Elektrochemische Zellen: Aufbau, Funktionsweise und Anwendungen

Question 1

Was ist die Gesamtreaktion einer Elektrolysezelle, die Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufspaltet?

Accepted Answer

2 H2O → 2 H2 + O2

Answer

H2O → H+ + OH-

Answer

2 H+ + 2 e- → H2

Answer

O2 + 4 e- → 2 OH-

Question 2

Welches der folgenden Metalle ist die Anode in einer galvanischen Zelle mit einer Kupfer(II)-Sulfat-Elektrode?

Accepted Answer

Zink

Answer

Kupfer

Answer

Eisen

Answer

Silber

Question 3

Welche Einheit wird zur Angabe der Spannung elektrochemischer Zellen verwendet?

Accepted Answer

Volt

Answer

Ampere

Answer

Ohm

Answer

Joule

Question 4

Was ist das Standard-Reduktionspotenzial einer Elektrode?

Accepted Answer

Das Reduktionspotenzial bei Standardbedingungen.

Answer

Das Reduktionspotenzial bei einer Konzentration von 1 mol/l.

Answer

Das Reduktionspotenzial bei einem pH-Wert von 7.

Answer

Das Reduktionspotenzial unter Gleichgewichtsbedingungen.

Question 5

Welche der folgenden Stoffe ist ein guter Elektrolyt?

Accepted Answer

Natriumchloridlösung

Answer

Zuckerwasser

Answer

reines Wasser

Answer

Kunststoff

Question 6

Welche der folgenden Anwendungen basiert auf dem Prinzip der Elektrolyse?

Accepted Answer

Vergolden

Answer

Autobatterie

Answer

Brennstoffzelle

Answer

Solarzelle

Question 7

Welche der folgenden Einheiten wird zur Messung der Stromstärke in einer elektrochemischen Zelle verwendet?

Accepted Answer

Ampere

Answer

Volt

Answer

Ohm

Answer

Farad

Question 8

Welche der folgenden Reaktionen ist eine Oxidationsreaktion?

Accepted Answer

Cu → Cu²⁺ + 2 e⁻

Answer

Fe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺

Answer

H₂ + 2 e⁻ → 2 H⁻

Answer

Cl₂ + 2 e⁻ → 2 Cl⁻

Question 9

Welche Aussage trifft auf eine galvanische Zelle zu?

Accepted Answer

Wandelt chemische Energie in elektrische Energie um

Answer

Benötigt eine externe Stromquelle

Answer

Elektroden bestehen aus identischen Materialien

Answer

Säure oder Base ist im Elektrolyten gelöst

Question 10

Welche Elektrode hat bei einer Daniell-Zelle das höhere Reduktionspotential?

Accepted Answer

Kathode

Answer

Anode

Answer

Beide haben gleiches Reduktionspotential

Answer

Die Angabe ist nicht möglich

Question 11

Welche der folgenden Aussagen über Elektroden ist korrekt?

Accepted Answer

Sie können Elektronen aufnehmen und abgeben

Answer

Sie sind immer aus Metall

Answer

Sie sind Leiter zweiter Klasse

Answer

Sie können nur positive Ladungen aufnehmen

Question 12

Welche Aussage über die Faradaysche Konstante ist korrekt?

Accepted Answer

Sie gibt die Ladung eines Mols Elektronen an

Answer

Sie ist temperaturabhängig

Answer

Sie gibt die Ladung eines Mols positiver Ionen an

Answer

Sie berechnet den Massenverlust an der Anode

Question 13

Die Elektrolyse von Wasser kann mithilfe von...

Accepted Answer

einer Elektrolysezelle

Answer

einer galvanischen Zelle

Answer

einer Batterie

Answer

einem Kondensator

Question 14

Welche Aussage über Salze als Elektrolyte in elektrochemischen Zellen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie verbessern den Stromfluss

Answer

Sie erhöhen die Spannung

Answer

Sie verhindern Korrosion

Answer

Sie werden nur in Elektrolysezellen verwendet

Question 15

Welche Reaktion läuft an der Kathode einer Elektrolysezelle ab?

Accepted Answer

Reduktion

Answer

Oxidation

Answer

Bildung von Wasserstoff

Answer

Bildung von Sauerstoff

Question 16

Welche Einheit wird zur Messung des Elektrodenpotentials verwendet?

Accepted Answer

Volt (V)

Answer

Ampere (A)

Answer

Ohm (Ω)

Answer

Farad (F)

Question 17

Worin besteht der Unterschied zwischen einer reversiblen und einer irreversiblen elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

Reversible Zellen können wieder aufgeladen werden, irreversible nicht.

Answer

Irreversible Zellen wandeln chemische Energie in elektrische Energie um, reversible nicht.

Answer

Reversible Zellen haben eine höhere Spannung als irreversible.

Answer

Es gibt keinen Unterschied zwischen reversiblen und irreversiblen Zellen.

Question 18

Was ist der wesentliche Zweck einer Salzbrücke in einer Elektrolysezelle?

Accepted Answer

Den Ionentransport zwischen den Halbzellen zu ermöglichen.

Answer

Den Elektronenfluss zu ermöglichen.

Answer

Die Spannung der Zelle zu erhöhen.

Answer

Die chemische Reaktion zu beschleunigen.

Question 19

Was besagt das Faraday-Gesetz?

Accepted Answer

Die Masse eines Elektrodenmetalls ist direkt proportional zur durchfließenden Stromstärke und zur Reaktionszeit.

Answer

Die Spannung einer Elektrolysezelle ist direkt proportional zur durchfließenden Stromstärke.

Answer

Die elektrische Spannung ist direkt proportional zur Konzentration der Elektrolytlösung.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion ist direkt proportional zur Temperatur.

Question 20

Welcher der folgenden Faktoren hat keinen Einfluss auf die Spannung einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Größe der Elektroden

Answer

Temperatur

Answer

Konzentration der Elektrolytlösung

Answer

Art der Elektrodenmaterialien

Question 21

Was ist der primäre Zweck eines Puffergemischs in einer Elektrolysezelle?

Accepted Answer

Den pH-Wert der Lösung konstant zu halten.

Answer

Die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Answer

Die Spannung der Zelle zu erhöhen.

Answer

Die Gasentwicklung zu verhindern.

Question 22

Was ist der **Zweck** einer Salzbrücke in einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

Sie verhindert die Vermischung der Lösungen der beiden Halbzellen.

Answer

Sie vervollständigt den Stromkreis.

Answer

Sie liefert die Elektrolyte für die Reaktion.

Answer

Sie reguliert die Zellspannung.

Question 23

Welche Aussage beschreibt eine galvanische Zelle korrekt?

Accepted Answer

Sie wandelt chemische Energie in elektrische Energie um.

Answer

Sie wandelt elektrische Energie in chemische Energie um.

Answer

Sie benötigt keine externe Spannungsquelle.

Question 24

In einer galvanischen Zelle, in der Zink und Kupfer reagieren, ist die Kathode:

Accepted Answer

Kupfer

Answer

Aluminium

Answer

Eisen

Answer

Zink

Question 25

Welche Aussage beschreibt die Funktionsweise einer Brennstoffzelle korrekt?

Accepted Answer

Sie wandelt die chemische Energie von Brennstoffen direkt in elektrische Energie um.

Answer

Sie benötigt eine externe Spannungsquelle, um zu funktionieren.

Answer

Sie erzeugt keinen Abgasausstoß.

Question 26

Welcher Faktor kann die Effizienz einer Elektrolysezelle verbessern?

Accepted Answer

Erhöhte Temperatur

Answer

Verminderte Konzentration der Reaktanten

Answer

Verwendung unreiner Elektroden

Answer

Reduzierter Druck

Question 27

Welche Anwendung nutzt elektrochemische Zellen?

Accepted Answer

Batterien

Answer

Sonnenkollektoren

Answer

Windturbinen

Question 28

Welche Aussage beschreibt die Funktion der Salbrücke in einer galvanischen Zelle korrekt?

Accepted Answer

Sie ermöglicht den Ladungstransport zwischen den Halbzellen.

Answer

Sie verhindert die Vermischung der Elektrolytlösungen.

Answer

Sie erzeugt eine elektrische Spannung.

Question 29

Welche Aussage beschreibt das grundlegende Prinzip einer galvanischen Zelle korrekt?

Accepted Answer

Sie wandelt chemische Energie in elektrische Energie um.

Answer

Sie dient zur Erzeugung von Ionen.

Answer

Sie wandelt elektrische Energie in chemische Energie um.

Question 30

Welches Prinzip beschreibt die Funktionsweise einer Elektrolysezelle?

Accepted Answer

Sie wandelt elektrische Energie in chemische Energie um.

Answer

Sie dient zur Erzeugung von Ionen.

Answer

Sie wandelt chemische Energie in elektrische Energie um.

Question 31

In welcher Einheit wird die Zellspannung gemessen?

Accepted Answer

Volt

Answer

Ohm

Answer

Watt

Answer

Ampere

Question 32

Was zeichnet eine Konzentrationszelle aus?

Accepted Answer

Elektroden aus gleichem Material in Lösungen mit unterschiedlicher Ionenkonzentration.

Answer

Elektroden aus verschiedenen Materialien in Lösungen mit gleicher Ionenkonzentration.

Question 33

In welcher Einheit wird die EMK gemessen?

Accepted Answer

Volt (V)

Answer

Coulomb (C)

Answer

Joule (J)

Answer

Ampere (A)

Question 34

Welche Aufgabe erfüllt eine Salzbrücke in einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

Aufrechterhaltung der elektrischen Neutralität in beiden Halbzellen.

Answer

Verhinderung des Elektronenflusses.

Answer

Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit.

Question 35

Was beschreibt die Faraday-Konstante?

Accepted Answer

Ladung eines Mols Elektronen

Answer

Temperaturabhängig

Answer

Nur für die Elektrolyse relevant

Answer

Wert der Avogadro-Konstanten

Question 36

Welches Metall eignet sich gut als Anode in galvanischen Zellen?

Accepted Answer

Zink

Answer

Silber

Answer

Gold

Answer

Kupfer

Question 37

Wozu dient die Salzbrücke in galvanischen Zellen?

Accepted Answer

Erhaltung der elektrischen Neutralität in den Halbzellen.

Answer

Elektronenfluss ermöglichen.

Answer

Diffusion von Ionen verhindern.

Question 38

Was besagt die Aussage zur elektromotorischen Kraft (EMK) einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Sie gibt die maximale Spannung an, die die Zelle liefern kann.

Answer

Sie ist negativ für Elektrolysezellen.

Answer

Sie ist proportional zur Reaktantenkonzentration.

Question 39

Was beschreibt das elektrochemische Potenzial einer Elektrode?

Accepted Answer

Ihre Tendenz, Elektronen abzugeben oder aufzunehmen.

Answer

Es ist unabhängig von der Ionenkonzentration.

Answer

Es ist positiv für Anoden.

Question 40

Welche Aussage beschreibt die Funktion einer galvanischen Zelle korrekt?

Accepted Answer

Wandelt chemische Energie in elektrische Energie um

Answer

Speichert elektrische Energie in chemischer Form

Answer

Zerlegt Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff

Question 41

Welche der folgenden Gleichungen repräsentiert die Gesamtreaktion in einer Daniell-Zelle?

Accepted Answer

Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu

Answer

2NaCl → 2Na + Cl2

Answer

2H2O → 2H2 + O2

Answer

Fe3+ + 2e- → Fe

Question 42

Welcher Prozess findet an der Anode einer Elektrolysezelle statt?

Accepted Answer

Oxidation

Answer

Reduktion

Answer

Elektrophorese

Answer

Hydrolyse

Question 43

Welche der folgenden Anwendungen nutzt das Prinzip der Elektrolyse?

Accepted Answer

Vergoldung

Answer

Katalyse

Answer

Photosynthese

Answer

Verbrennung

Question 44

Welche Aussage beschreibt am besten die Funktion einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Eine galvanische Zelle wandelt chemische Energie in elektrische Energie um.

Answer

Eine galvanische Zelle speichert elektrische Energie.

Answer

Eine galvanische Zelle wandelt elektrische Energie in chemische Energie um.

Question 45

Welche der folgenden Komponenten ist NICHT Bestandteil einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Ein Kondensator

Answer

Eine Anode

Answer

Ein Elektrolyt

Answer

Eine Kathode

Question 46

Welche chemische Reaktion findet an der Anode einer galvanischen Zelle statt?

Accepted Answer

Oxidation

Answer

Neutralisation

Answer

Reduktion

Answer

Verdampfung

Question 47

Welche Aufgabe erfüllt der Elektrolyt in einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Der Elektrolyt ermöglicht den Transport von Ionen zwischen den Elektroden.

Answer

Der Elektrolyt schützt die Elektroden vor Korrosion.

Answer

Der Elektrolyt dient als Brennstoff für die Zelle.

Question 48

Wie wirkt sich eine Erhöhung der Konzentration des Elektrolyten auf die Spannung einer galvanischen Zelle aus?

Accepted Answer

Die Spannung erhöht sich.

Answer

Die Spannung schwankt unvorhersehbar.

Answer

Die Spannung verringert sich.

Answer

Die Spannung bleibt gleich.

Question 49

Welche der folgenden Aussagen beschreibt am besten die Funktion einer Elektrolysezelle?

Accepted Answer

Eine Elektrolysezelle wandelt elektrische Energie in chemische Energie um.

Answer

Eine Elektrolysezelle wandelt chemische Energie in elektrische Energie um.

Answer

Eine Elektrolysezelle speichert elektrische Energie.

Question 50

Welcher Prozess findet bei der Elektrolyse von Wasser statt?

Accepted Answer

Die Zerlegung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff.

Answer

Die Oxidation von Wasser zu Wasserstoffperoxid.

Answer

Die Bildung von Wasser aus Wasserstoff und Sauerstoff.

Question 51

Welche Aussage beschreibt die Funktion der Anode in einer Elektrolysezelle?

Accepted Answer

An der Anode findet die Oxidation statt.

Answer

Die Anode leitet den Elektronenfluss zur Kathode.

Answer

Die Anode ist der negative Pol der Zelle.

Answer

An der Anode findet die Reduktion statt.

Question 52

Welche der folgenden Anwendungen beruht auf dem Prinzip der Elektrolyse?

Accepted Answer

Die Produktion von Aluminium aus Aluminiumoxid.

Answer

Die Korrosion von Metallen.

Answer

Die Funktionsweise einer Batterie.

Question 53

Was beschreibt die Faraday-Konstante im Zusammenhang mit der Elektrolyse?

Accepted Answer

Die Faraday-Konstante gibt die Ladungsmenge an, die für die Umwandlung von 1 Mol Elektronen benötigt wird.

Answer

Die Faraday-Konstante ist ein Maß für die Geschwindigkeit der Elektrolyse.