingsmethode die wordt toegepast in ruimte II? Geef ook aan op het verschil in welke stofeigenschap deze methode berust.

Noteer je antwoord als volgt: De scheidingsmethode is …………. en deze methode berust op het verschil in …………. (bijvoorbeeld: centrifugeren,massa)

 

Vul een antwoord in.

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

Klopt! Het gegeven antwoord is juist.

De vergelijking van één van de reacties die optreedt in ruimte III is hieronder weergegeven.

PbO2 (s) + C (s) → Pb (s) + CO2 (g) reactie 1

d)

Bereken de reactiewarmte van reactie 1 in J per mol Pb (bij T = 298 K en p = p0). Maak hierbij gebruik van Binas-tabel 57A/ScienceData 9.2.

Zwaveldioxide en waterstofchloride die in ruimte III ontstaan, mogen niet in de lucht worden geloosd.

e)

Noem twee ongewenste effecten van  en/of waterstofchloride op de kwaliteit van lucht en/of water en/of bodem. Vermeld bij elk effect door welk gas (zwaveldioxide of waterstofchloride) het wordt veroorzaakt.

Zwaveldioxide en waterstofchloride worden uit de ovengassen verwijderd. Het blokschema hieronder is uitgebreid met de ruimtes IV tot en met VII. Met behulp van dat uitgebreide blokschema kan de verwijdering van zwaveldioxide en waterstofchloride uit de ovengassen worden weergegeven. De verwijdering van zwaveldioxide en waterstofchloride verloopt als volgt:

  • In ruimte IV worden de ovengassen in contact gebracht met een overmaat natronloog. Hierbij ontstaan opgelost natriumsulfiet, opgelost natriumchloride en opgelost natriumcarbonaat.
  • In ruimte V worden de sulfietionen met behulp van zuurstofmoleculen omgezet tot sulfaationen.
  • In ruimte VI wordt zoveel zwavelzuuroplossing toegevoegd dat alle hydroxide-ionen worden omgezet tot watermoleculen en alle carbonaationen worden omgezet tot koolstofdioxidemoleculen.
  • In ruimte VII wordt de oplossing gedeeltelijk ingedampt. Het natriumsulfaat dat daarbij uitkristalliseert, kan worden gebruikt bij het maken van glas of wasmiddel.

f)

Noteer in het blokschema de letters van de onderstaande stoffen bij de juiste pijlen. Houd er rekening mee dat sommige letters bij meer dan één pijl kunnen voorkomen.

A koolstofdioxide

 B natronloog

C opgelost natriumcarbonaat

D opgelost natriumchloride

E opgelost natriumsulfaat

 F opgelost natriumsulfiet

G waterstofchloride

H zuurstof

I zwaveldioxide

g)

Geef de vergelijking van de reactie die optreedt in ruimte V.

h)

Geef twee redenen waarom in ruimte VI een zwavelzuuroplossing wordt toegevoegd en niet een oplossing van salpeterzuur. Maak hierbij onder andere gebruik van het blokschema.

Vraag 3

Tekstfragment:

In het tekstfragment zijn drie chemische processen beschreven:

  • elektrolyse;
  • methanisering;
  • vergassing.

a)

Geef de reactievergelijking van deze elektrolyse (regels 1 en 2 uit het tekstfragment).

b)

Is elektrolyse een endotherm of een exotherm proces?

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

Klopt! Het gegeven antwoord is juist.

c)

Maak onderstaand energiediagram van de elektrolyse af. Noteer daarin, met de bijbehorende bijschriften, het energieniveau van de geactiveerde toestand en het energieniveau van de reactieproducten.

Bij het power-to-gas-proces wordt waterstof  omgezet tot methaan. Beide gassen kunnen dienen als brandstof. Men kan zich afvragen of de methanisering in de context van duurzaamheid wel zinvol is voor de opslag van energie.

Bij de methanisering (regels 3 tot en met 5) wordt waterstof exotherm omgezet tot methaan volgens:

4 H2 (g) + CO2 (g) → CH4 (g) + 2 H2O (g)

d)

Bereken de E-factor voor deze methanisering. Neem aan dat een rendement van 80% wordt behaald.

Rond je antwoord af op een decimaal. Je kunt je antwoord checken met de ‘Controleer antwoord’ knop.
Let op: op een toets 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.

Bij de vergassing (regels 8 tot en met 10) wordt vaste biomassa bij hoge temperatuur omgezet tot voornamelijk synthesegas. Dit kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor de productie van vloeibare koolwaterstoffen. Hieronder zijn de processen die zijn beschreven in het tekstfragment, schematisch en vereenvoudigd weergegeven. Dit schema is onvolledig. Bij de stofstromen A t/m G ontbreken de namen.

e)

Benoem de ontbrekende stoffen bij de letters in het plaatje boven.

Schrijf je antwoord op en controleer ze hieronder.

f)

Bij het power-to-gas-proces wordt waterstof omgezet tot methaan. Beide gassen kunnen dienen als brandstof. Men kan zich afvragen of de methanisering in de context van duurzaamheid wel zinvol is voor de opslag van energie.

Pia stelt dat het duurzamer is om de overtollige energie vast te leggen als H2 gas. Koen zegt dat het duurzamer is om het H2 gas te methaniseren. Geef voor allebei een (ander) argument om hun uitspraak te ondersteunen.

Bekijk ook eens

studieorientatie icoon Zet je in voor een schoner milieu Indicatie dat de post een filmpje is
Mbo 4 | Natuur & Milieu
Studie
Zet je in voor een schoner milieu
Leer meer over de opleiding Adviseur Leefomgeving.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Een duurzame coating Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Een duurzame coating
Hung Chien zoekt een duurzame manier om coatings te maken.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Als milieu-inspecteur werk je vaak buiten Indicatie dat de post een filmpje is
Mbo 4 | Natuur & Milieu
Beroep | Stage
Als milieu-inspecteur werk je vaak buiten
Leer meer over wat je kan worden met Adviseur Leefomgeving.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Hoe beïnvloed ontbossing de planeet? Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Natuur & Milieu
Studie
Hoe beïnvloed ontbossing de planeet?
Je leert het bij de opleiding Aarde, economie en duurzaamheid.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Aarde, economie en duurzaamheid studeren Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Natuur & Milieu
Studie
Aarde, economie en duurzaamheid studeren
Claire en Goos delen hun ervaringen met de opleiding.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Oersoep en afvalwater Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Oersoep en afvalwater
Saskia probeert waardevolle moleculen uit afvalwater te halen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Efficient gebruik van grondstoffen Indicatie dat de post een filmpje is
Hbo | Onderzoek & Wetenschap
Beroep
Efficient gebruik van grondstoffen
Evelien optimaliseert industriële processen.
Bekijk het filmpje
studieorientatie icoon Vind jij de oplossing tegen verstedelijking? Indicatie dat de post een filmpje is
Wo | Natuur & Milieu
Studie
Vind jij de oplossing tegen verstedelijking?
Je leert het bij de studie Aarde, economie en duurzaamheid.
Bekijk het filmpje
studiehulp icoon Organische chemie - reacties
Scheikunde | Vwo | 5
Oefentoets
Organische chemie - reacties
Oefentoets over addities, substituties en eliminaties.
Bekijk de toets
studiehulp icoon Organische chemie - naamgeving
Scheikunde | Vwo | 5
Oefentoets
Organische chemie - naamgeving
Oefentoets over structuur- isomerie en structuurformules.
Bekijk de toets