تستهای موضوعی شیمی- الکتروشیمی 1
الکتروشیمی شاخه ای از شیمی است که به مطالعه تبادل انرژی شیمیایی و الکتریکی می پردازد. یکی از فرآیندهای اساسی در الکتروشیمی، واکنش‌های کاهش اکسیداسیون است که به عنوان واکنش‌های ردوکس نیز شناخته می‌شوند. این واکنش ها شامل انتقال الکترون بین گونه های شیمیایی است و برای درک رفتار سلول های الکتروشیمیایی ضروری است. در این مقاله، 50 سوال چند گزینه ای مربوط به واکنش های اکسیداسیون و کاهش در الکتروشیمی را به همراه توضیحات مفصل برای افزایش درک بررسی خواهیم کرد.
- فرآیند اکسیداسیون در الکتروشیمی چگونه است؟
الف) افزایش الکترون
ب) از دست دادن الکترون
ج) افزایش پروتون
د) از دست دادن پروتون
توضیح: گزینه (ب) صحیح است. اکسیداسیون شامل از دست دادن الکترون توسط یک گونه شیمیایی است.
2- کدام یک از موارد زیر برای احیا در الکتروشیمی صادق است؟
الف) افزایش الکترون
ب) از دست دادن الکترون
ج) افزایش پروتون
د) از دست دادن پروتون ها
توضیح: گزینه (الف) صحیح است. کاهش شامل جذب الکترون توسط یک گونه شیمیایی است.
- عامل کاهنده در واکنش ردوکس چیست؟
الف) گونه هایی که تحت اکسیداسیون قرار می گیرند
ب) گونه ای که دچار کاهش می شود
ج) گونه هایی که الکترون می گیرند
د) گونه هایی که الکترون از دست می دهند
توضیح: گزینه (الف) صحیح است. عامل کاهنده گونه ای است که تحت اکسیداسیون قرار می گیرد و باعث کاهش گونه های دیگر می شود.
- در یک سلول گالوانیکی، اکسیداسیون در کجا اتفاق می افتد؟
الف) آند
ب) کاتد
ج) پل نمک
د) محلول الکترولیت
توضیح: گزینه (الف) صحیح است. اکسیداسیون در آند در یک سلول گالوانیکی رخ می دهد.
5- کدام یک از موارد زیر از ویژگی های اکسیداسیون است؟
الف) افزایش حالت اکسیداسیون
ب) کاهش حالت اکسیداسیون
ج) افزایش الکترون
د) از دست دادن الکترون
توضیح: گزینه (الف) صحیح است. اکسیداسیون با افزایش در حالت اکسیداسیون گونه های درگیر مشخص می شود.
- پتانسیل کاهش استاندارد الکترود هیدروژن چقدر است؟
الف) 0 ولت
ب) +1 V
ج) -1 V
د) +0.059 V
توضیح: گزینه (الف) صحیح است. پتانسیل کاهش استاندارد الکترود هیدروژن به صورت 0 ولت تعریف می شود.
7- کدام یک از عبارات زیر در مورد سلول های الکتروشیمیایی صحیح است؟
الف) آند محل کاهش است
ب) کاتد محل اکسیداسیون است
ج) الکترون ها از کاتد به آند جریان می یابند
د) الکترون ها از آند به کاتد جریان می یابند
توضیح: گزینه (د) صحیح است. در سلول های الکتروشیمیایی، الکترون ها از آند به کاتد جریان می یابند.
نقش پل نمکی در پیل الکتروشیمیایی چیست؟
الف) رسانای الکتریسیته است
ب) خنثی بودن شارژ را حفظ می کند
ج) انتقال الکترون را تسهیل می کند
د) پتانسیل سلولی را افزایش می دهد
توضیح: گزینه (ب) صحیح است. یک پل نمکی با اجازه دادن به جریان یون ها بین نیم سلول ها، خنثی بودن بار را حفظ می کند.
9- کدام یک از موارد زیر نمونه ای از عامل اکسید کننده است؟
الف) Cl-
ب) H2O
ج) O2
د) Na+
توضیح: گزینه (ج) صحیح است. اکسیژن (O2) نمونه ای از یک عامل اکسید کننده است زیرا به راحتی الکترون ها را می پذیرد.
10- حالت اکسیداسیون یک عنصر در حین احیا چه می شود؟
الف) افزایش می یابد
ب) کاهش می یابد
ج) بدون تغییر باقی می ماند
د) منفی می شود
توضیح: گزینه (ب) صحیح است. حالت اکسیداسیون یک عنصر در طی کاهش کاهش می یابد.
- هدف از الکترود مرجع در الکتروشیمی چیست؟
الف) اندازه گیری پتانسیل سلولی
ب) برای تسهیل انتقال الکترون
ج) برای حفظ دمای ثابت
د) برای افزایش سرعت واکنش
توضیح: گزینه (الف) صحیح است. یک الکترود مرجع برای اندازه گیری پتانسیل سلول در سلول های الکتروشیمیایی استفاده می شود.
12- کدام یک از عبارات زیر برای الکترولیز صحیح است؟
الف) خود به خود رخ می دهد
ب) شامل واکنش های ردوکس غیر خود به خودی است
ج) برق تولید می کند
د) فقط در محلول های آبی رخ می دهد
توضیح: گزینه (ب) صحیح است. الکترولیز شامل واکنش های ردوکس غیر خود به خودی است که توسط یک منبع انرژی خارجی هدایت می شود.
- الکترود هیدروژن استاندارد به عنوان مرجع برای چه مواردی استفاده می شود؟
الف) اندازه گیری PH
ب) اندازه گیری پتانسیل سلولی
ج) انجام الکترولیز
د) تعیین سرعت واکنش
توضیح: گزینه (ب) صحیح است. الکترود هیدروژن استاندارد به عنوان مرجعی برای اندازه گیری پتانسیل سلول در سلول های الکتروشیمیایی عمل می کند.
14- کدام یک از فلزات زیر به راحتی اکسید می شود؟
الف) طلا (Au)
ب) پلاتین (Pt)
ج) روی (روی)
د) نقره (Ag)
توضیح: گزینه (ج) صحیح است. روی (روی) در مقایسه با سایر فلزات ذکر شده راحت‌تر اکسید می‌شود.
- رابطه بین پتانسیل سلول و تغییر انرژی آزاد گیبس برای یک واکنش چیست؟
الف) نسبت معکوس
ب) نسبت مستقیم
ج) عدم رابطه
د) پتانسیل سلول فقط به دما بستگی دارد
توضیح: گزینه (ب) صحیح است. پتانسیل سلولی و تغییر انرژی آزاد گیبس با یکدیگر نسبت مستقیم دارند.
16- كدام يك از عوامل زير بر سرعت واكنشهاي اكسيداسيون احيا اثر مي گذارد؟
الف) فقط دما
ب) فقط تمرکز
ج) فقط سطح
د) دما، غلظت و مساحت سطح
توضیح: گزینه (د) صحیح است. سرعت واکنش های اکسیداسیون-کاهش تحت تأثیر دما، غلظت و مساحت سطح است.
- نقش الکترود بی اثر در الکترولیز چیست؟
الف) برای تسهیل انتقال الکترون
ب) به عنوان الکترود مرجع عمل کند
ج) برای جلوگیری از واکنش های جانبی ناخواسته
د) برای افزایش سرعت واکنش
توضیح: گزینه (ج) صحیح است. یک الکترود بی اثر از واکنش های جانبی ناخواسته در طول الکترولیز جلوگیری می کند.
- چگونه افزایش دما بر پتانسیل سلول یک سلول الکتروشیمیایی تأثیر می گذارد؟
الف) پتانسیل سلولی را افزایش می دهد
ب) پتانسیل سلولی را کاهش می دهد
ج) تأثیری بر پتانسیل سلولی ندارد
د) به ماهیت الکترودهای مورد استفاده بستگی دارد
توضیح: گزینه (الف) صحیح است. افزایش دما به طور کلی پتانسیل سلولی یک سلول الکتروشیمیایی را افزایش می دهد.
19- کدام یک از عبارات زیر برای واکنش های نیم سلولی درست است؟
الف) آنها به طور همزمان در یک الکترود رخ می دهند
ب) آنها شامل انتقال نیمی از تعداد الکترون ها در مقایسه با واکنش های تمام سلولی هستند
ج) در واکنش های ردوکس دخالت ندارند
د) فقط در سلول های گالوانیکی وجود دارند
توضیح: گزینه (ب) صحیح است. واکنش های نیمه سلولی شامل انتقال نیمی از تعداد الکترون ها در مقایسه با واکنش های تمام سلولی است.
- اگر غلظت واکنش دهنده ها در یک پیل الکتروشیمیایی افزایش یابد، برای پتانسیل سلول استاندارد چه اتفاقی می افتد؟
الف) افزایش می یابد
ب) کاهش می یابد
ج) بدون تغییر باقی می ماند
د) به ماهیت الکترودهای مورد استفاده بستگی دارد
توضیح: گزینه (الف) صحیح است. افزایش غلظت واکنش دهنده ها به طور کلی پتانسیل سلول استاندارد را افزایش می دهد.
- وجود کاتالیزورها چگونه بر سرعت واکنش های ردوکس تأثیر می گذارد؟
الف) فقط سرعت اکسیداسیون را افزایش می دهد
ب) فقط نرخ کاهش را افزایش می دهد
ج) سرعت اکسیداسیون و کاهش را افزایش می دهد
د) تأثیری بر سرعت واکنش های ردوکس ندارد
توضیح: گزینه (ج) صحیح است. کاتالیزورها می توانند سرعت هر دو واکنش اکسیداسیون و کاهش را افزایش دهند.
- الکترون ها چه نقشی در واکنش های ردوکس دارند؟
الف) به عنوان کاتالیزور عمل می کنند
ب) انتقال الکترون بین گونه ها را تسهیل می کنند
ج) فقط باعث تغییر در حالت های اکسیداسیون می شوند
د) فقط در طی واکنش های اکسیداسیون مصرف می شوند
توضیح: گزینه (ب) صحیح است. الکترون ها انتقال الکترون بین گونه ها را در طی واکنش های ردوکس تسهیل می کنند.
- کدام عبارت فرآیند خوردگی را بهتر توصیف می کند؟
الف) اکسید شدن فلزات در اثر قرار گرفتن در معرض هوا یا رطوبت
ب) کاهش فلزات در اثر قرار گرفتن در معرض هوا یا رطوبت
ج) تشکیل اکسیدهای فلزی در اثر شرایط دمایی بالا
د) تشکیل سولفیدهای فلزی در اثر قرار گرفتن در محیط های اسیدی
توضیح: گزینه (الف) صحیح است. خوردگی شامل اکسید شدن فلزات به دلیل قرار گرفتن در معرض هوا یا رطوبت است.
24-افزایش فشار چه تأثیری بر پتانسیل سلولی در واکنش ردوکس فاز گاز دارد؟
الف) پتانسیل سلولی را افزایش می دهد
ب) پتانسیل سلولی را کاهش می دهد
ج) تأثیری بر پتانسیل سلولی ندارد
د) به ماهیت گازهای درگیر بستگی دارد
توضیح: گزینه (الف) صحیح است. افزایش فشار به طور کلی پتانسیل سلول را در واکنش های اکسیداسیون و کاهش فاز گاز افزایش می دهد.
- وجود ناخالصی ها چگونه بر میزان خوردگی فلزات تاثیر می گذارد؟
الف) سرعت خوردگی را افزایش می دهد
ب) سرعت خوردگی را کاهش می دهد
ج) تأثیری بر میزان خوردگی ندارد
د) هیچکدام
توضیح: گزینه (الف)