Duurzaamheid en milieu (Scheikunde vwo), les 3: Terugblik quiz

• newEditor
• Scheikunde
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4-6

Introductie

Terugblik met twaalf vragen over CO₂ per joule, emissies, grenswaarde, koelwater, biomassa, levenscyclus en wereldvraagstukken, met een invulzin en een volgorde.

Koeltorens van een centrale: damp stijgt op, de warmte gaat de lucht in (foto: Vsatinet, CC BY-SA 4.0)

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · TECHNOLOGIE · DUURZAAMHEID

Quiz

Terugblik: Duurzaamheid en milieu

Les 3 van 3. Leerlingen beantwoorden individueel; bespreek na elke paar vragen kort de antwoorden. Image credit: Vsatinet / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Waarom versterkt meer CO₂ in de lucht het broeikaseffect?

A

CO₂ laat minder zonlicht door naar de aarde

B

CO₂ geeft zelf extra warmte af aan de lucht

C

CO₂ houdt meer infraroodstraling van de aarde vast

D

CO₂ breekt de ozonlaag verder af

CO₂ neemt infrarode straling van het aardoppervlak op en zendt die ook naar beneden weer uit. Verwachte fout: de ozonlaag erbij halen of denken dat zonlicht wordt tegengehouden. Syllabus T5.2.

Zet op volgorde: van weinig naar veel CO₂ per joule

1

Koolstof (C)

2

Butaan (C₄H₁₀)

3

Methaan (CH₄)

4

Waterstof (H₂)

H₂: 0; CH₄: 1,12 mol per MJ; C₄H₁₀: 1,39 mol per MJ; C: 2,54 mol per MJ (zelfde verbrandingswarmtes als op de uitlegdia en in de training). Hoe hoger de C/H-verhouding, hoe meer CO₂ per joule. Syllabus T5.2.

Vul in

NOx ontstaat uit stikstof en zuurstof uit de lucht bij hoge temperatuur; SO₂ ontstaat juist uit zwavel in de brandstof, en CO₂ uit koolstof.

stikstof

zwavel

CO₂

waterstof

fosfor

Goed: stikstof, zwavel, CO₂. Verwachte fout: de oorsprong van NOx en SO₂ verwisselen. Syllabus T5.2.

Koolstof levert 3,94·10⁵ J mol⁻¹. Hoeveel kg CO₂ per GJ?

A

30,5 kg

B

0,112 kg

C

112 kg

D

2,54 kg

1 GJ = 1,00·10⁹ J. 1,00·10⁹ ÷ 3,94·10⁵ = 2,54·10³ mol C, en C + O₂ → CO₂ geeft evenveel mol CO₂. 2,54·10³ mol × 44,01 g mol⁻¹ = 1,12·10⁵ g = 112 kg. Verwachte fouten: met de molaire massa van C rekenen (30,5), MJ in plaats van GJ (0,112) en mol als kg nemen (2,54). Syllabus T5.2.

0,45 g SO₂ in 3,0 m³ rookgas; fictieve grenswaarde 120 mg per m³. Wat klopt?

A

Overschrijdt: 1,5·10² mg per m³ is meer dan 120

B

Voldoet: 0,15 mg per m³ is minder dan 120

C

Overschrijdt: 1,4·10³ mg per m³ is meer dan 120

D

Voldoet: 40 mg per m³ is minder dan 120

0,45 g = 450 mg; 450 ÷ 3,0 = 1,5·10² mg per m³. Dat ligt boven 120 mg per m³. Verwachte fouten: gram niet omrekenen (0,15), vermenigvuldigen met het volume (1,4·10³) en delen door 3 van de grenswaarde (40). De grenswaarde is fictief. Syllabus T4.1.

Waarom is restafval beter dan mais als bron?

Een goed antwoord noemt geen extra land nodig, dus geen concurrentie met voedsel, en minder energie en kunstmest voor de teelt. Verwachte fout: alleen zeggen dat afval goedkoper is. Syllabus T5.1 en T6.4.

Welke vergelijking van twee verpakkingen is eerlijk?

A

Per kg verpakking, alleen de productie

B

Per verpakking, alleen de afvalfase

C

Per stuk, alleen de prijs in de winkel

D

Per liter inhoud, alle fasen van de levenscyclus

Een eerlijke vergelijking gebruikt dezelfde functie en alle fasen. Verwachte fout: één fase of een andere basis kiezen. Syllabus T6.1 en T6.2.

Welke chemische toepassing helpt bij duurzame energievoorziening?

A

Meer kunstmest voor een hogere opbrengst

B

Biogas uit vergisting van mest en gewasresten

C

Zeewater destilleren tot drinkwater

D

Metalen uit afval terugwinnen door recycling

Biogas is een energiedrager uit biomassa. De andere opties horen bij voedsel, drinkwater en grondstoffen. Syllabus T6.4.

Welke reactievergelijking beschrijft de vorming van NO bij hoge temperatuur?

A

N₂ + O₂ → 2 NO

B

N₂ + O₂ → NO

C

N₂ + O₂ → 2 NO₂

D

2 N₂ + O₂ → 2 N₂O

N₂ + O₂ → 2 NO klopt: 2 N en 2 O aan beide kanten. De andere opties kloppen niet of geven andere oxiden: N₂O is geen NO. Syllabus T5.2.

Waarom neemt het zuurstofgehalte af als water opwarmt?

A

Warm water bevat minder H₂O-moleculen per liter

B

Warm water reageert met O₂ tot H₂O₂

C

Gassen lossen slechter op bij hogere temperatuur

D

Planten maken in warm water minder zuurstof

Het oplossen van een gas in water is exotherm, dus een hogere temperatuur verschuift het evenwicht naar het gas. Verwachte fout: een oorzaak bij de planten zoeken. Syllabus T4.1.

Noem een nadeel van recycling met transport.

Afval over grote afstand vervoeren kost energie en geeft uitstoot (CO₂, NOx), waardoor het voordeel kleiner wordt of verdwijnt. Verwachte fout: het nadeel in de recycling zelf zoeken. Syllabus T5.1.

Waterstof geeft veel energie per kg. Welk probleem blijft?

A

Verbranden geeft veel CO₂ per joule

B

Een kg gas neemt veel ruimte in: opslag is lastig

C

Waterstof bevat veel zwavel

D

Waterstof heeft een hogere molaire massa dan benzine

H₂ geeft ruim 140 MJ kg⁻¹ en geen CO₂, maar het volume per kg is groot. Verwachte fout: denken dat verbranden CO₂ geeft. Syllabus T5.1.

Hoe zeker voel je je over dit onderwerp?

1

Heel zeker

2

Redelijk zeker

3

Niet zo zeker

4

Helemaal niet zeker

Gebruik de uitslag om te bepalen of je een onderdeel herhaalt.

EXAMENSTOF SCHEIKUNDE · TECHNOLOGIE · DUURZAAMHEID

Goed gedaan!

Je kunt brandstoffen vergelijken, technieken uit biomassa beoordelen, gevolgen van een productieproces geven en een keuze met levenscycli beargumenteren. Kijk de vragen na die fout gingen en zoek het onderdeel op in les 1.