Elektrochemische Zellen: Aufbau, Funktionsweise und Redoxreaktionen

Question 1

Welche Aussage beschreibt die Primärfunktion einer Anode in einer galvanischen Zelle korrekt?

Accepted Answer

Elektronen abgeben

Answer

Elektronen aufnehmen

Answer

Ionen leiten

Answer

Wasserstoffgas produzieren

Question 2

Welche der folgenden Substanzen wird an der Kathode einer Elektrolysezelle aus Wasser reduziert?

Accepted Answer

Wasserstoff

Answer

Sauerstoff

Answer

Chlor

Answer

Natrium

Question 3

Was ist die primäre Funktion einer Salzbrücke in einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Ionen übertragen und Ladungstrennung verhindern

Answer

Elektronen übertragen

Answer

Spannung erhöhen

Answer

Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen

Question 4

Welche Größe ist ein Maß für die Stärke einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Spannung

Answer

Stromstärke

Answer

Widerstand

Answer

Leistung

Question 5

Was geschieht, wenn die Elektroden einer Elektrolysezelle vertauscht werden?

Accepted Answer

Die Reaktion verläuft in umgekehrter Richtung.

Answer

Die Reaktion stoppt.

Answer

Es kommt zu einem Kurzschluss.

Answer

Die Spannung der Zelle nimmt zu.

Question 6

Welche chemische Reaktion findet in einer Blei-Säure-Batterie statt?

Accepted Answer

Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O

Answer

2Pb + 2H₂SO₄ → PbSO₄ + SO₂ + 2H₂O

Answer

PbO₂ + H₂SO₄ → PbSO₄ + H₂O + O₂

Answer

Pb + 2H₂O → PbO₂ + H₂ + 2e⁻

Question 7

Welche der folgenden Reaktionsgleichungen stellt eine Redoxreaktion dar?

Accepted Answer

Mg + 2 HCl → MgCl₂ + H₂

Answer

2 H₂ + O₂ → 2 H₂O

Answer

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Answer

CuSO₄ + 2 NaOH → Cu(OH)₂ + Na₂SO₄

Question 8

Die Kathode einer Elektrolysezelle ist die Elektrode, an der:

Accepted Answer

Reduktion stattfindet

Answer

Oxidation stattfindet

Answer

Elektronen freigesetzt werden

Answer

Elektronen aufgenommen werden

Question 9

Welche der folgenden Anwendungen nutzt eine Elektrolysezelle?

Accepted Answer

Elektrolyse von Wasser

Answer

Batterie

Answer

Galvanisierung

Answer

Solarzelle

Question 10

Wie beeinflusst die Konzentration der Elektrolytlösung die Spannung einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Zunehmen mit zunehmender Konzentration

Answer

Abnehmen mit zunehmender Konzentration

Answer

Konstante Spannung unabhängig von der Konzentration

Answer

Unterschiedliche Auswirkungen je nach Konzentration der einzelnen Elektroden

Question 11

Welche der folgenden Reaktionen kann in einer Elektrolysezelle nicht durchgeführt werden?

Accepted Answer

Ladung eines Akkus

Answer

Zersetzung von Wasser

Answer

Abscheidung von Kupfer aus Kupfersulfatlösung

Answer

Reduktion von Eisenoxid zu Eisen

Question 12

Was berechnet die Nernst-Gleichung?

Accepted Answer

Spannung einer galvanischen Zelle unter beliebigen Bedingungen

Answer

Spannung einer galvanischen Zelle unter Standardbedingungen

Answer

Spannung einer Elektrolysezelle unter Standardbedingungen

Answer

Spannung einer Elektrolysezelle unter beliebigen Bedingungen

Question 13

Welche Faktoren haben Einfluss auf die Spannung einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Konzentration der Lösungen

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Größe der Elektroden

Answer

Länge der Salzbrücke

Question 14

Wie berechnet man die Reaktionsenthalpie einer elektrochemischen Reaktion aus der Zellspannung?

Accepted Answer

ΔH = -nFE

Answer

ΔH = nFE

Answer

ΔE = -nFH

Answer

ΔE = nFH

Question 15

Welche Aussage über galvanische Zellen trifft zu?

Accepted Answer

Sie wandeln chemische Energie in elektrische um.

Answer

Sie benötigen eine externe Stromquelle.

Answer

An der Kathode findet die Oxidation statt.

Answer

An der Anode findet die Reduktion statt.

Question 16

Welcher Prozess erfolgt an der Anode einer Elektrolysezelle?

Accepted Answer

Oxidation

Answer

Reduktion

Answer

Bildung von Metallionen

Answer

Abgabe von Elektronen

Question 17

Was beschreibt das Standard-Reduktionspotential?

Accepted Answer

Die Reduktionsstärke einer Halbzelle

Answer

Es ist positiv für alle Oxidationshalbzellen.

Answer

Es ist negativ für alle Reduktionshalbzellen.

Answer

Es ist unabhängig von der Ionenkonzentration.

Question 18

Wozu dient eine Salzbrücke in einer Elektrolysezelle?

Accepted Answer

Ausgleich von Ladungsunterschieden zwischen den Halbzellen

Answer

Verhinderung von Gasbildung

Answer

Aufrechterhaltung eines konstanten pH-Werts

Answer

Beschleunigung der Reaktion

Question 19

Was gibt die Faraday-Konstante an?

Accepted Answer

Ladung eines Mols Elektronen

Answer

Temperaturabhängigkeit

Answer

Gleichheit für alle elektrochemischen Reaktionen

Answer

Abhängigkeit vom Elektrolyt

Question 20

Welchen Wert hat das Standard-Reduktionspotential der Wasserstoffhalbzelle?

Accepted Answer

0 V

Answer

1 V

Answer

-1 V

Answer

2 V

Question 21

Welche Ionen bewegen sich in einer Elektrolysezelle vom Pluspol zum Minuspol?

Accepted Answer

Kationen

Answer

Anionen

Answer

Elektronen

Answer

Protonen

Question 22

Welcher Faktor beeinflusst NICHT die Spannung einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Volumen der Zelle

Answer

Art der Elektroden

Answer

Konzentration der Elektrolytlösung

Answer

Temperatur

Question 23

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einer galvanischen Zelle und einer Elektrolysezelle?

Accepted Answer

In einer galvanischen Zelle wird elektrische Energie in chemische umgewandelt, umgekehrt in einer Elektrolysezelle.

Answer

In einer galvanischen Zelle sind die Elektroden in Lösung, in einer Elektrolysezelle fest.

Answer

Eine galvanische Zelle benötigt einen äußeren Stromkreis, eine Elektrolysezelle nicht.

Answer

In einer galvanischen Zelle ist die Anode positiv, in einer Elektrolysezelle negativ.

Question 24

Welche Anwendung basiert auf dem Prinzip der galvanischen Zellen?

Accepted Answer

Batterie

Answer

Elektrolytische Abscheidung

Answer

Wasserelektrolyse

Answer

Korrosion

Question 25

Welche Redoxreaktion beschreibt die Bildung von Wasserstoffgas an der Kathode einer Elektrolysezelle?

Accepted Answer

4 H⁺ + 4 e⁻ → 2 H₂

Answer

2 H₂O + 2 e⁻ → H₂ + 2 OH⁻

Answer

2 Cl⁻ → Cl₂ + 2 e⁻

Answer

2 Na⁺ + 2 e⁻ → 2 Na

Question 26

Welche Aussage über die elektrolytische Abscheidung ist richtig?

Accepted Answer

Ionen werden aus einer Lösung auf einem Gegenstand abgeschieden.

Answer

Ein Gegenstand wird in einer Lösung aufgelöst.

Answer

Dabei entsteht immer Wasserstoffgas.

Answer

Nur Metalle können abgeschieden werden.

Question 27

Was ist der wesentliche Unterschied zwischen einer galvanischen Zelle und einer Elektrolysezelle?

Accepted Answer

Galvanische Zellen erzeugen Strom aus chemischer Energie, während Elektrolysezellen Strom verbrauchen, um chemische Reaktionen zu bewirken.

Answer

Galvanische Zellen haben eine positive Elektrode, während Elektrolysezellen eine negative Elektrode haben.

Answer

Galvanische Zellen sind in Batterien zu finden, während Elektrolysezellen in Brennstoffzellen zu finden sind.

Answer

Galvanische Zellen nutzen chemische Energie, während Elektrolysezellen elektrische Energie nutzen.

Question 28

Welche Aussage zur Elektrolyse von Wasser ist korrekt?

Accepted Answer

Es entstehen ebenfalls Wasserstoffperoxid und Hydroxid-Ionen.

Answer

Es entstehen ausschließlich Wasserstoff und Sauerstoff.

Answer

Es wird mehr Wasserstoff als Sauerstoff produziert.

Answer

Es wird mehr Sauerstoff als Wasserstoff produziert.

Question 29

Welche Größe dient als Maß für die Stärke von Reduktions- und Oxidationsmitteln?

Accepted Answer

Standardreduktionspotential

Answer

Elektronegativität

Answer

Ionisierungsenergie

Answer

Elektronenaffinität

Question 30

Wie lautet die Bruttogleichung für die Reaktion in einer Elektrolysezelle, die Kupfer(II)-Ionen zu Kupfermetall reduziert?

Accepted Answer

Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu

Answer

Cu + 2e⁻ → Cu²⁺

Answer

Cu²⁺ + 2H₂O → Cu + 2H⁺ + O₂

Answer

Cu + 2H⁺ + O₂ → Cu²⁺ + H₂O

Question 31

Was versteht man unter dem Standardelektrodenpotenzial?

Accepted Answer

Das Elektrodenpotenzial einer Elektrode unter Standardbedingungen.

Answer

Das Gesamtpotenzial einer elektrochemischen Zelle unter Standardbedingungen.

Answer

Das Elektrodenpotenzial einer Elektrode bei 25 °C und pH 0.

Answer

Das Gesamtpotenzial einer elektrochemischen Zelle bei 25 °C und pH 7.

Question 32

Welche Elektrode ist in einer Elektrolysezelle die Kathode?

Accepted Answer

Reduktionselektrode

Answer

Anode

Answer

Oxidationselektrode

Answer

Positive Elektrode

Question 33

Welche der folgenden Aussagen über Redoxreaktionen ist falsch?

Accepted Answer

Das Oxidationsmittel wird reduziert.

Answer

Sie beinhalten immer den Transfer von Elektronen.

Answer

Es gibt immer eine Oxidation und eine Reduktion.

Answer

Das Reduktionsmittel wird oxidiert.

Question 34

Wie lautet die Reaktionsgleichung für die Elektrolyse von Wasser?

Accepted Answer

2H₂O → 2H₂ + O₂

Answer

H₂O → H₂ + O

Answer

2H₂O → H₄ + O₂

Answer

H₂O → 2H + O

Question 35

Welcher der folgenden Stoffe ist ein guter Elektrolyt?

Accepted Answer

Kupfersulfatlösung

Answer

Zuckerlösung

Answer

destilliertes Wasser

Answer

Petroleum

Question 36

Was geschieht an der Kathode einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Reduktion

Answer

Oxidation

Answer

Elektrolyse

Answer

Entladung

Question 37

Was ist der Zweck einer Salzbrücke in einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

Ladungsträger zwischen den Halbzellen zu transportieren

Answer

Zu verhindern, dass sich die beiden Lösungen vermischen

Answer

Die Spannung der Zelle zu erhöhen

Answer

Die Stromstärke der Zelle zu erhöhen

Question 38

Welche Aussage zur Anode in einer galvanischen Zelle ist korrekt?

Accepted Answer

Dort findet Oxidation statt.

Answer

Sie ist die negativ geladene Elektrode.

Answer

An ihr findet Reduktion statt.

Answer

Sie ist die Kathode.

Question 39

Welche der folgenden Reaktionen ist eine Redoxreaktion?

Accepted Answer

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Answer

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2

Answer

H2O + CO2 → H2CO3

Answer

2NO2 → N2O4

Question 40

Welche Aussage zum Elektrolysevorgang ist korrekt?

Accepted Answer

Dabei wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt.

Answer

Es ist ein spontaner Vorgang.

Answer

Dabei wird elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt.

Answer

Es findet keine chemische Reaktion statt.

Question 41

Was ist das Oxidationsmittel in folgender Redoxreaktion: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2?

Accepted Answer

HCl

Answer

Fe

Answer

FeCl2

Answer

H2

Question 42

Welche der folgenden Aussagen zur Elektrolyse von Wasser ist korrekt?

Accepted Answer

Es entstehen Wasserstoff und Sauerstoff.

Answer

Es entsteht nur Wasserstoff.

Answer

Es entsteht nur Sauerstoff.

Answer

Es findet keine chemische Reaktion statt.

Question 43

Welche Aufgabe hat der Elektrolyt in einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Ladungsträgerbewegung ermöglichen

Answer

Elektroden voneinander trennen

Answer

Als Elektronenleiter dienen

Answer

Reaktor für chemische Reaktionen sein

Question 44

Welche Aussage zur Kathode in einer Elektrolysezelle ist korrekt?

Accepted Answer

Dort findet Reduktion statt.

Answer

Dort findet Oxidation statt.

Answer

Sie ist die positiv geladene Elektrode.

Answer

Sie ist die Anode.

Question 45

Welche Aussage zur Elektrolyseleistung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist direkt proportional zur angelegten Spannung.

Answer

Sie ist indirekt proportional zur angelegten Spannung.

Answer

Sie ist unabhängig von der angelegten Spannung.

Answer

Sie ist umgekehrt proportional zur angelegten Spannung.

Question 46

Welche der folgenden Reaktionen findet an der Anode einer Elektrolysezelle statt?

Accepted Answer

Oxidation

Answer

Reduktion

Answer

Ladungstrennung

Answer

Ionenwanderung

Question 47

Welche Aussage beschreibt korrekt die Funktionsweise einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Oxidation findet an der Anode und Reduktion an der Kathode statt.

Answer

Oxidation findet an der Kathode und Reduktion an der Anode statt.

Answer

Sowohl Oxidation als auch Reduktion finden an der Anode statt.

Answer

Sowohl Oxidation als auch Reduktion finden an der Kathode statt.

Question 48

Welche der folgenden Reaktionen ist eine Redoxreaktion?

Accepted Answer

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

Answer

2H₂O → 2H₂ + O₂

Answer

NaCl → Na⁺ + Cl⁻

Answer

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

Question 49

Welche Reaktion findet an der Anode einer Elektrolysezelle statt?

Accepted Answer

2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e⁻

Answer

Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu

Answer

Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe

Answer

Ag⁺ + e⁻ → Ag

Question 50

Welche Aussage beschreibt die Funktionsweise einer galvanischen Zelle korrekt?

Accepted Answer

Sie nutzt spontane chemische Reaktionen und liefert elektrische Energie.

Answer

Sie verwendet eine externe Spannungsquelle, um chemische Energie zu erzeugen.

Answer

Sie wandelt elektrische Energie in chemische Energie um.

Answer

Sie produziert an den Elektroden Wasserstoff- und Sauerstoffgas.

Question 51

Welche Zelle ist eine Konzentrationszelle?

Accepted Answer

Cu|Cu²⁺(1 M)||Cu²⁺(0,1 M)|Cu

Answer

Zn|Zn²⁺(aq)||Cu²⁺(aq)|Cu

Answer

Pb|Pb²⁺(aq)||Ag⁺(aq)|Ag

Answer

Fe|Fe²⁺(aq)||H⁺(aq)|H₂

Question 52

Welche Substanz eignet sich als Elektrolyt in einer galvanischen Zelle?

Accepted Answer

Natriumchloridlösung

Answer

Zuckerlösung

Answer

Destilliertes Wasser

Answer

Ethanol

Question 53

Welche Reaktion findet an der Anode einer Elektrolysezelle statt?

Accepted Answer

Oxidation

Answer

Reduktion

Answer

Neutralisation

Answer

Disproportionierung

Question 54

Was ist die Funktion der Salzbrücke in einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

Aufrechterhaltung der Ladungsneutralität

Answer

Verhinderung von Gasbildung

Answer

Erhöhung des Zellstroms

Answer

Reduzierung des Innenwiderstands

Question 55

Welches Maß gibt die Stärke eines Reduktionsmittels an?

Accepted Answer

Reduktionspotential

Answer

Atommasse

Answer

Ionenradius

Answer

Anzahl der Elektronen

Question 56

In welcher Anwendung kommen Brennstoffzellen zum Einsatz?

Accepted Answer

Elektroautos

Answer

Uhren

Answer

Hörgeräte

Answer

Taschenlampen

Question 57

Welches Prinzip liegt der Elektrolyse zugrunde?

Accepted Answer

Durchführung von Redoxreaktionen mithilfe von elektrischem Strom

Answer

Trennung von Ionen in einer Lösung

Answer

Aufladen von Batterien

Answer

Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom

Question 58

Welche Aussage beschreibt die Funktionsweise einer galvanischen Zelle korrekt?

Accepted Answer

Chemische Energie wird in elektrische Energie umgewandelt.

Answer

Elektrische Energie wird in chemische Energie umgewandelt.

Answer

Es findet keine Energieumwandlung statt.

Answer

Die Anode ist die negative Elektrode.

Question 59

Welche der folgenden Halbreaktionen steht für die Reduktion von Kupfer?

Accepted Answer

Cu²⁺ + 2 e⁻ → Cu

Answer

Cu → Cu²⁺ + 2 e⁻

Answer

Cl⁻ → Cl₂ + 2 e⁻

Answer

Ag⁺ + e⁻ → Ag

Question 60

Welcher Stoff ist ein guter Elektrolyt?

Accepted Answer

Kochsalzlösung

Answer

Destilliertes Wasser

Answer

Kunststoff

Answer

Gummi

Question 61

Was ist die Standard-Elektrodenpotenzialreihe?

Accepted Answer

Eine Liste von Redoxpaaren, geordnet nach ihrer Fähigkeit, Elektronen zu geben oder aufzunehmen.

Answer

Eine Liste von Metallen, sortiert nach ihrer Reaktivität.

Answer

Eine Liste von Säuren, geordnet nach ihrer Stärke.

Answer

Eine Liste von Basen, geordnet nach ihrer Stärke.

Question 62

Welche der folgenden Reaktionen ist eine spontane Reaktion?

Accepted Answer

Bildung von Salz aus Natrium und Chlor

Answer

Entladen einer Batterie

Answer

Laden einer Batterie

Answer

Spaltung von Wasser

Question 63

Was ist der Zweck einer Salzbrücke in einer elektrochemischen Zelle?

Accepted Answer

Ionenfluss ermöglichen

Answer

Elektronenfluss ermöglichen

Answer

Den Stromkreis schließen

Answer

Die Spannung der Zelle erhöhen

Question 64

Welche Aussage beschreibt eine galvanische Zelle korrekt?

Accepted Answer

Sie erzeugt elektrischen Strom aus chemischen Reaktionen.

Answer

Sie benötigt elektrischen Strom, um chemische Reaktionen durchzuführen.

Answer

Sie enthält ausschließlich Metall-Elektroden.