5V_§ 6.8 t/m § 6.10_formatieve toets

• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Cel met ijzer(III)chloride en waterstofsulfide

Met behulp van ijzer(III)chloride en waterstofsulfide kan als volgt een elektrochemische cel worden gebouwd.

• In bekerglas A, gevuld met een ijzer(III)chloride-oplossing, wordt een koolstofelektrode geplaatst.

• In bekerglas B, gevuld met gedestilleerd water, wordt ook een koolstofelektrode geplaatst.

• Bekerglazen A en B worden verbonden door een zoutbrug.

• Nadat beide elektroden via een gevoelige voltmeter met elkaar zijn verbonden, wordt een regelmatige stroom waterstofsulfidegas door het water in bekerglas B geleid.

De volgende vragen (1 tm 5) gaan over deze elektrochemische (brandstof)cel...

1) Waarvoor dient de zoutbrug?
2 antwoorden

1. Om elektronen door te laten stromen
2. Om een gesloten stroomkring te krijgen
3. Aanvoer van reagerende stoffen
4. Om ionen door te laten stromen

2) Geef de halfreactie voor de reductor waterstofsulfide en de oxidator ijzer(III)

3) In welk bekerglas bevindt zich de positieve elektrode

1. Bekerglas A
2. Bekerglas B

Teken de opstelling in je schrift

Noteer in deze opstelling de volgende nummers op de juiste plek. Voeg een foto toe op de volgende slide.

1. plus-pool
2. min-pool
3. zoutbrug
4. voltmeter
5. invoer waterstofsulfide

6. koolstofelektrode (2x)

7. ijzer(III)chloride-oplossing

8. gedestilleerd water

9. invoer waterstofsulfide gas

4) Upload een foto van je getekende opstelling met de cijfers 1 tm 9 erin.

5) Als men natronloog toevoegt aan de oplossing in bekerglas B, slaat de voltmeter verder uit. Geef hiervoor een verklaring.

Direct-EthanolBrandstofcel (DEFC)

De direct-ethanolbrandstofcel (DEFC) maakt gebruik van ethanol in de brandstofcel in plaats van de meer giftige methanol (zie § 6.9, blz 170).

De volgende vragen (6 tm 10) gaan over deze elektrochemische (brandstof)cel...

6) Geef de vergelijking van de halfreactie voor de omzetting van ethanol tot koolstofdioxide. Behalve de formules voor genoemde stoffen komen in de vergelijking nog e^-, H⁺ en H₂O voor.

7)Wat is de juiste halfreactie voor de omzetting van zuurstof in zuur milieu?

1. O​2​​+4e​−​​→2O​2−​​
2. O​2​​+2H​2​​O+2e​−​​→4OH​−​​
3. O​2​​+4H​+​​+4e​−​​→2H​2​​O
4. O​2​​+H​2​​O→O​3​​+2H​+​​+2e​−​​

8) Leid met behulp van vraag 6) en 7) de totaalvergelijking af.

9) Welk halfcel is tijdens de stroomlevering de positieve en wekle de negatieve elektrode? 

Sleep de de stoffen naar de juiste elektrode

Positieve elektrode

Negatieve elektrode

Ethanol

Zuurstof in zuur milieu

10) De DEFC levert 100 uur een stroom van 2,5.10^-4 A. Van de omgezette ethanol wordt 80% gebruikt voor de stroomlevering. Bereken hoeveel gram ethanol wordt omgezet. Maak bij je berekening gebruik van de constante van Faraday (BT 7A)

11) Geef aan welke deeltjes tijdens de ELEKTROLYSE zorgen voor de stroomgeleiding in de: 

Sleep de deeltjes naar de juiste plek

Aansluitdraden

Oplossing

Elektronen

Ionen

12) Sleep de namen van de twee ongeladen stoffen die ontstaan bij de elektrolyse van de volgende oplossingen

Sleep de stoffen naar de juiste plek. Niet alle stoffen hoef je te gebruiken

Nikkelsulfaat-oplossing

Magnesiumjodide-oplossing

Lithiumnitraat-oplossing

Zuurstof

Zuurstof

Waterstof

Waterstof

Lithium

Magnesium

Nikkel

Jood

Zwavel

Stikstof