Elektrochemie lernen: Interaktive Quizze und Übungen

Question 1

Welche Faktoren beeinflussen die Geschwindigkeit elektrochemischer Reaktionen?

Accepted Answer

Konzentration der Reaktanten

Accepted Answer

Temperatur

Accepted Answer

Elektrodenoberfläche

Answer

Keine der genannten Optionen

Question 2

Wie funktioniert die Photoelektrochemie und wozu wird sie in der solaren Wasserstofferzeugung und der photokatalytischen Schadstoffbeseitigung eingesetzt?

Accepted Answer

Die Photoelektrochemie nutzt Lichtenergie, um Elektronen von einem Halbleiter auf ein Reduktionsmittel zu übertragen und so chemische Energie zu erzeugen.

Answer

Die Photoelektrochemie ist eine Form der Elektrolyse, bei der elektrische Energie chemische Reaktionen antreibt.

Answer

Die Photoelektrochemie hat keine praktischen Anwendungen außerhalb des Labors.

Question 3

Welche Rolle spielen elektrochemische Sensoren in der Medizin? Erläutern Sie ihre Bedeutung für die Diagnose, Überwachung und Behandlung von Krankheiten.

Accepted Answer

Elektrochemische Sensoren ermöglichen die Messung von Substanzen im Körper, was für Diagnose und Überwachung von Krankheiten entscheidend ist.

Answer

Elektrochemische Sensoren dienen ausschließlich der Diagnose von Krankheiten.

Answer

Elektrochemische Sensoren haben keine Bedeutung für die Behandlung von Krankheiten.

Answer

Elektrochemische Sensoren sind nur auf die Messung des pH-Werts beschränkt.

Question 4

Welche vielfältigen Anwendungen haben elektrochemische Verfahren in der Umweltchemie, insbesondere in den Bereichen Umweltverschmutzung, Wasseraufbereitung und nachhaltige Technologien?

Accepted Answer

Überwachung von Umweltverschmutzung durch Messung von Schadstoffkonzentrationen

Accepted Answer

Elektrochemische Wasseraufbereitung zur Entfernung von Schadstoffen

Accepted Answer

Entwicklung nachhaltiger Umwelttechnologien wie Brennstoffzellen und Batterien

Answer

Elektrochemische Verfahren dienen ausschließlich der Überwachung von Umweltverschmutzung (falsch)

Question 5

Welche der folgenden Substanzen kann durch Elektrolyse nicht zersetzt werden?

Accepted Answer

Ethanol

Answer

Wasser

Answer

Natriumchlorid

Answer

Silbernitrat

Question 6

Was ist die Oxidationszahl von Schwefel in H₂SO₄?

Accepted Answer

+6

Answer

+2

Answer

+4

Answer

-2

Question 7

Was ist die Gesamtreaktionsgleichung für die Elektrolyse von Natriumchloridlösung?

Accepted Answer

2NaCl + 2H₂O → 2NaOH + Cl₂ + H₂

Answer

NaCl + 2H₂O → NaOH + HCl + H₂

Answer

2NaCl + H₂O → Na₂O + Cl₂ + H₂

Answer

NaCl + H₂O → Na + Cl + H₂O

Question 8

Was ist der Zweck einer Salzbrücke in einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

Den Ionenfluss zu ermöglichen.

Answer

Den Elektronenfluss zu ermöglichen.

Answer

Das pH-Gleichgewicht aufrechtzuerhalten.

Answer

Die Spannung der Zelle zu erhöhen.

Question 9

Welche der folgenden Aussagen beschreibt korrekt den Prozess der Elektrolyse?

Accepted Answer

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

Answer

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

Answer

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

Answer

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

Question 10

Was ist die Standardwasserstoff-Elektrode (SHE)?

Accepted Answer

Eine Elektrode, die aus Wasserstoffgas und einer Platinelektrode besteht.

Answer

Eine Elektrode, die aus Kupfer und einer Kupfersulfatlösung besteht.

Answer

Eine Elektrode, die aus Eisen und einer Eisensulfatlösung besteht.

Answer

Eine Elektrode, die aus Silber und einer Silbernitratlösung besteht.

Question 11

Was besagt das Faraday-Gesetz?

Accepted Answer

Es beschreibt die Beziehung zwischen der Menge des abgeschiedenen Metalls und der Ladung, die durch den Strom fließt.

Answer

Es beschreibt die Beziehung zwischen der Spannung und dem Strom einer elektrochemischen Zelle.

Answer

Es beschreibt die Beziehung zwischen der Konzentration der Reaktanten und der Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Es beschreibt die Beziehung zwischen der Temperatur und dem Gleichgewicht einer Reaktion.

Question 12

Welche Ionenkonzentration führt zu einer höheren EMK in einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

1 M

Answer

0,1 M

Answer

0,01 M

Answer

0,001 M

Question 13

Was ist der Zweck einer Salzbrücke in einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

Aufrechterhaltung der Elektroneutralität zwischen den beiden Halbzellen

Answer

Verhinderung der spontanen Reaktion zwischen den Reaktanten

Answer

Erhöhung der Spannung der Zelle

Answer

Reduzierung des Innenwiderstands der Zelle

Question 14

Welche Herausforderung erschwert die langfristige Nutzung von Elektroden in elektrochemischen Brennstoffzellen für Fahrzeuge?

Accepted Answer

Verschleiß und Abbau

Answer

Hohe Anschaffungskosten

Answer

Niedrige Wirkungsgrade

Answer

Unzureichende Lebensdauer

Question 15

Welche Rolle spielen elektrochemische Methoden in der Umweltchemie? Nenne Beispiele für ihren Einsatz in Bereichen wie Umweltüberwachung, Wasseraufbereitung und nachhaltige Technologien.

Accepted Answer

Elektrochemische Methoden sind unerlässlich für Umweltüberwachung, Wasseraufbereitung und nachhaltige Technologien in der Umweltchemie.

Answer

Elektrochemische Methoden dienen nur der Überwachung von Umweltverschmutzung.

Answer

Elektrochemische Methoden sind in der Umweltchemie nicht relevant.

Answer

Elektrochemische Methoden finden nur in der Entwicklung nachhaltiger Technologien Anwendung.

Question 16

Wie funktioniert die Rasterelektrochemie und welche Vorteile bietet sie bei der Oberflächenuntersuchung?

Accepted Answer

Sie verwendet eine winzige Spitze für lokale elektrochemische Messungen auf Oberflächen, was eine hochauflösende Untersuchung ermöglicht.

Answer

Sie kann nur auf leitfähigen Oberflächen angewendet werden.

Answer

Sie wird nur zur Charakterisierung von Metalloberflächen verwendet.

Answer

Sie ist ein zerstörender Prozess.

Question 17

Wie tragen elektrochemische Prinzipien zur Funktionsweise elektrochemischer Biosensoren bei?

Accepted Answer

Elektrochemische Biosensoren nutzen Redoxreaktionen, um die Konzentration bestimmter Biomarker zu messen.

Answer

Elektrochemische Prinzipien spielen keine Rolle bei der Entwicklung von Biosensoren.

Answer

Elektrochemische Biosensoren werden nur für invasive medizinische Eingriffe verwendet.

Question 18

Welche Aussage trifft auf eine Herausforderung bei der elektrochemischen Charakterisierung zweidimensionaler Materialien zu?

Accepted Answer

Elektrochemische Methoden sind bei der Charakterisierung zweidimensionaler Materialien relativ ungenau.

Answer

Elektrochemische Methoden können keine Informationen über die chemische Zusammensetzung des Materials liefern.

Answer

Elektrochemische Methoden sind nur für die Charakterisierung von leitfähigen Materialien geeignet.

Answer

Elektrochemische Methoden sind zerstörungsfrei und können das Material nicht beschädigen.

Question 19

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Prozess der Elektrolyse am zutreffendsten?

Accepted Answer

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

Answer

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

Answer

Ein Prozess, der ohne von außen zugeführte Energie abläuft.

Answer

Ein Prozess, der ausschließlich in wässrigen Lösungen stattfinden kann.

Question 20

Welche der folgenden Anordnungen repräsentiert eine galvanische Zelle?

Accepted Answer

Zn | Zn²⁺ || Cu²⁺ | Cu

Answer

Cu | Cu²⁺ || Zn²⁺ | Zn

Answer

H₂ | H⁺ || Cl⁻ | Cl₂

Answer

Cl₂ | Cl⁻ || H⁺ | H₂

Question 21

Welche der folgenden Substanzen ist ein guter Elektrolyt?

Accepted Answer

NaCl-Lösung

Answer

Reines Wasser

Answer

Ethanol

Answer

Benzin

Question 22

Welche der folgenden Größen ist eine Einheit der elektrischen Ladung?

Accepted Answer

Coulomb

Answer

Ampere

Answer

Volt

Answer

Ohm

Question 23

Wie lautet die Bruttogleichung der in einer Bleiakkumulatorzelle ablaufenden Reaktion?

Accepted Answer

Pb + PbO₂ + 2 H₂SO₄ → 2 PbSO₄ + 2 H₂O

Answer

Pb + 2 PbO₂ → Pb₂O₄

Answer

Pb + 2 H₂SO₄ → PbSO₄ + H₂

Answer

PbO₂ + 2 H₂SO₄ → PbSO₄ + O₂ + H₂O

Question 24

Welche der folgenden Aussagen zu den Faradayschen Gesetzen ist falsch?

Accepted Answer

Die Faradayschen Gesetze gelten nur für Elektrolysen in wässrigen Lösungen.

Answer

Die Masse des bei der Elektrolyse abgeschiedenen Metalls ist proportional zur übertragenen Ladung.

Answer

Die Masse des bei der Elektrolyse abgeschiedenen Metalls ist proportional zur Stromstärke.

Answer

Die Masse des bei der Elektrolyse abgeschiedenen Metalls ist umgekehrt proportional zur Zeit.

Question 25

Welche Rolle spielen elektrochemische Prozesse in der Atmosphärenchemie und wie wirken sie sich auf Klima und Gesundheit aus?

Accepted Answer

Elektrochemische Prozesse in der Atmosphäre erzeugen Ozon und tragen zum Treibhauseffekt bei.

Answer

Elektrochemische Prozesse haben keine Bedeutung für die Atmosphärenchemie.

Answer

Elektrochemische Prozesse in der Atmosphäre haben keine Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit.

Question 26

Welche Prinzipien elektrochemischer Verfahren werden bei der Abwasserreinigung genutzt und wie tragen sie zur Wasseraufbereitung und zum Umweltschutz bei?

Accepted Answer

Elektrochemische Verfahren nutzen Redoxreaktionen, um Schadstoffe zu entfernen, zu desinfizieren oder zu zerstören.

Answer

Elektrochemische Verfahren sind nur für die Entfernung von Schwermetallen geeignet.

Answer

Elektrochemische Verfahren sind energieintensiv und nicht nachhaltig.

Question 27

Welche Aussage über die Elektrolyse ist zutreffend?

Accepted Answer

Bei der Elektrolyse wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt.

Answer

Bei der Elektrolyse entstehen immer elementare Produkte.

Answer

Bei der Elektrolyse findet die kathodische Reaktion an der Anode statt.

Answer

Bei der Elektrolyse wandern positive Ionen zur Kathode.

Question 28

Welche der folgenden Reaktionen ist eine Redoxreaktion?

Accepted Answer

H2 + O2 → H2O

Answer

NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3

Answer

2Na + Cl2 → 2NaCl

Answer

CaCO3 → CaO + CO2

Question 29

Mit welcher Methode kann die Spannung einer elektrochemischen Zelle gemessen werden?

Accepted Answer

Voltmeter

Answer

Amperemeter

Answer

pH-Meter

Answer

Konduktivitätsmesser

Question 30

Welche Rolle spielen elektrochemische Prozesse in der atmosphärischen Chemie? Erläutern Sie ihre Auswirkungen auf die Luftqualität und den Klimawandel.

Accepted Answer

Elektrochemische Prozesse sind entscheidend für die atmosphärische Chemie und beeinflussen sowohl die Luftqualität als auch den Klimawandel.

Answer

Elektrochemische Prozesse sind in der atmosphärischen Chemie unwichtig.

Answer

Elektrochemische Prozesse verbessern immer die Luftqualität, indem sie Schadstoffe entfernen.

Answer

Elektrochemische Prozesse haben keine Auswirkungen auf den Klimawandel.

Question 31

Welche der folgenden Reaktionen ist eine Redoxreaktion?

Accepted Answer

2H2O -> 2H2 + O2

Answer

NaCl -> Na+ + Cl-

Answer

NaOH -> Na+ + OH-

Answer

CO2 + H2O -> H2CO3

Question 32

Welchen Zweck erfüllt eine Salzbrücke in einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

Sie ermöglicht den Ionenaustausch zwischen den Elektroden.

Answer

Sie ermöglicht den Stromfluss zwischen den Elektroden.

Answer

Sie ermöglicht den Elektronenfluss zwischen den Elektroden.

Answer

Sie ermöglicht den Säure-Basen-Austausch zwischen den Elektroden.

Question 33

Was ist die Spannung einer Standardwasserstoffelektrode?

Accepted Answer

0 V

Answer

1 V

Answer

-1 V

Answer

2 V

Question 34

Was beschreibt das Faraday-Gesetz?

Accepted Answer

Die Beziehung zwischen der Masse einer abgeschiedenen Substanz und der durchgeleiteten Strommenge.

Answer

Die Beziehung zwischen der Spannung und der Stromstärke.

Answer

Die Beziehung zwischen der Temperatur und der Reaktionsgeschwindigkeit.

Answer

Die Beziehung zwischen dem Druck und dem Volumen.

Question 35

Was ist der Hauptunterschied zwischen einer galvanischen und einer elektrolytischen Zelle?

Accepted Answer

In einer galvanischen Zelle wird Strom erzeugt, während in einer elektrolytischen Zelle Strom verbraucht wird.

Answer

In einer elektrolytischen Zelle wird Strom erzeugt, während in einer galvanischen Zelle Strom verbraucht wird.

Answer

Beide Zellen erzeugen Strom.

Answer

Beide Zellen verbrauchen Strom.

Question 36

Welche Gase entstehen bei der Elektrolyse von Wasser?

Accepted Answer

Wasserstoffgas an der Kathode und Sauerstoffgas an der Anode.

Answer

Sauerstoffgas an der Kathode und Wasserstoffgas an der Anode.

Answer

Wasserstoffgas und Sauerstoffgas an beiden Elektroden.

Answer

Es entstehen keine Gase.

Question 37

Wie werden elektrochemische Oberflächentechniken eingesetzt, um die Korrosionsbeständigkeit und Biokompatibilität von Materialien zu verbessern?

Accepted Answer

Elektrochemische Oberflächentechniken erzeugen eine Schutzschicht auf Materialien.

Answer

Elektrochemische Oberflächentechniken dienen nur der Dekoration.

Answer

Elektrochemische Oberflächentechniken werden nicht in der Medizin eingesetzt.

Answer

Elektrochemische Oberflächentechniken sind teuer und komplex.

Question 38

Welche der folgenden Aussagen trifft auf die Elektrolyse zu?

Accepted Answer

Elektrischer Strom führt zu chemischen Umsetzungen.

Answer

Elektrolyse ist nur in wässrigen Lösungen möglich.

Answer

Die Elektrolyse ist immer ein endothermer Prozess.

Answer

Chemische Reaktionen erzeugen elektrischen Strom.

Question 39

Welche der folgenden Reaktionen ist eine Redoxreaktion?

Accepted Answer

Fe + 2Cl → FeCl₂

Answer

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Answer

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

Answer

KCl + AgNO₃ → AgCl + KNO₃

Question 40

Welche Größe stellt ein Maß für die Oxidationskraft eines Stoffes dar?

Accepted Answer

Standardoxidationsreduktionspotenzial

Answer

Standardoxidationsenthalpie

Answer

Gibbssche Freie Energie

Answer

Freie Reaktionsenthalpie

Question 41

In welcher Anwendung wird Elektrochemie genutzt?

Accepted Answer

Batterien

Answer

Windkraft

Answer

Photovoltaik

Answer

Verbrennungsmotoren

Question 42

Welche physikalische Größe dient als Maß für die Leitfähigkeit einer Lösung?

Accepted Answer

Elektrische Leitfähigkeit

Answer

Molarität

Answer

Viskosität

Answer

Ionenstärke

Question 43

Welche Aussage zur elektrochemischen Spannungsreihe trifft zu?

Accepted Answer

Ein negativeres Standardreduktionspotenzial deutet auf ein stärkeres Oxidationsvermögen hin.

Answer

Die Spannungsreihe gilt nur für verdünnte Lösungen.

Answer

Ein positiveres Standardreduktionspotenzial weist auf ein stärkeres Reduktionsvermögen hin.

Question 44

Welche der folgenden Reaktionen stellt eine galvanische Zelle dar?

Accepted Answer

Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu

Answer

Fe²⁺ + 2Cl⁻ → FeCl₂

Answer

2H₂O → 2H₂ + O₂

Answer

Cu + 2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag

Question 45

Welche der folgenden Aussagen beschreibt Elektrolyse korrekt?

Accepted Answer

Elektrolyse ist ein Vorgang, der elektrische Energie nutzt, um chemische Verbindungen zu trennen.

Answer

Elektrolyse ist ein Vorgang, der chemische Energie nutzt, um elektrische Energie zu erzeugen.

Question 46

Welche der folgenden Größen ist ein Maß für die Spannung einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

Volt

Answer

Ohm

Answer

Ampere

Answer

Watt

Question 47

Welche der folgenden praktischen Anwendungen nutzt Elektrolyse?

Accepted Answer

Verchromung von Metalloberflächen

Answer

Photosynthese

Answer

Radioaktiver Zerfall

Answer

Verbrennungsmotoren

Question 48

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt das Faraday-Gesetz?

Accepted Answer

m = z · M · I · t

Answer

E = I · R

Answer

U = R · I

Answer

V = I · t

Question 49

Welche der folgenden Zellen erzeugt Strom durch eine spontane Redoxreaktion?

Accepted Answer

Galvanische Zelle

Answer

Elektrolytische Zelle

Answer

Brennstoffzelle

Question 50

Die Faraday-Konstante repräsentiert:

Accepted Answer

Die Ladung eines Mols Elektronen

Answer

Die Masse eines Mols Elektronen

Answer

Die Energie eines Mols Elektronen

Question 51

Bei der Elektrolyse von Wasser entstehen:

Accepted Answer

Wasserstoff und Sauerstoff

Answer

Wasserstoff, Sauerstoff und Chlor

Answer

Nur Wasserstoff

Answer

Nur Sauerstoff

Question 52

Welches der folgenden Metalle ist das stärkste Reduktionsmittel?

Accepted Answer

Lithium (Li)

Answer

Natrium (Na)

Answer

Kalium (K)

Answer

Rubidium (Rb)

Question 53

Welches der folgenden Elemente ist das stärkste Oxidationsmittel?

Accepted Answer

Fluor (F2)

Answer

Brom (Br2)

Answer

Chlor (Cl2)

Answer

Iod (I2)

Question 54

Welche Aussage zur elektrochemischen Spannungsreihe ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ordnet Metalle nach ihrer Tendenz, Elektronen abzugeben.

Answer

Sie ordnet Metalle nach ihrer Tendenz, Elektronen aufzunehmen.

Answer

Sie ist nur für wässrige Lösungen gültig.

Question 55

Welche der folgenden Substanzen ist ein starker Elektrolyt?

Accepted Answer

Kochsalzlösung

Answer

Destilliertes Wasser

Answer

Mineralöl

Answer

Zuckerlösung

Question 56

Welche Aussage zur elektrochemischen Zelle ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist ein Gerät, das chemische Energie in elektrische Energie umwandelt.

Answer

Sie ist ein Gerät, das elektrische Energie in chemische Energie umwandelt.

Answer

Sie ist ein Gerät, das thermische Energie in elektrische Energie umwandelt.

Question 57

Welche der folgenden Aussagen zur Korrosion ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist ein elektrochemischer Prozess, der zur Zerstörung von Metallen führt.

Answer

Sie ist ein chemischer Prozess, der zur Zerstörung von Metallen führt.

Answer

Sie ist ein physikalischer Prozess, der zur Zerstörung von Metallen führt.

Question 58

Welche der folgenden Anwendungen basiert auf dem Prinzip der Elektrochemie?

Accepted Answer

Batterie

Answer

Motor

Answer

Generator

Question 59

Welche Aussage zur Brennstoffzelle ist korrekt?

Accepted Answer

Sie erzeugt Strom durch die Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff.

Answer

Sie erzeugt Strom durch die Reaktion von Wasser und Sauerstoff.

Answer

Sie erzeugt Strom durch die Reaktion von Wasserstoff und Kohlenstoffdioxid.

Question 60

In einer elektrochemischen Zelle wird der Vorgang der Oxidation an welcher Elektrode durchgeführt?

Accepted Answer

Anode

Answer

Kathode

Answer

Elektrolyt

Answer

Salzbrücke

Question 61

Welches der folgenden Geräte nutzt das Prinzip der Elektrochemie?

Accepted Answer

Batterie

Answer

Solarzelle

Answer

Kernkraftwerk

Answer

Windkraftanlage

Question 62

Was ist ein Maß für die Fähigkeit eines Stoffes elektrische Ladung zu übertragen?

Accepted Answer

Elektrische Leitfähigkeit

Answer

Dichte

Answer

Magnetische Suszeptibilität

Answer

Wärmeleitfähigkeit

Question 63

Welche Gase entstehen bei der Elektrolyse von Wasser?

Accepted Answer

Wasserstoff und Sauerstoff

Answer

Wasserstoff und Brom

Answer

Sauerstoff und Chlor

Answer

Wasserstoff und Chlor

Question 64

Was gibt die Faradaysche Konstante an?

Accepted Answer

Die Ladung eines Mols Elektronen

Answer

Die Energie eines Mols Elektronen

Answer

Die Masse eines Mols Elektronen

Answer

Die Geschwindigkeit eines Mols Elektronen