Redoxreaktionen und Elektrochemie - Online-Quizzes für Klasse 11

Question 1

Welches Metall reagiert in der elektrochemischen Spannungsreihe am leichtesten?

Accepted Answer

Zink

Answer

Silber

Answer

Kupfer

Answer

Gold

Question 2

Wie hängt die Nernst-Gleichung mit dem Redoxpotential einer galvanischen Zelle zusammen?

Accepted Answer

Die Nernst-Gleichung berechnet das Redoxpotential einer galvanischen Zelle.

Answer

Die Nernst-Gleichung ist unabhängig vom Redoxpotential einer galvanischen Zelle.

Answer

Die Nernst-Gleichung sagt die Redoxreaktion in einer galvanischen Zelle voraus.

Answer

Die Nernst-Gleichung gilt nur für elektrolytische Zellen, nicht für galvanische Zellen.

Question 3

Bei einer galvanischen Zelle läuft eine Redoxreaktion ab. An welcher Elektrode findet die Reduktion statt?

Accepted Answer

Kathode

Answer

Anode

Answer

Beide Elektroden

Answer

Keine der Elektroden

Question 4

Unter welchen Bedingungen findet die folgende Redoxreaktion freiwillig statt? Zn(s) + 2 Ag+ (aq) → Zn2+(aq) + 2 Ag(s)

Accepted Answer

Hohe Zinkkonzentration und niedrige Silberkonzentration

Answer

Hohe Silberkonzentration und niedrige Zinkkonzentration

Answer

Hohe Temperatur und niedriger Druck

Answer

Hoher pH-Wert und niedrige Ionenstärke

Question 5

Welche Eigenschaft ist für eine Redoxreaktion charakteristisch?

Accepted Answer

Elektronenübertragung zwischen Reaktionspartnern

Answer

Umwandlung von Atomen in andere Elemente

Answer

Freisetzung von Lichtenergie

Answer

Bildung neuer Molekülarten

Question 6

Welcher Satz beschreibt den Vorgang der Korrosion am treffendsten?

Accepted Answer

Korrosion ist ein elektrochemischer Prozess, bei dem ein Metall oxidiert und Sauerstoff reduziert wird.

Answer

Korrosion ist ein Prozess, bei dem ein Metall durch Wasser und Luft abgebaut wird.

Answer

Korrosion ist ein Prozess, bei dem ein Metall durch Säuren und Laugen abgebaut wird.

Answer

Korrosion ist ein Prozess, bei dem ein Metall durch Hitze abgebaut wird.

Question 7

Was ist der elektrochemische Prozess, der zur Zerstörung von Metallen führt und als Korrosion bezeichnet wird?

Accepted Answer

Oxidation des Metalls unter Bildung von Metalloxiden oder -hydroxiden in Gegenwart von Wasser und Sauerstoff

Answer

Reaktion des Metalls mit einer Säure unter Bildung von Wasserstoffgas

Answer

Veränderung von Farbe und Textur des Metalls durch Feuchtigkeit

Answer

Abbau des Metalls durch Mikroorganismen

Question 8

Welche Produkte entstehen bei der Elektrolyse von reinem Wasser?

Accepted Answer

Wasserstoff und Sauerstoff

Answer

Nur Wasserstoff

Answer

Nur Sauerstoff

Answer

Keine Produkte

Question 9

Welche Oxidationszahl hat das Kohlenstoffatom im Molekül Kohlendioxid (CO2)?

Accepted Answer

+4

Answer

+2

Answer

0

Question 10

Ermittle die Oxidationszahl von Eisen im Eisen(III)-oxid (Fe₂O₃).

Accepted Answer

+3

Answer

+2

Answer

+6

Answer

0

Question 11

In einer galvanischen Zelle reagiert Zink mit Kupfersulfatlösung. Welche Teilreaktion läuft an der Kathode ab?

Accepted Answer

Cu²⁺ + 2 e⁻ → Cu

Answer

Zn → Zn²⁺ + 2 e⁻

Answer

SO₄²⁻ → S₂O₈²⁻ + 2 e⁻

Answer

H₂O → O₂ + 4 e⁻ + 4 H⁺

Question 12

Welche Reaktion findet an der Anode bei der Elektrolyse von Wasser statt?

Accepted Answer

2 H2O → O2 + 4 H+ + 4 e-

Answer

2 H+ + 2 e- → H2

Answer

O2 + 4 H+ + 4 e- → 2 H2O

Answer

4 H+ + O2 → 2 H2O + 4 e-

Question 13

Wie funktionieren galvanische Zellen?

Accepted Answer

Sie wandeln chemische Energie in elektrische Energie um.

Answer

Sie nutzen elektrische Energie, um chemische Reaktionen ablaufen zu lassen.

Answer

Ihre Elektroden bestehen immer aus demselben Material.

Answer

Ihre Spannung ist unabhängig von der Konzentration der Reaktanten.

Question 14

Welche Aussage zur Standard-Wasserstoff-Elektrode (SHE) ist richtig?

Accepted Answer

Das Elektrodenpotential der SHE beträgt 0 V.

Accepted Answer

Die SHE enthält Wasserstoffgas mit einem Druck von 1 bar.

Answer

Die SHE ist die Anode in einer galvanischen Zelle.

Answer

Die SHE ist eine irreversible Elektrode.

Question 15

Wie ermöglichen Katalysatoren in elektrochemischen Reaktionen eine niedrigere Aktivierungsenergie und beschleunigen so die Reaktion?

Accepted Answer

Sie bieten einen alternativen Reaktionsweg mit geringerer Aktivierungsenergie.

Answer

Sie erhöhen die Anzahl der Reaktionspartner.

Answer

Sie erhöhen die Konzentration der Reaktionsprodukte.

Question 16

Welche Aussage beschreibt den Einfluss von Elektrodenoberflächen und -modifikationen auf die elektrochemische Aktivität korrekt?

Accepted Answer

Modifikationen der Elektrodenoberfläche können die Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen.

Answer

Die Größe der Elektrodenoberfläche hat keinen Einfluss auf die elektrochemische Aktivität.

Answer

Die elektrochemische Aktivität hängt nicht vom Elektrodenmaterial ab.

Question 17

Welche Aussage zu elektrochemischen Methoden in der Analytik ist **falsch**?

Accepted Answer

Elektrochemische Methoden sind spezifischer als spektroskopische Methoden.

Answer

Elektrochemische Methoden können die Konzentration eines Analyten in einer Lösung bestimmen.

Answer

Elektrochemische Methoden können Ionen trennen und bestimmen.

Answer

Elektrochemische Methoden können Oberflächen charakterisieren.

Question 18

Welche Aussage zur elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) ist **richtig**?

Accepted Answer

EIS charakterisiert Elektrodenoberflächen und untersucht Ladungstransferprozesse.

Answer

EIS misst den Gleichstromwiderstand eines elektrochemischen Systems.

Answer

EIS funktioniert nur mit hochfrequenten Signalen.

Question 19

Beschreibe die drei Arten galvanischer Zellen und nenne jeweils ein Beispiel für ihre Verwendung.

Accepted Answer

Primärzellen: Einwegzellen, z. B. Batterien in Uhren

Accepted Answer

Sekundärzellen: Wiederaufladbare Zellen, z. B. Akkus in Handys

Accepted Answer

Brennstoffzellen: Zellen, die chemische Energie in Strom umwandeln, z. B. in Brennstoffzellenautos

Question 20

Welche industrielle Bedeutung hat die Elektrochemie? Nenne drei wichtige elektrochemische Verfahren.

Accepted Answer

Galvanisierung, Elektrolyse und Batterieherstellung sind Beispiele für elektrochemische Verfahren.

Answer

Elektrochemie hat keine industrielle Anwendung.

Answer

Elektrochemie wird nur in der Medizin eingesetzt.

Question 21

Wie trägt die Elektrochemie zur Herstellung von Nanomaterialien bei?

Accepted Answer

Ermöglicht die präzise Steuerung der Synthesebedingungen für maßgeschneiderte Nanomaterialien.

Answer

Dient nur zur Analyse von Nanomaterialien.

Answer

Ist nur für die Synthese von Nanopartikeln geeignet.

Answer

Ist ausschließlich für die Synthese von Nanomaterialien aus Metallen geeignet.

Question 22

Welche der folgenden Reaktionen findet an der Kathode einer elektrochemischen Zelle statt?

Accepted Answer

Reduktion

Answer

Oxidation

Answer

Elektrolyse

Answer

Hydrolyse

Question 23

Welche der folgenden Redoxreaktionen hat das höchste Standardreduktionspotenzial?

Accepted Answer

Ag+ + e- → Ag

Answer

Zn2+ + 2e- → Zn

Answer

Fe3+ + e- → Fe2+

Answer

Cu2+ + 2e- → Cu

Question 24

Welche beiden Hauptkomponenten bilden die Grundlage eines elektrochemischen Biosensors?

Accepted Answer

Elektrode und Biorezeptor

Answer

Spannungsquelle und Elektrode

Answer

Biorezeptor und Spannungsquelle

Question 25

Welche Bedeutung hat die Elektrochemie für die Entwicklung nachhaltiger Energiequellen?

Accepted Answer

Verbesserte Energieeffizienz durch effizientere Umwandlung und Speicherung von Energie

Accepted Answer

Entwicklung alternativer Brennstoffquellen wie Brennstoffzellen

Accepted Answer

Reduzierte Treibhausgasemissionen durch sauberere Energieerzeugung

Question 26

Wie trägt die Elektrochemie zur Entwicklung und Funktionsweise von Brennstoffzellen im Kontext nachhaltiger Energieversorgung bei?

Accepted Answer

Elektrochemie ermöglicht die Erforschung und Optimierung effizienter und umweltfreundlicher Brennstoffzellen.

Answer

Elektrochemie spielt eine untergeordnete Rolle bei der Entwicklung von Brennstoffzellen.

Answer

Brennstoffzellen basieren auf dem Prinzip der Elektrolyse.

Answer

Brennstoffzellen sind für die nachhaltige Energieversorgung irrelevant.

Question 27

Welcher Elektrolyttyp eignet sich am besten für Hochtemperaturanwendungen wie Brennstoffzellen? Begründe deine Wahl anhand seiner Eigenschaften.

Accepted Answer

Feste Oxid-Elektrolyte

Answer

Wässrige Elektrolyte

Answer

Flüssige Elektrolyte

Question 28

Welche Faktoren beeinflussen maßgeblich die Reaktionswege und die Selektivität elektrochemischer Reaktionen?

Accepted Answer

Elektrodenmaterial, Konzentration der Reaktanten, Temperatur und pH-Wert

Answer

Elektrodenmaterial und Konzentration der Reaktanten

Answer

Konzentration der Reaktanten und Temperatur

Answer

Nur das Elektrodenmaterial

Question 29

Welche der folgenden Gleichungen stellt eine Redoxreaktion dar?

Accepted Answer

2H2O → 2H2 + O2

Answer

NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3

Answer

NaOH + HCl → NaCl + H2O

Answer

CaCO3 → CaO + CO2

Question 30

Welches der folgenden Materialien eignet sich als Elektrolyt?

Accepted Answer

Kochsalzlösung

Answer

Destilliertes Wasser

Answer

Zuckerlösung

Answer

Ethanol

Question 31

In welcher der folgenden galvanischen Zellen läuft eine spontane Reaktion ab?

Accepted Answer

Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu

Answer

Cu | Cu2+ || Zn2+ | Zn

Answer

Fe | Fe2+ || Ag+ | Ag

Answer

Ag | Ag+ || Fe2+ | Fe

Question 32

Welche Aussage zur Elektrolyse ist richtig?

Accepted Answer

An der Kathode findet eine Reduktion statt.

Answer

Es handelt sich um einen spontanen Vorgang.

Answer

Es wird chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt.

Answer

Elektrolyte müssen schlechte elektrische Leiter sein.

Question 33

Welche Aussage beschreibt die elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) **am treffendsten**?

Accepted Answer

EIS ist eine zerstörungsfreie Methode zur Untersuchung von Elektrodenoberflächen und liefert Erkenntnisse zur Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

EIS ist nur in wässrigen Lösungen anwendbar und erfordert viel Zeit.

Answer

EIS gibt keine Auskunft über die Zusammensetzung der Elektrodenoberfläche.

Answer

EIS ist eine invasive Technik, die die Elektrodenoberfläche verändert.

Question 34

Welche physikalische Größe wird in **Volt** gemessen?

Accepted Answer

Spannung

Answer

Stromstärke

Answer

Leistung

Answer

Widerstand

Question 35

Welcher Stoff leitet elektrischen Strom?

Accepted Answer

Kochsalzlösung

Answer

Destilliertes Wasser

Answer

Ethanol

Answer

Benzin

Question 36

Welche Aussage zur Modifikation von Elektrodenoberflächen in elektrochemischen Methoden ist korrekt?

Accepted Answer

Modifizierte Elektrodenoberflächen können die Empfindlichkeit und Selektivität von Sensoren erhöhen.

Answer

Modifizierte Elektrodenoberflächen sind immer kostengünstiger als unmodifizierte Elektroden.

Question 37

Welchen Oxidationszustand hat Schwefel in Schwefelsäure (H2SO4)?

Accepted Answer

+6

Answer

+4

Answer

+2

Answer

-2

Question 38

Welche Reaktion ist eine Redoxreaktion?

Accepted Answer

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Answer

NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3

Answer

2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O

Answer

CaCO3 → CaO + CO2

Question 39

Welche Elektrode ist die Kathode in einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

Elektrode, an der Elektronen aufgenommen werden

Answer

Elektrode, an der Elektronen abgegeben werden

Answer

Lösung, in der die Reaktion stattfindet

Answer

Verbindungsbrücke zwischen den beiden Elektroden

Question 40

Was ist das Standardelektrodenpotential?

Accepted Answer

Elektrodenpotential unter Standardbedingungen

Answer

Elektrodenpotential unter beliebigen Bedingungen

Answer

Potenzialunterschied zwischen zwei Elektroden

Answer

Elektrodenpotential in einer Zelle

Question 41

Welche Reaktion hat das größte negative Reduktionspotenzial?

Accepted Answer

Au3+ + 3e- → Au

Answer

Zn2+ + 2e- → Zn

Answer

Cu2+ + 2e- → Cu

Answer

Ag+ + e- → Ag

Question 42

Welche Lösung hat den niedrigsten pH-Wert?

Accepted Answer

0,1 M HCl

Answer

0,1 M NaOH

Answer

0,1 M CH3COOH

Answer

0,1 M NH3

Question 43

Welche Rolle spielt eine Salzbrücke in einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

Ionenfluss zwischen Elektroden

Answer

Elektronenfluss zwischen Elektroden

Answer

Spannungsunterschied zwischen Elektroden

Answer

Verhinderung von Reaktionen zwischen Elektroden

Question 44

Wie trägt die Elektrochemie zur Herstellung von Nanomaterialien bei?

Accepted Answer

Sie ermöglicht die gezielte Abscheidung auf Elektroden.

Answer

Sie spielt keine Rolle bei der Synthese.

Answer

Sie dient nur zur Charakterisierung, nicht zur Synthese.

Question 45

Welche industrielle Anwendung der Elektrochemie ermöglicht die Entwicklung neuartiger Werkstoffe mit spezifischen Eigenschaften?

Accepted Answer

Oberflächenbeschichtung

Answer

Rohölverarbeitung

Answer

Wasserstofferzeugung

Answer

Papierproduktion

Question 46

Welche der folgenden Definitionen beschreibt Redoxreaktionen treffend?

Accepted Answer

Chemische Reaktionen, bei denen sowohl Oxidation als auch Reduktion stattfinden.

Answer

Reaktionen, die nur Elektronen übertragen.

Answer

Reaktionen, die ausschließlich in wässrigen Lösungen ablaufen.

Question 47

Welches Halogen ist der stärkste Oxidator?

Accepted Answer

Fluor (F₂)

Answer

Chlor (Cl₂)

Answer

Brom (Br₂)

Answer

Iod (I₂)

Question 48

Welcher Prozess findet an der Anode einer elektrolytischen Zelle statt?

Accepted Answer

Oxidation

Answer

Reduktion

Answer

Galvanisierung

Answer

Elektrolyse

Question 49

Welche Aussage zur elektrochemischen Spannungsreihe ist korrekt?

Accepted Answer

Metalle, die in der Spannungsreihe weiter oben stehen, sind edler als Metalle, die weiter unten stehen.

Answer

Die elektrochemische Spannungsreihe gilt ausschließlich für Metalle.

Question 50

Welche der folgenden Anwendungen nutzt Prinzipien der Elektrochemie?

Accepted Answer

Batterien

Answer

Verbrennung

Answer

Photosynthese

Answer

Verdauung

Question 51

Welche der folgenden Aussagen beschreibt eine Redoxreaktion korrekt?

Accepted Answer

Reduktion und Oxidation treten gleichzeitig auf.

Answer

Reduktion kann unabhängig von der Oxidation ablaufen.

Answer

Reduktion geht der Oxidation voraus.

Answer

Oxidation geht der Reduktion voraus.

Question 52

Welches der folgenden Schemata stellt eine Redoxreaktion dar?

Accepted Answer

Red + Oxid → Oxid + Red

Answer

Red + Red → Oxid + Oxid

Answer

Oxid + Oxid → Red + Red

Answer

Red + Oxid → Red + Oxid

Question 53

Welche Reaktion läuft an der Kathode einer Brennstoffzelle ab?

Accepted Answer

O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e^- → 2H₂O(l)

Answer

2H₂O(l) → O₂(g) + 4H⁺(aq) + 4e^-

Answer

Zn(s) → Zn²⁺(aq) + 2e^-

Question 54

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Halbreaktion für die Oxidation von Eisen(II)-Ionen zu Eisen(III)-Ionen?

Accepted Answer

Fe²⁺ → Fe³⁺ + e⁻

Answer

2Fe²⁺ → Fe + Fe³⁺

Answer

Fe + 2e⁻ → Fe²⁺

Answer

Fe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺

Question 55

Welche der folgenden Anwendungen nutzt die Elektrochemie?

Accepted Answer

Batterien

Answer

Photosynthese

Answer

Nukleosynthese

Answer

Verbrennung

Question 56

Welches der folgenden Oxidationsmittel ist das stärkste?

Accepted Answer

F₂

Answer

Br₂

Answer

I₂

Answer

Cl₂

Question 57

Welche Aussage zur Elektrolyse ist korrekt?

Accepted Answer

Bei der Elektrolyse wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt.

Answer

Elektrolyse ist nur in wässrigen Lösungen möglich.

Answer

Bei der Elektrolyse wird chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt.

Question 58

Welche der folgenden Reaktionsgleichungen stellt eine Redoxreaktion dar?

Accepted Answer

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

Answer

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Answer

AgNO₃ + NaCl → AgCl + NaNO₃

Question 59

Welche Verbindung ist ein Elektrolyt?

Accepted Answer

NaCl

Answer

C₆H₁₂O₆

Answer

Al₂O₃

Answer

CH₄

Question 60

Welche Anwendung basiert auf Elektrochemie?

Accepted Answer

Akku

Answer

Photosynthese

Answer

Verdampfung

Answer

Kernspaltung

Question 61

Welche Aussage zur Elektrolyse trifft zu?

Accepted Answer

Während der Elektrolyse wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt.

Answer

Bei der Elektrolyse wird Energie freigesetzt.

Answer

Bei der Elektrolyse entstehen nur negative Ionen.

Question 62

Welche Oxidationszahl hat Eisen in Fe2O3?

Accepted Answer

+3

Answer

-3

Answer

+2

Answer

-2

Question 63

Welche der folgenden Reaktionen ist eine Redoxreaktion?

Accepted Answer

Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2

Answer

CaCO3 -> CaO + CO2

Answer

2Na + Cl2 -> 2NaCl

Answer

NaOH + HCl -> NaCl + H2O

Question 64

Wie lautet die Halbreaktion für die Reduktion von Kupfer(II)-Ionen?

Accepted Answer

Cu2+ + 2e- -> Cu

Answer

Cu -> Cu2+ + 2e-

Answer

Cu+ + e- -> Cu2+