Vraag 9

Vraag 8 Vraag 10

Verberg docent

00:00

Afspelen

Geluid uitzetten

Volume

Afspeelsnelheid

00:00 / 22:02

Ondertiteling/CC

Instellingen

Volledig scherm

Thijs Brouwer

Help ons de video te verbeteren

Met opgeheven hoofd je examens in

Oefen de examens van de afgelopen 8 jaar, met uitleg van docenten bij elke vraag
Extra uitleg en oefenen bij elk onderwerp uit je examen
Loop je vast? Ainstein, je AI-tutor, kijkt met je mee en helpt je verder

Bij het maken van plaatstaal wordt beitsvloeistof gebruikt. Na gebruik bevat deze waterige vloeistof\mathrm{Fe}^{2+}\text{-ionen},\mathrm{H}^{+}\text{-ionen}en\mathrm{Cl}^{-}\text{-ionen}. 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}en \mathrm{HCl}_{}\text{-gas}.

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}. Hierdoor verdampt het water waarin de ionen zijn opgelost en ontstaan vast$\mathrm{FeCl}_{2}en gasvormig\mathrm{HCl}_{}. Het vaste$\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.\mathrm{HCl}_{}en stoom verlaten de vortexreactor aan de bovenkant en worden opgevangen.

3 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}in een pre-concentrator. Hierdoor verdampt een deel van het water en een deel van het opgeloste\mathrm{HCl}. Deze gassen worden naar een opvangvat geleid. Een geconcentreerde oplossing van\mathrm{Fe}^{2+}\text{-ionen},\mathrm{H}^{+}\text{-ionen}en\mathrm{Cl}^{-}\text{-ionen}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}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}. 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}en\mathrm{Cl}^{-}\text{-ionen}verlaten R2 als\mathrm{HCl}\text{-gas}. Alle gasvormige stoffen worden naar het opvangvat geleid.

Op de uitwerkbijlage is proces B in een onvolledig blokschema weergegeven.

Maak het blokschema op de uitwerkbijlage compleet.

•Neem aan dat er na stap 2 geen zuurstof en geen$\mathrm{Fe}^{2+}meer overblijft.

•Teken de pijlen van de ontbrekende stofstromen.

•Noteer de nummers van de volgende stoffen en/of deeltjes bij de juiste pijlen:

1 \mathrm{HCl}\text{ -gas}

2\mathrm{Fe}_2\mathrm{O}_3

3 \mathrm{Fe}^{2+}\text{-ionen}

4 \mathrm{Fe}^{3+}\text{-ionen}

5 waterdamp

6 oplossing met$\mathrm{H}^{+}en$\mathrm{Cl}^{-}

7 zuurstof

•Sommige nummers moet je meer dan één keer gebruiken.

Beoordeling

Een voorbeeld van een juist antwoord is:

➤ Indien correct 1 punt:

Opmerkingen

•Als de instroom in het opvangvat als volgt is weergegeven, dit goed rekenen:

•Als behalve de juiste nummers ook nummer 5 is toegevoegd tussen de pre-concentrator en R1 en tussen R1 en R2, dit goed rekenen.

•Als er nummers zijn gezet bij de ingaande stroom van gebruikte beitsvloeistof in de pre-concentrator, deze nummers niet beoordelen.

•Als nummer 7 toch is toegevoegd tussen R1 en R2, maar daarbij is teruggeleid naar het opvangvat, dit niet aanrekenen.

Oefen vraag

Bijbehorende onderwerpen

Examenroute

Alle onderwerpen die je voor je examen moet kennen op een rijtje gezet.

Bekijk examenroute

Op deze pagina behandelen we vraag 9 van het centraal examen scheikunde havo 2025 – tijdvak 1. Deze vraag is onderdeel van Beitsvloeistof recyclen, en is 3 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:

Blokschema's