Redoxreaktionen in der Chemie: Grundlagen und Anwendungen

Question 1

Was passiert bei Redoxreaktionen?

Accepted Answer

Elektronen werden übertragen

Answer

Atome werden neu angeordnet

Answer

Energie wird freigesetzt

Answer

Moleküle werden gespalten

Question 2

Welche Aussage beschreibt die Redoxreaktion 2 Al + 3 CuSO₄ → Al₂(SO₄)₃ + 3 Cu korrekt?

Accepted Answer

Aluminium ist das Reduktionsmittel und Kupfer das Oxidationsmittel.

Answer

Kupfer ist das Reduktionsmittel und Aluminium das Oxidationsmittel.

Answer

Beide Stoffe sind Reduktionsmittel.

Answer

Keiner der Stoffe ist ein Reduktionsmittel oder Oxidationsmittel.

Question 3

Was ist ein wesentliches Merkmal von Redoxreaktionen?

Accepted Answer

Elektronenübertragung

Answer

Wärmefreisetzung

Answer

Ausschließlich in wässriger Lösung

Answer

Sichtbare Farbänderung

Question 4

Was ist ein wesentliches Merkmal von Redoxreaktionen?

Accepted Answer

Elektronenübertragung und Änderung der Oxidationszahlen

Answer

Ausschließlich in wässriger Lösung

Answer

Entstehung nur positiver Ionen

Question 5

Welche Aussage beschreibt KEINE Eigenschaft von Redoxreaktionen?

Accepted Answer

Sie finden nur in wässriger Lösung statt.

Answer

Elektronen werden übertragen.

Answer

Oxidationszahlen ändern sich.

Answer

Sie sind wichtig für biologische Prozesse.

Question 6

In einer einfachen galvanischen Zelle wird chemische Energie in elektrische Energie umgewandelt. An welcher Elektrode findet die Oxidation statt?

Accepted Answer

Anode

Answer

Kathode

Answer

Beide Elektroden

Answer

Keine der Elektroden

Question 7

Bei einer Redoxreaktion werden Elektronen übertragen. Welcher Satz beschreibt diesen Vorgang korrekt?

Accepted Answer

Elektronen fließen vom oxidierten zum reduzierten Stoff.

Answer

Elektronen fließen vom reduzierten zum oxidierten Stoff.

Answer

Elektronen fließen zwischen Nichtmetallen und Metallen.

Question 8

Welches Merkmal ist für Redoxreaktionen charakteristisch?

Accepted Answer

Elektronenübertragung

Answer

Ionenbildung

Answer

Wärmefreisetzung

Answer

Ausschließlich in wässrigen Lösungen ablaufend

Question 9

Welches Merkmal kennzeichnet eine Redoxreaktion?

Accepted Answer

Gleichzeitige Reduktion und Oxidation

Answer

Unveränderte Oxidationszahlen der Atome

Question 10

Wie erkennt man eindeutig, ob eine Reaktion eine Redoxreaktion ist?

Accepted Answer

Anhand der Veränderung der Oxidationszahlen der beteiligten Elemente

Answer

Anhand der Entstehung von Gasen

Answer

Anhand der Farbveränderung der Reaktionspartner

Answer

Anhand der Freisetzung von Wärme

Question 11

Wie lässt sich die Oxidationszahl eines Elements in einer chemischen Verbindung ermitteln?

Accepted Answer

Durch Zählen der vom Element abgegebenen oder aufgenommenen Elektronen

Answer

Durch Zählen der an das Element gebundenen Elektronen

Answer

Durch Zählen der an das Element gebundenen Protonen

Question 12

Was passiert bei der Korrosion von Stahl?

Accepted Answer

Eisen im Stahl reagiert mit Sauerstoff und Wasser zu Eisenoxid (Rost).

Answer

Stahl wird durch Säuren angegriffen, die Löcher bilden.

Answer

Bakterien ernähren sich vom Eisen im Stahl und scheiden Säuren aus.

Answer

Hitze lässt den Stahl schmelzen und zerstört seine Struktur.

Question 13

Welche Aussage über Redoxreaktionen ist falsch?

Accepted Answer

Redoxreaktionen sind immer exotherm.

Answer

Bei einer Redoxreaktion wird ein Stoff reduziert.

Answer

Eine Redoxreaktion kann in einer Batterie ablaufen.

Answer

Redoxreaktionen beinhalten immer Elektronenübertragung.

Question 14

Welches Merkmal ist charakteristisch für eine Redoxreaktion?

Accepted Answer

Änderung der Oxidationszahlen der beteiligten Elemente

Answer

Freisetzung von Energie als Wärme oder Licht

Answer

Reaktion zwischen einem Metall und einem Nichtmetall

Answer

Reaktion in wässriger Lösung

Question 15

Was versteht man unter Reduktion?

Accepted Answer

Aufnahme von Elektronen und Abnahme der Oxidationszahl

Answer

Abgabe von Elektronen und Zunahme der Oxidationszahl

Answer

Zunahme der Oxidationszahl

Answer

Abnahme der Oxidationszahl

Question 16

An welcher Elektrode einer galvanischen Zelle werden Elektronen aufgenommen?

Accepted Answer

Kathode

Answer

Anode

Answer

Elektrolytbrücke

Question 17

Wie funktioniert eine galvanische Zelle?

Accepted Answer

Wandelt chemische Energie in elektrische Energie um

Answer

Wandelt elektrische Energie in chemische Energie um

Answer

Speichert elektrische Energie

Answer

Wandelt Lichtenergie in chemische Energie um

Question 18

Bei einer Redoxreaktion werden Elektronen übertragen. Wer gibt Elektronen ab und wer nimmt sie auf?

Accepted Answer

Das Reduktionsmittel gibt Elektronen ab und das Oxidationsmittel nimmt sie auf.

Answer

Das Oxidationsmittel gibt Elektronen ab und das Reduktionsmittel nimmt sie auf.

Answer

Beide Stoffe geben und nehmen Elektronen gleichzeitig ab und auf.

Answer

Keiner der beiden Stoffe gibt oder nimmt Elektronen ab oder auf.

Question 19

Was gibt die Oxidationszahl eines Atoms in einer chemischen Verbindung an?

Accepted Answer

Die Anzahl der Elektronen, die das Atom abgegeben oder aufgenommen hat, um seinen neutralen Zustand zu erreichen

Answer

Die Anzahl der Elektronen, die das Atom in der Verbindung besitzt

Answer

Die formale Ladung des Atoms

Answer

Dass die Oxidationszahl für alle Atome in einer Verbindung immer positiv oder null ist

Question 20

Welches Merkmal ist typisch für eine Redoxreaktion?

Accepted Answer

Elektronenübertragung

Answer

Wärmefreisetzung

Answer

Bildung neuer Elemente

Question 21

Wie werden Elektronen bei einer Redoxreaktion übertragen?

Accepted Answer

Elektronen werden bei Oxidation abgegeben und bei Reduktion aufgenommen.

Answer

Elektronen werden bei Oxidation und Reduktion abgegeben.

Answer

Elektronen werden bei Reduktion abgegeben und bei Oxidation aufgenommen.

Answer

Elektronen werden bei Redoxreaktionen nicht übertragen.

Question 22

Wie ist eine galvanische Zelle aufgebaut?

Accepted Answer

Zwei Elektroden aus unterschiedlichen Metallen in derselben Elektrolytlösung

Answer

Zwei Elektroden aus demselben Metall in einer gemeinsamen Elektrolytlösung

Question 23

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Funktion von Katalysatoren in Redoxreaktionen korrekt?

Accepted Answer

Katalysatoren senken die Aktivierungsenergie und beschleunigen die Reaktion.

Answer

Katalysatoren erhöhen die Aktivierungsenergie und verlangsamen die Reaktion.

Answer

Katalysatoren ändern die Richtung der Reaktion.

Answer

Katalysatoren werden während der Reaktion verbraucht.

Question 24

Welche besonderen Redox-Eigenschaften zeichnen Übergangsmetalle aus und wie werden sie in verschiedenen Bereichen genutzt?

Accepted Answer

Übergangsmetalle können mehrere Oxidationsstufen annehmen, was vielseitige Redoxreaktionen ermöglicht.

Answer

Übergangsmetalle bilden schwerlösliche Oxide.

Answer

Übergangsmetalle sind schlechte Stromleiter.

Answer

Übergangsmetalle reagieren nicht mit Säuren.

Question 25

Nenne und beschreibe drei Anwendungen von Redoxreaktionen in modernen Technologien.

Accepted Answer

Brennstoffzellen wandeln Wasserstoff und Sauerstoff durch Redoxreaktionen in Wasser um und erzeugen dabei Strom.

Accepted Answer

Batterien speichern Energie durch Redoxreaktionen, bei denen Elektronen zwischen Elektroden fließen.

Accepted Answer

Elektrolyseprozesse nutzen Redoxreaktionen, um chemische Verbindungen wie Wasser in ihre Bestandteile zu zerlegen.

Question 26

Wie wirken Katalysatoren auf die Geschwindigkeit und Effizienz elektrochemischer Redoxreaktionen?

Accepted Answer

Katalysatoren ändern den Reaktionsweg, wodurch die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht und Nebenreaktionen reduziert werden.

Answer

Katalysatoren erhöhen die Aktivierungsenergie der Reaktion, was zu einer langsameren Reaktionsgeschwindigkeit führt.

Answer

Katalysatoren reagieren mit den Reaktanten und werden zu Produkten, wodurch die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht wird.

Answer

Katalysatoren erhöhen die Konzentration der Reaktanten, was zu einer höheren Reaktionsgeschwindigkeit führt.

Question 27

Wie lässt sich anhand von Standard-Redoxpotentialen die spontane Richtung einer Redoxreaktion bestimmen?

Accepted Answer

Durch Vergleich der Redoxpotentiale der beteiligten Redoxpaare

Answer

Durch Bestimmung der Konzentrationen von Edukten und Produkten

Answer

Durch Betrachtung der Oxidationszahlen der beteiligten Atome

Question 28

Wie können Redoxreaktionen in der Chemie zur Bestimmung der Konzentration eines Reduktionsmittels in einer Probe eingesetzt werden?

Accepted Answer

Durch Oxidation des Reduktionsmittels mit einem Oxidationsmittel bekannter Konzentration

Answer

Durch Reduktion des Reduktionsmittels mit einem Reduktionsmittel bekannter Konzentration

Answer

Durch Messung der elektrischen Leitfähigkeit der Probe

Answer

Durch spektroskopische Analyse der Probe

Question 29

Redoxreaktionen in der Nanotechnologie
Wie werden Redoxreaktionen genutzt, um Nanopartikel aus Silber und Gold herzustellen?

Accepted Answer

Durch Redoxreaktionen werden Silber- und Goldionen zu Nanopartikeln reduziert.

Answer

Redoxreaktionen sind nicht an der Herstellung von Nanopartikeln beteiligt.

Answer

Redoxreaktionen können nur in Wasser durchgeführt werden.

Answer

Nanopartikel aus Silber und Gold haben keine besonderen Eigenschaften.

Question 30

Welche experimentellen Methoden eignen sich zur Untersuchung von Redoxreaktionen? Erläutere deren Vor- und Nachteile sowie ihre Eignung für verschiedene Arten von Redoxreaktionen.

Accepted Answer

Redoxtitrationen

Accepted Answer

Voltammetrie

Accepted Answer

Spektroskopie

Answer

Massenspektrometrie

Question 31

Was ist Oxidation?

Accepted Answer

Elektronen abgeben

Answer

Elektronen aufnehmen

Answer

Wasserstoff aufnehmen

Question 32

Welche Methode schützt Metalloberflächen am effektivsten vor Korrosion?

Accepted Answer

Beschichtung mit einer dünnen Aluminiumoxidschicht

Answer

Behandlung mit konzentrierten Säuren

Answer

Erhöhung der Temperatur

Question 33

Nenne die Vor- und Nachteile der elektrochemischen Spannungsreihe bei der Vorhersage des Verhaltens von Redoxsystemen.

Accepted Answer

Vorteil: Einfach anzuwenden

Accepted Answer

Nachteil: Gilt nur unter Standardbedingungen

Answer

Vorteil: Berücksichtigt Konzentrationen (falsch)

Question 34

Wie tragen Redoxreaktionen zur Energiegewinnung in Lebewesen bei?

Accepted Answer

Redoxreaktionen ermöglichen die Umwandlung von energiereichen Molekülen wie Glukose in nutzbare Energie.

Answer

Redoxreaktionen sind für die Signalübertragung in Zellen nicht relevant.

Answer

Redoxreaktionen finden ausschließlich in nicht-biologischen Systemen statt.

Question 35

Wie beeinflusst der pH-Wert Redoxreaktionen in wässriger Lösung und welche Auswirkungen hat er auf ihre Mechanismen?

Accepted Answer

Ein niedriger pH-Wert fördert Oxidation, während ein hoher pH-Wert Reduktion begünstigt.

Answer

Der pH-Wert hat keinen Einfluss auf Redoxreaktionen.

Answer

Der pH-Wert beeinflusst nur die Reaktionsgeschwindigkeit, nicht das Gleichgewicht.

Answer

Der Zusammenhang zwischen pH-Wert und Redoxreaktionen gilt nur für extreme pH-Werte.

Question 36

Welche Herausforderungen und Chancen ergeben sich bei der Entwicklung neuer Redoxmaterialien für den Einsatz in Energiespeichern?

Accepted Answer

Herausforderungen: Instabilität, Kosten, Sicherheit; Chancen: Hohe Energiespeicherung, Nachhaltigkeit

Answer

Herausforderungen: Gewicht, Ladezeiten; Chancen: Umweltfreundlichkeit, Verfügbarkeit

Answer

Herausforderungen: Korrosion, Lebensdauer; Chancen: Schnelle Ladezeiten, hohe Entladeraten

Question 37

Wie kannst du mithilfe der elektrochemischen Spannungsreihe bestimmen, in welche Richtung eine spontane Redoxreaktion abläuft?

Accepted Answer

Die Reaktion läuft in die Richtung ab, in der das Oxidationsmittel ein höheres Standardreduktionspotenzial als das Reduktionsmittel hat.

Answer

Die Reaktion läuft in die Richtung ab, in der das Oxidationsmittel zum Reduktionsmittel reduziert wird.

Answer

Die Reaktionsrichtung hängt von der Konzentration der Ausgangsstoffe und Produkte ab.

Question 38

Was geschieht bei einer Oxidation?

Accepted Answer

Ein Atom oder Ion gibt Elektronen ab

Answer

Ein Atom oder Ion nimmt Elektronen auf

Answer

Die Oxidationszahl eines Atoms oder Ions nimmt ab

Answer

Die Oxidationszahl eines Atoms oder Ions bleibt unverändert

Question 39

Welches der folgenden Elemente ist ein starkes Oxidationsmittel?

Accepted Answer

Chlor

Answer

Lithium

Answer

Eisen

Answer

Gold

Question 40

Welche der folgenden Reaktionen stellt eine Redoxreaktion dar?

Accepted Answer

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Answer

NaOH + HCl → NaCl + H2O

Answer

2H2O → 2H2 + O2

Answer

CaCO3 → CaO + CO2

Question 41

Welches der folgenden Ionen kann sowohl als Oxidationsmittel als auch als Reduktionsmittel fungieren?

Accepted Answer

Fe2+

Answer

Cl-

Answer

Na+

Answer

SO42-

Question 42

Wie werden Redoxreaktionen in der organischen Chemie zur Herstellung komplexer Moleküle eingesetzt und welche Bedeutung haben sie in der Pharmaindustrie?

Accepted Answer

Redoxreaktionen ermöglichen die gezielte Oxidation und Reduktion organischer Moleküle, um komplexe und spezifische Strukturen für Medikamente zu erzeugen.

Answer

Redoxreaktionen spielen keine Rolle bei der Synthese organischer Verbindungen.

Answer

Redoxreaktionen finden ausschließlich in wässriger Lösung bei der Arzneimittelsynthese statt.

Answer

Redoxreaktionen sind nur für die Herstellung anorganischer Verbindungen von Bedeutung.

Question 43

Wie wirken Katalysatoren bei Redoxreaktionen und wie beeinflussen sie die Reaktionsgeschwindigkeit?

Accepted Answer

Katalysatoren bilden Zwischenprodukte mit den Reaktanten und senken so die Aktivierungsenergie.

Answer

Katalysatoren erhöhen die Aktivierungsenergie und verlangsamen so die Reaktion.

Answer

Katalysatoren werden bei der Reaktion verbraucht und können nicht wiederverwendet werden.

Question 44

Welche Wissenschaftler haben wichtige Beiträge zur Entwicklung des Redox-Konzepts geleistet?

Accepted Answer

Antoine Lavoisier: Einführung des Begriffs "Oxidation"

Accepted Answer

Joseph Louis Gay-Lussac: Entwicklung von Redox-Reaktionsgleichungen

Accepted Answer

Humphry Davy: Einführung des Begriffs "Reduktion"

Question 45

Welche analytischen Techniken nutzen Redoxreaktionen? Nenne sowohl titrimetrische als auch spektrophotometrische Verfahren.

Accepted Answer

Titration und Spektrophotometrie

Answer

Nur Titration

Answer

Nur Spektrophotometrie

Answer

Weder Titration noch Spektrophotometrie

Question 46

Welche Verbindung besteht zwischen Redoxreaktionen und Elektrochemie?

Accepted Answer

Redoxreaktionen sind die Grundlage für elektrochemische Zellen wie Batterien und Brennstoffzellen.

Accepted Answer

Elektrochemische Prozesse wie Elektrolyse können Redoxreaktionen nutzen, um chemische Stoffe herzustellen.

Answer

Redoxreaktionen spielen keine Rolle in der Elektrochemie.

Answer

Redoxreaktionen können nur in wässrigen Lösungen stattfinden.

Question 47

Welche der folgenden Verbindungen wirkt als Reduktionsmittel?

Accepted Answer

Fe2+

Answer

Cl2

Answer

H2O

Answer

MnO2

Question 48

Welche Halbreaktion beschreibt die Reduktion von Nitrat-Ionen (NO3-) zu Stickstoffmonoxid (NO)?

Accepted Answer

NO3- + 3 H+ + 2 e- → NO + H2O

Answer

NO2- + H+ + e- → NO + H2O

Answer

NO + 2 H+ + e- → HNO2

Answer

NO3- + H+ + e- → HNO2

Question 49

Welche Aussage über die Oxidationszahl von Chlor ist korrekt?

Accepted Answer

Sie kann zwischen -1 und +7 variieren.

Answer

Sie ist immer negativ.

Answer

Sie ist immer positiv.

Answer

Sie kann nur +1 oder -1 sein.

Question 50

Welche der folgenden Reaktionen ist eine Disproportionierungsreaktion?

Accepted Answer

2 Cu+ → Cu + Cu2+

Answer

Fe + 2 HCl → FeCl2 + H2

Answer

Cu + 2 Ag+ → Cu2+ + 2 Ag

Answer

2 H2O → 2 H2 + O2

Question 51

Welches Ion ist in der folgenden Redoxreaktion das Oxidationsmittel?

Accepted Answer

MnO₄⁻

Answer

Fe²⁺

Answer

H₂O

Question 52

Welche der folgenden Aussagen über Redoxreaktionen ist korrekt?

Accepted Answer

Elektronen werden vom Oxidationsmittel auf das Reduktionsmittel übertragen.

Answer

Redoxreaktionen können nur in wässriger Lösung stattfinden.

Answer

Oxidationszahlen bleiben während einer Redoxreaktion unverändert.

Question 53

Bestimme die Oxidationszahl des Schwefels im Sulfation (SO₄²⁻).

Accepted Answer

+6

Answer

-2

Answer

+4

Answer

-6

Question 54

Welche der folgenden Redoxreaktionen ist eine Disproportionierung?

Accepted Answer

2 Cu⁺ → Cu²⁺ + Cu⁰

Answer

Fe²⁺ + Cl₂ → Fe³⁺ + Cl⁻

Answer

Zn + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂

Answer

2 H₂O → 2 H₂ + O₂

Question 55

Welcher der folgenden Stoffe kann als Reduktionsmittel in wässriger Lösung verwendet werden?

Accepted Answer

Fe²⁺

Answer

NaOH

Answer

Cl₂

Answer

H₂SO₄

Question 56

Welche der folgenden Redoxreaktionen ist eine Verbrennungsreaktion?

Accepted Answer

CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O

Answer

Zn + 2 HCl → ZnCl₂ + H₂

Answer

Fe + CuSO₄ → FeSO₄ + Cu

Answer

2 H₂O → 2 H₂ + O₂

Question 57

Welche der folgenden Anwendungen von Redoxreaktionen ist in der Industrie von Bedeutung?

Accepted Answer

Elektrolyse

Answer

Verdauung

Answer

Korrosion

Answer

Photosynthese

Question 58

Welche der folgenden Aussagen beschreibt den Vorgang der Reduktion am besten?

Accepted Answer

Aufnahme von Elektronen

Answer

Freigabe von Elektronen

Answer

Abnahme der Elektronenzahl

Answer

Zunahme der Oxidationszahl

Question 59

Welche der aufgeführten Substanzen fungiert als Oxidationsmittel in einer Redoxreaktion?

Accepted Answer

O2

Answer

NaCl

Answer

H2

Answer

H2O

Question 60

Bei welcher der folgenden Reaktionen ändert sich die Oxidationszahl des Eisens von 0 auf +2?

Accepted Answer

Fe + 2HCl → FeCl2 + H2

Answer

Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3

Answer

2FeCl3 + Zn → 2FeCl2 + ZnCl2

Question 61

Welche der Reaktionen stellt eine Verbrennung dar?

Accepted Answer

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

Answer

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

Answer

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu

Answer

Fe2O3 + 2Al → 2Fe + Al2O3

Question 62

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Elektrolyse treffend?

Accepted Answer

Zersetzung einer Verbindung unter Einwirkung von elektrischem Strom

Answer

Reduktion einer Verbindung unter Einwirkung von elektrischem Strom

Answer

Verbindung einer Verbindung unter Einwirkung von elektrischem Strom

Question 63

Nenne eine Anwendung von Redoxreaktionen in der Lebensmittelindustrie.

Accepted Answer

Konservierung

Answer

Schmierung

Answer

Reinigung

Answer

Heizung

Question 64

Welche der folgenden Aussagen über Korrosion ist richtig?

Accepted Answer

Korrosion ist ein Oxidationsprozess, der Metalle betrifft.

Answer

Korrosion ist ein Reduktionsprozess, der Metalle betrifft.

Answer

Korrosion wird durch Säuren verursacht.