Scheikunde examen HAVO 2025 - Tijdvak 1

Verberg docent

20:35

Vraag 9

Afspelen

Geluid uitzetten

Volume

Afspeelsnelheid

20:35 / 22:02·Vraag 10

Ondertiteling/CC

Instellingen

Volledig scherm

Thijs Brouwer

Slaag gegarandeerd met ExamenBoost

Oefen examens van de afgelopen 5 jaar met extra uitleg door docenten bij examenvragen
Extra uitleg en oefenen voor elk onderwerp uit je examen
Stel vragen en krijg direct antwoord

Bestand aan het laden...

Bij het maken van plaatstaal wordt beitsvloeistof gebruikt. Na gebruik bevat deze waterige vloeistof\mathrm{Fe}^{2+}\text{-ionen}$\mathrm{Fe}^{2+},\mathrm{H}^{+}\text{-ionen}$\mathrm{H}^{+}en\mathrm{Cl}^{-}\text{-ionen}$\mathrm{Cl}^{-}. In deze opgave worden twee processen beschreven waarmee gebruikte beitsvloeistof wordt gerecycled: het proces van New Zealand Steel (proces A) en het proces van SMS Siemag (proces B). In beide processen wordt gebruikte beitsvloeistof omgezet tot onder andere\mathrm{Fe}^{3+}\text{-ionen}\mathrm{Fe}^{3+}\mathrm{Fe}^{3+}\mathrm{Fe}^{3+}\mathrm{Fe}^{3+}\mathrm{Fe}^{3+}\mathrm{Fe}^{3+}\mathrm{Fe}^{3+}\mathrm{Fe}^{3+}\mathrm{Fe}^{3+}\mathrm{Fe}^{3+}\mathrm{Fe}^{3+}\mathrm{Fe}^{3+}\mathrm{Fe}^{3+}$\mathrm{Fe}^{3+}\mathrm{Fe}^{3+}ProcesBHetprocesvanSMSSiemagvindtplaatsindriestappenenisopdeuitwerkbijlageonvolledigenschematischweergegeven:Stap1:Degebruiktebeitsvloeistofwordtverwarmdtotineenpre-concentrator.Hierdoorverdampteendeelvanhetwatereneendeelvanhetopgeloste.Dezegassenwordennaareenopvangvatgeleid.Eengeconcentreerdeoplossingvan,enstroomtnaarreactor1(R1).Stap2:InR1reagerenalle-ionenmetzuurstofvolgensreactie2,bijeentemperatuurvaneneendrukvan7bar.Stap3:Deontstanesuspensiewordtinreactor2(R2)geleidbijeentemperatuurvan.Hierverdamptnogmeerwater.Ooktreedtreactie3op:VastwordtonderinR2afgevoerdenopgeslagen.AlleoverigeenverlatenR2als.Allegasvormigestoffenwordennaarhetopvangvatgeleid.$\mathrm{Fe}^{3+}en \mathrm{HCl}_{}\text{-gas}\mathrm{HCl}_{}\mathrm{HCl}_{}\mathrm{HCl}_{}\mathrm{HCl}_{}\mathrm{HCl}_{}\mathrm{HCl}_{}\mathrm{HCl}_{}\mathrm{HCl}_{}\mathrm{HCl}_{}\mathrm{HCl}_{}\mathrm{HCl}_{}.

Proces A

Het bedrijf New Zealand Steel maakt gebruik van een vortexreactor. Zie figuur 1. Een vortexreactor is een reactor waarin een ronddraaiende stroom van gassen (een vortex) aanwezig is. De reactor wordt verwarmd met behulp van gasbranders. De gebruikte beitsvloeistof wordt via vernevelaars van boven in de reactor gebracht bij een temperatuur van minimaal350\ \degree\text{C}350\ \degree350\ \degree350\ \degree350\ \degree350\ \degree350\ \degree350\ \degree350\ \degree350\ \degree350\degree350\degree350\degree350350350350350350350350350^{}350^{\circ}350^{\circ}\mathrm{C}350^{\circ}\mathrm{C}350^{\circ}\mathrm{C}$350^{\circ} \mathrm{C}. Hierdoor verdampt het water waarin de ionen zijn opgelost en ontstaan vast$\mathrm{FeCl}_{2}en gasvormig\mathrm{HCl}_{}\mathrm{CHCl}_{}\mathrm{CHCl}_2\mathrm{CHl}_2\mathrm{Cl}_2H\mathrm{Cl}_2. Het vaste$\mathrm{FeCl}_{2}reageert vervolgens in de vortexreactor tot$\mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}, wat aan de onderkant van de reactor wordt afgevoerd en opgeslagen.en stoom verlaten de vortexreactor aan de bovenkant en worden opgevangen.

2 punten

Open vraag

Proces B

Het proces van SMS Siemag vindt plaats in drie stappen en is op de uitwerkbijlage onvolledig en schematisch weergegeven:

Stap 1: De gebruikte beitsvloeistof wordt verwarmd tot70^{}\ \degree\mathrm{C}70^{}\mathrm{C}70^{}\mathrm{C}70^{}\mathrm{C}70^{}\mathrm{C}70^{}\mathrm{C}70^{}\mathrm{C}70^{}\mathrm{C}70^{}\mathrm{C}70^{}\mathrm{C}70^{}\mathrm{C}$70^{\circ} \mathrm{C}in een pre-concentrator. Hierdoor verdampt een deel van het water en een deel van het opgeloste\mathrm{HCl}-\mathrm{HCl}-0\mathrm{HCl}-0{,}\mathrm{HCl}-0{,}5\mathrm{HCl}-0{,}5\mathrm{H}-0{,}5\mathrm{HC}-0{,}5\mathrm{HCl}-0{,}5\mathrm{HCl}-0{,}5\mathrm{HCl}\mathrm{HCl}\mathrm{HCl}-0{,}5\mathrm{HCl}-0{,}504\mathrm{HCl}-0{,}504\cdot\mathrm{HCl}-0{,}504\cdot1\mathrm{HCl}-0{,}504\cdot10\mathrm{HCl}-0{,}504\cdot10^{}\mathrm{HCl}-0{,}504\cdot10^5\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504\cdot10^5}{}\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}0\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\cdot\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\cdot1\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\cdot10\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\cdot10^{}\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\cdot10^5\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\cdot10^5(\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\cdot10^5(\mathrm{~HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\cdot10^5(\mathrm{~JHCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\cdot10^5(\mathrm{~J~HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\cdot10^5(\mathrm{~J~mHCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\cdot10^5(\mathrm{~J~moHCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\cdot10^5(\mathrm{~J~molHCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\cdot10^5(\mathrm{~J~mol}^{}\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\cdot10^5(\mathrm{~J~mol}^{-}\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\cdot10^5(\mathrm{~J~mol}^{-1}\mathrm{HCl}\frac{-0{,}504 \cdot10^{5}}{8}=-0{,}06\cdot10^5(\mathrm{~J~mol}^{-1}\ \mathrm{HCl}. Deze gassen worden naar een opvangvat geleid. Een geconcentreerde oplossing van\mathrm{Fe}^{2+}\text{-ionen}$\mathrm{Fe}^{2+},\mathrm{H}^{+}\text{-ionen}\mathrm{H}^{+}\text{-ionen}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}$\mathrm{H}^{+}en\mathrm{Cl}^{-}\text{-ionen}\mathrm{Cl}^{-}\mathrm{Cl}^{-}\mathrm{Cl}^{-}\mathrm{Cl}^{-}\mathrm{Cl}^{-}\mathrm{Cl}^{-}\mathrm{Cl}^{-}\mathrm{Cl}^{-}\mathrm{Cl}^{-}\mathrm{Cl}^{-}\mathrm{Cl}^{-}\mathrm{Cl}^{-}\mathrm{Cl}^{-}$\mathrm{Cl}^{-}stroomt naar reactor 1 (R1).

Stap 2: In R1 reageren alle$\mathrm{Fe}^{2+}-ionen met zuurstof volgens reactie 2, bij een temperatuur van150\ \degree\mathrm{C}150\ \degree\mathrm{C}$150^{\circ} \mathrm{C}en een druk van 7 bar.

12 \mathrm{Fe}^{2+}(\mathrm{aq})+3 \mathrm{O}_{2}(\mathrm{~g}) \rightarrow 8 \mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq})+2 \mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}(\mathrm{~s}) \text { (reactie } 2 \text { ) }

Stap 3: De ontstane suspensie wordt in reactor 2 (R2) geleid bij een temperatuur van170\ \degree\mathrm{C}$170^{\circ} \mathrm{C}. Hier verdampt nog meer water. Ook treedt reactie 3 op:2 \mathrm{Fe}^{3+}(\mathrm{aq})+6 \mathrm{Cl}^{-}(\mathrm{aq})+3 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \rightarrow 6 \mathrm{HCl}(\mathrm{~g})+\mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}(\mathrm{~s}) \text { (reactie } 3 \text { ) }Vast$\mathrm{Fe}_{2} \mathrm{O}_{3}wordt onder in R2 afgevoerd en opgeslagen. Alle overige\mathrm{H}^{+}\text{-ionen}\mathrm{H}^{+}\text{-ionen}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}\mathrm{H}^{+}-\mathrm{H}^{+}-i\mathrm{H}^{+}-io\mathrm{H}^{+}-ion\mathrm{H}^{+}-ione\mathrm{H}^{+}-ionen\mathrm{H}^{+}-\text{ionen}\mathrm{H}^{+}-ionen\mathrm{H}^{+}-\text{ionen}$\mathrm{H}^{+}en\mathrm{Cl}^{-}\text{-ionen}\mathrm{Cl}^{-}-\text{-ionen}\mathrm{Cl}^{-}--\text{-ionen}\mathrm{Cl}^{-}--\text{i-ionen}\mathrm{Cl}^{-}--\text{i-onen}\mathrm{Cl}^{-}--\text{i-oonen}\mathrm{Cl}^{-}--\text{i-onen}\mathrm{Cl}^{-}--\text{ionen}\mathrm{Cl}^{-}-\text{ionen}$\mathrm{Cl}^{-}verlaten R2 als\mathrm{HCl}\text{-gas}\mathrm{HCl}\text{-gas}\mathrm{HCl}\text{-ga}\mathrm{HCl}\text{-g}\mathrm{HCl}\text{-}. Alle gasvormige stoffen worden naar het opvangvat geleid.

Beide processen (A en B) zijn bedoeld om stoffen te hergebruiken. Op basis van de uitgangspunten van de groene chemie hebben beide processen voordelen en nadelen.

Oefen vraag

Bijbehorende onderwerpen

Op deze pagina behandelen we vraag 10 van het centraal examen scheikunde havo 2025 – tijdvak 1. Deze vraag is onderdeel van Beitsvloeistof recyclen, en is 2 punten waard.

Je kunt hier zelf het antwoord invullen en vervolgens direct de uitwerking en uitleg bekijken.

Daarnaast kun je:

Oude antwoorden terugzien
Extra uitleg vragen aan onze AI-hulp via de knop "Stel je vraag"
De uitlegvideo van docent Thijs bekijken (video spoelt automatisch door naar het juiste moment)
Klikken op de bijbehorende onderwerpen uit de examenroute om verdieping te vinden

De onderwerpen bij deze vraag zijn:

Groene productie