Elektrochemie lernen: Online-Quizze und Übungen für die Qualifikationsphase 2

Question 1

Was ist das Prinzip der Elektrolyse?

Accepted Answer

Stoffe werden durch elektrische Energie zerlegt.

Answer

Elektrische Energie wird durch chemische Reaktionen erzeugt.

Answer

Es findet keine chemische Reaktion statt.

Answer

Nur Ionen werden transportiert.

Question 2

Beschreibe die Rolle von Sauerstoff und Wasser bei der Korrosion von Eisen.

Accepted Answer

Sauerstoff entzieht dem Eisen Elektronen und Wasser ermöglicht den Elektronentransport.

Answer

Wasser bildet eine Schutzschicht auf dem Eisen.

Answer

Sauerstoff und Wasser bilden Wasserstoffperoxid, das die Korrosion beschleunigt.

Answer

Sauerstoff und Wasser sind nicht an der Korrosion beteiligt.

Question 3

Welche Aussage beschreibt die Bedeutung elektrochemischer Zellen bei der Energieumwandlung und -speicherung korrekt?

Accepted Answer

Elektrochemische Zellen können chemische Reaktionen direkt in Strom umwandeln.

Answer

Elektrochemische Zellen dienen nur der Stromerzeugung.

Answer

Elektrochemische Zellen finden ausschließlich im Labor Verwendung.

Answer

Elektrochemische Zellen haben keine Auswirkungen auf die Umwelt.

Question 4

Wie trägt die Elektrochemie zur Entwicklung nachhaltiger Energietechnologien wie Brennstoffzellen und Elektrolyseure bei?

Accepted Answer

Ermöglicht die Umwandlung chemischer Energie in elektrische Energie in Brennstoffzellen und umgekehrt in Elektrolyseuren.

Answer

Ist für nachhaltige Technologien nicht relevant.

Answer

Beschränkt sich auf die Herstellung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren.

Answer

Bezieht sich nur auf die Untersuchung von Korrosion.

Question 5

Was ist das Prinzip der Elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) und warum ist sie wichtig für die Untersuchung elektrochemischer Vorgänge?

Accepted Answer

EIS misst die Impedanz eines elektrochemischen Systems über einen Frequenzbereich und liefert so Informationen über seine elektrochemischen Eigenschaften.

Answer

EIS dient zur Bestimmung der Ionenkonzentration in Elektrolytlösungen.

Answer

EIS ist nur in wässrigen Lösungen anwendbar.

Answer

EIS ist eine uneingeschränkte Methode zur Charakterisierung elektrochemischer Systeme.

Question 6

Wie funktionieren elektrochemische Sensoren, die Schadstoffe in Luft und Wasser nachweisen?

Accepted Answer

Sie messen die Änderung des elektrischen Potenzials oder Widerstands bei Anwesenheit eines Schadstoffs.

Answer

Sie messen nur den pH-Wert der Probe.

Answer

Sie reagieren auf alle Stoffe in der Probe.

Answer

Sie können nur Schadstoffe in Gasen nachweisen.

Question 7

Wie hängt die Nernst-Gleichung mit der Berechnung von Elektrodenpotentialen zusammen?

Accepted Answer

Die Nernst-Gleichung zeigt den Zusammenhang zwischen Elektrodenpotential und Ionenkonzentrationen.

Answer

Die Nernst-Gleichung berechnet das Elektrodenpotential unter Standardbedingungen.

Answer

Die Nernst-Gleichung gilt nur für nicht-reversible Elektroden.

Question 8

Wie trägt die Elektrochemie zur Entwicklung von Festkörperbatterien mit Elektrolyten hoher Ionenleitfähigkeit bei?

Accepted Answer

Sie hilft, Grenzflächeneigenschaften und Ionentransport zu verstehen und ermöglicht so die Entwicklung von Elektrolyten mit hoher Ionenleitfähigkeit.

Answer

Sie liefert Grundlagen für Festkörperelektrolyte, aber nur in flüssigen Elektrolyten.

Answer

Sie spielt keine Rolle, da Festkörperbatterien nicht auf elektrochemischen Reaktionen basieren.

Question 9

Welche Auswirkungen haben elektrochemische Technologien auf Gesellschaft und Umwelt?

Accepted Answer

Sowohl positive als auch negative Auswirkungen

Answer

Nur positive Auswirkungen

Answer

Nur negative Auswirkungen

Answer

Keine Auswirkungen

Question 10

Welcher der folgenden Stoffe ist ein Oxidationsmittel?

Accepted Answer

Chlor-Ionen

Answer

Natrium-Ionen

Answer

Iodid-Ionen

Answer

Eisen(II)-Ionen

Question 11

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Kathode einer elektrochemischen Zelle korrekt?

Accepted Answer

An der Kathode findet die Reduktion statt.

Answer

An der Kathode werden Elektronen erzeugt.

Answer

An der Kathode ist das Potential positiv.

Answer

An der Kathode findet die Oxidation statt.

Question 12

Welches der folgenden Metalle ist am wenigsten korrosionsbeständig?

Accepted Answer

Eisen

Answer

Kupfer

Answer

Aluminium

Answer

Gold

Question 13

Was ist das Standard-Reduktionspotential?

Accepted Answer

Das Reduktionspotential einer Reaktion unter Standardbedingungen

Answer

Das Reduktionspotential einer Reaktion unter nicht-Standardbedingungen

Answer

Das Oxidationspotential einer Reaktion unter Standardbedingungen

Answer

Das Oxidationspotential einer Reaktion unter nicht-Standardbedingungen

Question 14

Welche der folgenden Aussagen über die Beziehung zwischen Standard-Reduktionspotentialen und spontanen Reaktionen ist richtig?

Accepted Answer

Spontane Reaktionen haben negative Standard-Reduktionspotentiale.

Answer

Spontane Reaktionen haben positive Standard-Reduktionspotentiale.

Answer

Nicht-spontane Reaktionen haben positive Standard-Reduktionspotentiale.

Answer

Nicht-spontane Reaktionen haben negative Standard-Reduktionspotentiale.

Question 15

Welches der folgenden Elemente ist ein guter elektrischer Leiter?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Schwefel

Answer

Natriumchlorid

Answer

Reines Wasser

Question 16

Welche der folgenden Aussagen trifft auf Redoxreaktionen zu?

Accepted Answer

Redoxreaktionen sind chemische Reaktionen, bei denen Elektronen übertragen werden.

Answer

Redoxreaktionen sind chemische Reaktionen, bei denen Ionen ausgetauscht werden.

Answer

Redoxreaktionen sind chemische Reaktionen, bei denen Protonen übertragen werden.

Question 17

Welcher Vorgang findet an der Anode einer elektrochemischen Zelle statt?

Accepted Answer

Oxidation

Answer

Korrosion

Answer

Reduktion

Answer

Elektrolyse

Question 18

Welche Aussage beschreibt Elektrolyse am zutreffendsten?

Accepted Answer

Elektrolyse ist ein Verfahren, bei dem eine nicht-spontane Redoxreaktion durch elektrischen Strom erzwungen wird.

Answer

Elektrolyse ist ein Verfahren, bei dem eine spontane Redoxreaktion verhindert wird.

Question 19

Welche der folgenden Aussagen über Korrosion ist richtig?

Accepted Answer

Korrosion ist ein elektrochemischer Prozess, der Metalle zerstört.

Answer

Korrosion ist ein chemischer Prozess, der Metalle zerstört.

Answer

Korrosion ist ein physikalischer Prozess, der Metalle zerstört.

Question 20

Welches Produkt entsteht an der Kathode bei der Elektrolyse von Wasser?

Accepted Answer

Wasserstoffgas (H2)

Answer

Chlor (Cl2)

Answer

Sauerstoffgas (O2)

Answer

Kohlenstoffdioxid (CO2)

Question 21

Welche Maßnahme kann Korrosion effektiv verhindern?

Accepted Answer

Beschichten des Metalls mit einem Schutzfilm

Answer

Erhöhen der Feuchtigkeit in der Umgebung des Metalls

Answer

Erhöhen der Temperatur des Metalls

Answer

Erhöhen der Säurekonzentration in der Umgebung des Metalls

Question 22

Wie kann man den Vorgang der Entladung einer Batterie am besten beschreiben?

Accepted Answer

Elektrochemische Reaktion, die chemische Energie in elektrische Energie umwandelt.

Answer

Physikalische Reaktion, die chemische Energie in Lichtenergie umwandelt.

Answer

Chemische Reaktion, die elektrische Energie in Wärmeenergie umwandelt.

Answer

Elektrochemische Reaktion, die elektrische Energie in chemische Energie umwandelt.

Question 23

Welche der folgenden elektrochemischen Zellen ist eine galvanische Zelle?

Accepted Answer

Eine Zelle, in der eine spontane Oxidation stattfindet.

Answer

Eine Zelle, in der keine Redoxreaktion abläuft.

Answer

Eine Zelle, in der eine nicht-spontane Reduktion stattfindet.

Question 24

Welche der folgenden Aussagen zur Salzbrücke in einer elektrochemischen Zelle ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ermöglicht den Ladungsausgleich zwischen den Halbzellen.

Answer

Sie erhöht die Spannung der Zelle.

Answer

Sie verhindert den Elektronenfluss zwischen den Halbzellen.

Question 25

Welcher Vorgang beschreibt Elektrolyse?

Accepted Answer

Die Nutzung elektrischer Energie, um eine nicht-spontane chemische Redoxreaktion durchzuführen.

Answer

Elektrolyse läuft ausschließlich in galvanischen Zellen ab.

Question 26

Welche Maßnahme kann zur Vermeidung von Korrosion ergriffen werden?

Accepted Answer

Beschichtung des Metalls mit einem unedleren Opfermaterial.

Answer

Erhöhung der Temperatur des Metalls.

Answer

Aussetzen des Metalls einer sauren Lösung.

Question 27

Die Standardreduktionspotentiale von Zink und Kupfer betragen -0,76 V bzw. +0,34 V. Wie hoch ist die Spannung einer elektrochemischen Zelle, in der Zink als Anode und Kupfer als Kathode verwendet werden?

Accepted Answer

1,1 V

Answer

-0,76 V

Answer

-1,1 V

Answer

0,34 V

Question 28

Welche der folgenden Aussagen über die Elektrolyse ist korrekt?

Accepted Answer

Bei der Elektrolyse wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt

Answer

Bei der Elektrolyse findet keine chemische Reaktion statt

Answer

Bei der Elektrolyse wird chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt

Question 29

Was ist der Zweck eines Salzsäurebrückengefäßes in einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

Elektrischen Kontakt zwischen den Halbzellen herzustellen und die Wanderung von Ionen zu ermöglichen

Answer

Die Zellspannung zu erhöhen

Answer

Die Elektroden vor Oxidation zu schützen

Question 30

Was ist die Standardwasserstoff-Elektrode (SHE)?

Accepted Answer

Eine Halbzelle, bei der Wasserstoffgas unter Standardbedingungen mit Wasserstoffionen in wässriger Lösung im Gleichgewicht steht

Answer

Eine Elektrode aus reinem Wasserstoff

Question 31

Welche der folgenden Anwendungen nutzt die Elektrochemie?

Accepted Answer

Batterien

Answer

Kohlekraftwerke

Answer

Kernkraftwerke

Answer

Thermische Kraftwerke

Question 32

Was ist das Faraday-Gesetz?

Accepted Answer

Die Masse einer bei Elektrolyse abgeschiedenen Substanz ist proportional zur übertragenen Ladungsmenge

Answer

Die Spannung, die an einer elektrochemischen Zelle anliegt, ist proportional zur übertragenen Ladungsmenge

Question 33

Welche der folgenden Elektroden ist die Kathode in einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

An der Kathode findet die Reduktion statt

Answer

An der Anode findet die Oxidation statt

Answer

An der Kathode findet die Elektrolyse statt

Answer

An der Anode findet die Reduktion statt

Question 34

Welche Aussage beschreibt Redoxreaktionen zutreffend?

Accepted Answer

Elektronenaustausch zwischen Reaktionspartnern

Answer

Ablauf ausschließlich in wässrigen Lösungen

Answer

Unbedingte Farbveränderung

Question 35

Welche Teilreaktion entspricht der Oxidation?

Accepted Answer

Zn → Zn²⁺ + 2 e⁻

Answer

Cu²⁺ + 2 e⁻ → Cu

Answer

2 H⁺ + 2 e⁻ → H₂

Answer

Zn²⁺ + 2 e⁻ → Zn

Question 36

Welche Aussage zu elektrochemischen Zellen ist korrekt?

Accepted Answer

Umwandlung chemischer Energie in elektrische Energie

Answer

Immer positive Spannung

Answer

Kein Elektrolyt erforderlich

Question 37

Welche Anordnung repräsentiert eine galvanische Zelle?

Accepted Answer

Zn | Zn²⁺(aq) || Cu²⁺(aq) | Cu

Answer

Pb | Pb²⁺(aq) || Cd²⁺(aq) | Cd

Answer

Cu | Cu²⁺(aq) || Zn²⁺(aq) | Zn

Question 38

Welche Aufgabe erfüllt eine Salzbrücke in einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

Elektrische Neutralität wahren

Answer

Spannung erhöhen

Answer

Leitfähigkeit verbessern

Answer

Spontane Reaktion verhindern

Question 39

Welche Elektrode ist in einer Elektrolysezelle die Anode?

Accepted Answer

Oxidation findet statt

Answer

Positive Ladung

Answer

Negative Ladung

Answer

Reduktion findet statt

Question 40

Was besagt das Faraday-Gesetz?

Accepted Answer

Abgeschiedene Masse ∝ durchgeleitete Strommenge

Answer

Spannung = Elektrodenpotentialdifferenz

Question 41

Was verursacht Rostbildung?

Accepted Answer

Eisenoxidation mit Sauerstoff und Wasser

Answer

Elektrolyse von Eisen

Answer

Eisenreduktion mit Säuren

Question 42

Welches Material ist am korrosionsbeständigsten?

Accepted Answer

Edelstahl

Answer

Eisen

Answer

Kupfer

Answer

Aluminium

Question 43

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Hauptfunktion eines Diaphragmas in einer Elektrolysezelle am besten?

Accepted Answer

Es verhindert die direkte Reaktion der an Anode und Kathode gebildeten Produkte.

Answer

Es fungiert als Katalysator zur Beschleunigung der Elektrolyse.

Answer

Es erhöht die für die Elektrolyse erforderliche Spannung.

Question 44

Ein galvanisches Element erzeugt eine elektrische Spannung, weil:

Accepted Answer

eine Redoxreaktion abläuft, bei der Elektronen von einer Elektrode zur anderen fließen.

Answer

die Elektrolyte in den beiden Halbzellen unterschiedlich sind.

Answer

die Elektroden aus verschiedenen Metallen bestehen.

Question 45

Welches der folgenden Metalle ist am besten geeignet, um eine Eisenleitung vor Korrosion zu schützen?

Accepted Answer

Zink

Answer

Gold

Answer

Kupfer

Answer

Silber

Question 46

Die Standard-Elektrodenpotenziale (E°) zweier Metalle sind: Metall A: -0,76 V; Metall B: +0,80 V. Welche Aussage trifft zu?

Accepted Answer

Metall A ist reaktiver als Metall B.

Answer

Metall B ist reaktiver als Metall A.

Answer

Beide Metalle sind gleich reaktiv.

Answer

Die Reaktivität der Metalle kann nicht aus den Standard-Elektrodenpotentialen abgeleitet werden.

Question 47

Welche der folgenden Aussagen zur Elektrolyse von geschmolzenem Natriumchlorid ist FALSCH?

Accepted Answer

An der Anode wird Chlorid zu Chlorat oxidiert.

Answer

Die Elektrolyse erfordert eine externe Stromquelle.

Answer

Es entstehen elementares Natrium und Chlor.

Answer

An der Kathode wird Natrium reduziert.

Question 48

Welcher der folgenden Faktoren hat KEINEN Einfluss auf die Geschwindigkeit einer Elektrolyse?

Accepted Answer

Die Art der verwendeten Elektroden.

Answer

Die Temperatur des Elektrolyten.

Answer

Die angelegte Spannung.

Answer

Die Konzentration des Elektrolyten.

Question 49

Welche der folgenden Anwendungen basiert NICHT auf elektrochemischen Prinzipien?

Accepted Answer

Die Verbrennung von Erdgas.

Answer

Die Herstellung von Aluminium.

Answer

Die Verwendung von Batterien.

Question 50

Bei der Elektrolyse einer Lösung von Kupfersulfat in einer Elektrolysezelle entsteht an der Kathode welches Produkt?

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Sauerstoff

Answer

Schwefeldioxid

Answer

Wasserstoff

Question 51

Eine Daniell-Zelle besteht aus Kupfer- und Zinkelektroden. Welches Metall dient als Anode?

Accepted Answer

Zink

Answer

Beide Metalle

Answer

Kupfer

Answer

Eine Daniell-Zelle hat keine Anode.