Elektrochemie für Wirtschaftsingenieure: Online-Quizzes und Übungen

Question 1

Welche der folgenden Halbreaktionen stellt die Oxidation dar?

Accepted Answer

Cu → Cu2+ + 2 e-

Answer

Cu2+ + 2 e- → Cu

Answer

Zn → Zn2+ + 2 e-

Answer

Zn2+ + 2 e- → Zn

Question 2

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Funktion einer Salzbrücke in einer galvanischen Zelle korrekt?

Accepted Answer

Sie trennt die beiden Halbzellen physisch, ermöglicht aber den Austausch von Ionen.

Answer

Sie verhindert die Diffusion von Ionen zwischen den beiden Halbzellen.

Answer

Sie erzeugt eine elektrische Spannung zwischen den beiden Halbzellen.

Answer

Sie katalysiert die Redoxreaktion.

Question 3

Welche der folgenden Größen ist für die elektromotorische Kraft (EMK) einer galvanischen Zelle verantwortlich?

Accepted Answer

Der Unterschied der Redoxpotentiale der beiden Halbzellen

Answer

Die Konzentration der Elektrolytlösung

Answer

Die Größe der Elektroden

Answer

Die Temperatur

Question 4

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Standardbedingungen für elektrochemische Zellen korrekt?

Accepted Answer

Temperatur von 25 °C, Druck von 1 atm, Konzentration von 1 mol/l

Answer

Temperatur von 0 °C, Druck von 1 bar, Konzentration von 0,1 mol/l

Answer

Temperatur von 298 K, Druck von 101 kPa, Konzentration von 10 mol/l

Answer

Temperatur von 37 °C, Druck von 1 Torr, Konzentration von 1 M

Question 5

Welche der folgenden Elektroden ist die Kathode in einer galvanischen Zelle, in der die folgende Reaktion stattfindet: Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu?

Accepted Answer

Cu-Elektrode

Answer

Zn-Elektrode

Question 6

Welche Aussage zur Elektrochemie beschreibt ihren zentralen Untersuchungsgegenstand?

Accepted Answer

Die Beschreibung des Zusammenspiels zwischen elektrischen und chemischen Vorgängen.

Answer

Die Erforschung von chemischen Reaktionen, die durch elektrische Energie ausgelöst werden.

Answer

Die Untersuchung der Übertragung von Elektronen in chemischen Prozessen.

Answer

Die Anwendung von elektrochemischen Prinzipien in technischen Geräten.

Question 7

Was zeichnet eine Redoxreaktion aus?

Accepted Answer

Die Übertragung von Elektronen zwischen zwei Reaktionspartnern.

Answer

Der Austausch von Ionen zwischen zwei Reaktionspartnern.

Answer

Die Umwandlung von Atomen in andere Atome.

Answer

Die Freisetzung von Energie in Form von Wärme oder Licht.

Question 8

Was versteht man unter dem Standard-Reduktionspotenzial?

Accepted Answer

Das Reduktionspotenzial einer Halbzelle unter festgelegten Standardbedingungen.

Answer

Das elektrische Potenzial einer galvanischen Zelle unter Standardbedingungen.

Answer

Das elektrische Potenzial einer Elektrolysezelle unter Standardbedingungen.

Answer

Das Reduktionspotenzial einer Redoxreaktion.

Question 9

Welche der genannten elektrochemischen Anwendungen findet breite Anwendung in der Industrie?

Accepted Answer

Alle genannten Anwendungen.

Answer

Batterien

Answer

Elektrolyse

Answer

Korrosionsschutz

Question 10

Welche Funktion erfüllt die Anode in einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

Die Oxidation von Elektronenakzeptoren.

Answer

Die Reduktion von Elektronendonoren.

Answer

Die Erzeugung von Wasserstoffgas.

Answer

Den Verbrauch von Sauerstoffgas.

Question 11

Was ist das wesentliche Merkmal der Korrosion?

Accepted Answer

Ein elektrochemischer Prozess, der zur Schädigung von Metallen führt.

Answer

Das Auftreten ausschließlich in Gegenwart von Sauerstoff.

Answer

Die Verhinderung durch die Bildung einer Schutzschicht.

Answer

Alle genannten Merkmale.

Question 12

Welche der folgenden Aussagen definiert am besten eine Redoxreaktion?

Accepted Answer

Eine chemische Reaktion, bei der eine Elektronenübertragung zwischen Atomen oder Ionen stattfindet.

Answer

Eine Reaktion, die Lichtenergie freisetzt.

Answer

Eine Reaktion, die Wärmeenergie freisetzt.

Answer

Eine Reaktion, die zur Bildung ionischer Verbindungen führt.

Question 13

Welche Aussage zur Elektrolyse ist korrekt?

Accepted Answer

Ein nicht-spontaner Prozess, bei dem elektrische Energie verwendet wird, um eine chemische Reaktion zu erzwingen.

Answer

Ein Prozess, bei dem chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt wird.

Answer

Ein Prozess, bei dem keine Elektronenübertragung stattfindet.

Answer

Ein spontaner Prozess, der nur zur Bildung ionischer Verbindungen führt.

Question 14

Welche Größe beschreibt die Fähigkeit einer Substanz, Elektronen aufzunehmen?

Accepted Answer

Reduktionsvermögen

Answer

Stromstärke

Answer

Elektrodenpotential

Answer

Oxidationsvermögen

Question 15

Welche der folgenden Gleichungen stellt die Kathodenreaktion in einem galvanischen Element dar?

Accepted Answer

Reduktionshalbzelle: Me²⁺ + 2 e⁻ → Me

Answer

Oxidationshalbzelle: Me → Me²⁺ + 2 e⁻

Answer

Chloroxidation: Cl⁻ → Cl² + 2 e⁻

Answer

Wasseroxidation: 2 H²O → O² + 4 H⁺ + 4 e⁻

Question 16

Welche Aussage zum Elektrodenpotential ist korrekt?

Accepted Answer

Ein Maß für die Tendenz einer Elektrode, Elektronen abzugeben oder aufzunehmen, wodurch eine elektrische Spannung entsteht.

Answer

Kann nur positive Werte annehmen.

Answer

Unabhängig von der Konzentration der Ionen in Lösung.

Question 17

Welche Größe ist entscheidend für die Spannung einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Elektrodenpotentialdifferenz zwischen Anode und Kathode

Answer

Konzentration der Ionen in Lösung

Answer

Stromstärke

Answer

Temperatur

Question 18

Welche Faktoren beeinflussen die Stromstärke in einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

Größe der Elektroden, Konzentration der Ionen, Abstand der Elektroden, Temperatur

Answer

Druck, Beleuchtung, magnetisches Feld

Answer

pH-Wert, Löslichkeit, Dichte

Question 19

Welche Aussage zur Nernst-Gleichung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie beschreibt die Abhängigkeit des Elektrodenpotentials von der Ionenkonzentration und der Temperatur.

Answer

Sie gilt nur für Oxidationsvorgänge.

Answer

Sie ist unabhängig von der Konzentration der Ionen.

Question 20

Welche der folgenden Anwendungen basiert auf elektrochemischen Prinzipien?

Accepted Answer

Batterien

Answer

Transformatoren

Answer

Sonnenkollektoren

Answer

Laserdrucker

Question 21

Welche der folgenden Aussagen über Redoxreaktionen ist korrekt?

Accepted Answer

Bei einer Redoxreaktion ändern die beteiligten Atome ihre Oxidationszahlen.

Answer

Bei einer Reduktion wird die Oxidationszahl des Edukts erhöht.

Answer

Redoxreaktionen sind immer exotherm.

Question 22

Welche der folgenden Zellen ist eine galvanische Zelle?

Accepted Answer

Eine Zelle, die elektrische Energie aus einer spontanen chemischen Reaktion erzeugt.

Answer

Eine Zelle, die chemische Energie aus elektrischer Energie erzeugt.

Answer

Eine Zelle, die nur in Gegenwart eines externen Stroms funktioniert.

Question 23

Was ist das Standard-Elektrodenpotential?

Accepted Answer

Das Elektrodenpotential einer Elektrode in einer Standardlösung unter Standardbedingungen.

Answer

Die Spannung zwischen einer Elektrode und einer Referenzelektrode.

Answer

Das Elektrodenpotential einer Elektrode in einer beliebigen Lösung.

Question 24

Welche der folgenden Elektroden hat das negativste Standard-Elektrodenpotential?

Accepted Answer

Lithium-Elektrode

Answer

Gold-Elektrode

Answer

Silber-Elektrode

Answer

Kupfer-Elektrode

Question 25

Welche der folgenden Reaktionen ist eine Elektrolyse?

Accepted Answer

Die Zersetzung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff unter Einwirkung elektrischer Energie.

Answer

Die Reaktion von Zink mit Salzsäure zur Bildung von Wasserstoffgas.

Answer

Die Aufladung einer Batterie.

Question 26

Was ist das Faraday-Gesetz?

Accepted Answer

Ein Gesetz, das die Masse eines bei einer Elektrolyse abgeschiedenen Elements mit der übertragenen Ladungsmenge in Beziehung setzt.

Answer

Ein Gesetz, das die Spannung einer galvanischen Zelle mit der Konzentration der Reaktanten in Beziehung setzt.

Question 27

Welche der folgenden Reaktionsgleichungen stellt eine Redoxreaktion dar?

Accepted Answer

Fe²⁺ + 2e^- → Fe

Answer

H₂O + CO₂ → H₂CO₃

Answer

NaCl → Na⁺ + Cl^-

Answer

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Question 28

Was ist die Anode einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Elektrode, an der Oxidation stattfindet

Answer

Elektrode, an der Reduktion stattfindet

Answer

Elektrode, die mit dem Pluspol verbunden ist

Answer

Elektrode, die mit dem Minuspol verbunden ist

Question 29

Welche der folgenden Größen ist eine intensive Größe?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Volumen

Answer

Masse

Question 30

Welche der folgenden Aussagen über das Faraday'sche Gesetz ist korrekt?

Accepted Answer

Die Masse der an einer Elektrode abgeschiedenen Substanz ist direkt proportional zur Ladungsmenge, die durch die Elektrode fließt.

Answer

Das Faraday'sche Gesetz gilt nur für elektrolytische Zellen.

Answer

Das Faraday'sche Gesetz gilt nur für galvanische Zellen.

Question 31

Welche der folgenden Reduktionsmittel ist das stärkste?

Accepted Answer

Li+

Answer

Rb+

Answer

K+

Answer

Na+

Question 32

Welche der folgenden Einheiten wird für die Zellspannung verwendet?

Accepted Answer

Volt (V)

Answer

Ohm (Ω)

Answer

Ampere (A)

Answer

Coulomb (C)

Question 33

Welche der folgenden Anwendungen nutzt die Elektrochemie?

Accepted Answer

Batterien

Answer

Verbrennungsmotoren

Answer

Solarzellen

Answer

Windkraftanlagen

Question 34

Welche der folgenden Aussagen über die Elektrolyse ist korrekt?

Accepted Answer

Bei der Elektrolyse wird elektrische Energie verwendet, um eine nicht-spontane chemische Reaktion durchzuführen.

Answer

Die Elektrolyse ist ein spontaner Prozess.

Answer

Bei der Elektrolyse wird chemische Energie verwendet, um elektrische Energie zu erzeugen.

Question 35

Welche Größe ist ein Maß für die maximale elektrische Arbeit, die von einer galvanischen Zelle geleistet werden kann?

Accepted Answer

Zellspannung

Answer

Stromstärke

Answer

Elektrodenpotential

Question 36

Welche Aussage zur Elektrolyse ist korrekt?

Accepted Answer

Bei der Elektrolyse wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt.

Answer

Elektrolyse findet nur in galvanischen Zellen statt.

Answer

Bei der Elektrolyse wird chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt.

Question 37

Welche Größe ist ein Maß für die Geschwindigkeit einer Elektrodenreaktion?

Accepted Answer

Stromdichte

Answer

Zellspannung

Answer

Ladungsmenge

Answer

Elektrodenpotential

Question 38

Welche Aussage zur Korrosion ist korrekt?

Accepted Answer

Korrosion ist die elektrochemische Oxidation von Metallen.

Answer

Korrosion findet nur im Wasser statt.

Answer

Korrosion ist die chemische Reduktion von Metallen.

Question 39

Welche Maßnahme kann die Korrosion von Metallen verringern?

Accepted Answer

Kathodischer Korrosionsschutz

Answer

Verwendung von unedleren Metallen

Answer

Keine der genannten Maßnahmen

Answer

Erhöhung der Temperatur

Question 40

Welche Aussage zu Redoxreaktionen ist korrekt?

Accepted Answer

Redoxreaktionen beinhalten den Elektronentransfer zwischen zwei Spezies.

Answer

Redoxreaktionen sind exotherme Reaktionen.

Answer

Redoxreaktionen benötigen wässrige Lösungen.

Question 41

Welcher Stoff ist ein guter Elektrolyt?

Accepted Answer

Kochsalzlösung

Answer

Olivenöl

Answer

Benzin

Answer

Reinstwasser

Question 42

Was beschreibt das Standard-Elektrodenpotential?

Accepted Answer

Das Potential einer Elektrode im Vergleich zur Standardwasserstoffelektrode.

Answer

Das Potential einer Elektrode im Vergleich zu einer beliebigen anderen Elektrode.

Answer

Das Potential einer Elektrode im Vergleich zur Luft.

Question 43

Welche Aufgabe hat eine Salzbrücke in einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Aufrechterhaltung der elektrischen Neutralität in den Halbzellen.

Answer

Reduzierung des inneren Widerstands der Zelle.

Answer

Verhinderung von Kristallbildung an den Elektroden.

Question 44

Welche Anwendung nutzt die Elektrochemie?

Accepted Answer

Batterien

Answer

Turbinen

Answer

Verbrennungsmotoren

Answer

Solarzellen

Question 45

Was ist die Faradaysche Konstante?

Accepted Answer

Die Ladungsmenge, die von einem Mol Elektronen übertragen wird.

Answer

Der Strom, der fließt, wenn ein Mol Elektronen übertragen wird.

Answer

Die Spannung, die benötigt wird, um ein Mol Elektronen zu übertragen.

Question 46

Welche Aussage zur Elektrolyse ist korrekt?

Accepted Answer

Elektrolyse ist ein Prozess, der elektrische Energie nutzt, um chemische Reaktionen durchzuführen.

Answer

Elektrolyse ist ein Prozess, der chemische Energie nutzt, um elektrischen Strom zu erzeugen.

Question 47

Welche Anwendung nutzt die Elektrolyse?

Accepted Answer

Verchromung

Answer

Atmung

Answer

Photosynthese

Answer

Verbrennung

Question 48

Welcher Faktor beeinflusst die Geschwindigkeit elektrochemischer Reaktionen?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Lichtintensität

Answer

Druck

Question 49

Welche Aussage zur elektrochemischen Spannungsreihe ist richtig?

Accepted Answer

Metalle mit einem negativeren Standardreduktionspotential reagieren leichter als Metalle mit einem positiveren Standardreduktionspotential.

Answer

Metalle mit einem negativeren Standardreduktionspotential reagieren schwerer als Metalle mit einem positiveren Standardreduktionspotential.

Question 50

Welche der folgenden Komponenten ist NICHT in einer galvanischen Zelle enthalten?

Accepted Answer

Eine semipermeable Membran

Answer

Eine Anode

Answer

Eine Kathode

Question 51

Was ist der Zweck einer Salzbrücke in einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Sie verbindet die beiden Halbzellen und ermöglicht den Ladungsausgleich.

Answer

Sie verhindert, dass die beiden Halbzellen miteinander reagieren.

Answer

Sie erhöht die Spannung der Zelle.

Question 52

Welche Aussage zur Elektrolyse ist korrekt?

Accepted Answer

Elektrolyse ist ein nicht-spontaner Prozess, der Energie von außen benötigt.

Answer

Elektrolyse ist ein spontaner Prozess, der keine Energie von außen benötigt.

Answer

Elektrolyse kann nur in nicht-wässrigen Lösungen durchgeführt werden.

Question 53

Was passiert, wenn eine Platin-Kathode in eine Lösung aus Natriumsulfat getaucht und mit einer Spannung beaufschlagt wird?

Accepted Answer

Es findet eine Reduktion von Wassermolekülen zu Wasserstoffgas statt.

Answer

Es findet eine Oxidation von Natriumionen zu Natriummetall statt.

Answer

Es findet keine Reaktion statt.

Question 54

Welche Gleichung repräsentiert die Halbzellenreaktion an der Anode einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

M -> M^(n+) + n e-

Answer

2H^(+) + 2 e- -> H2

Answer

M^(n+) + n e- -> M

Answer

O2 + 4H^(+) + 4 e- -> 2H2O

Question 55

Welches ist das Standard-Reduktionspotential einer Wasserstoff-Elektrode?

Accepted Answer

0 V

Answer

Es hängt von der Temperatur ab.

Answer

1 V

Answer

-1 V

Question 56

Was ist der Zweck einer Brennstoffzelle?

Accepted Answer

Sie wandelt eine chemische Reaktion in Strom um.

Answer

Sie wandelt Wärme in Strom um.

Answer

Sie speichert Strom für eine spätere Verwendung.

Question 57

Was ist der Wert des Standardwasserstoffpotentials?

Accepted Answer

0 V

Answer

-1 V

Answer

2 V

Answer

1 V

Question 58

Was ist die Standard-EMK der folgenden Reaktion: Fe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺?

Accepted Answer

0,77 V

Answer

-0,77 V

Answer

-1 V

Answer

1 V

Question 59

Welche der folgenden Aussagen über elektrolytische Zellen ist korrekt?

Accepted Answer

Die Kathode ist der Minuspol.

Answer

Die elektrochemischen Reaktionen sind spontan.

Answer

Die elektrochemischen Reaktionen verlaufen ohne äußere Energiezufuhr.

Answer

Die Anode ist der Minuspol.

Question 60

Was besagt das Faraday-Gesetz?

Accepted Answer

Die Masse des an einer Elektrode abgeschiedenen Stoffes ist proportional zur durchgeleiteten Strommenge.

Answer

Die Stromstärke ist proportional zur Spannung.

Answer

Die Spannung ist proportional zur Stromstärke.

Question 61

Was ist die Nernst-Gleichung?

Accepted Answer

Eine Gleichung, die das Elektrodenpotential in Abhängigkeit von der Konzentration der Redoxpaare beschreibt.

Answer

Eine Gleichung, die die Spannung einer elektrochemischen Zelle berechnet.

Answer

Eine Gleichung, die die Stromstärke in einer elektrochemischen Zelle berechnet.

Question 62

Welche der folgenden Aussagen über Elektrolyse ist korrekt?

Accepted Answer

Sie kann zur Gewinnung von Metallen verwendet werden.

Answer

Sie verläuft immer spontan.

Answer

Sie erfordert keine äußere Energiezufuhr.

Question 63

Was ist ein Brennstoffzellensystem?

Accepted Answer

Ein elektrochemisches System, das chemische Energie in elektrische Energie umwandelt.

Answer

Ein System, das Wärmeenergie in elektrische Energie umwandelt.

Answer

Ein System, das elektrische Energie in chemische Energie umwandelt.