Classroom Review Questions with Answers

advertisement

Sample Essay

1.00 M Mg(NO

3

)

2

1.00 M Al(NO

3

)

3 a. Write the reduction half reaction that occurs in this cell b. Write the equation for the overall reaction and calculate the E cell

 for this reaction.

c. Identify the anode in the cell. Justify your answer.

d. On the diagram use an arrow to clearly indicate the direction of electron flow as the     cell operates e. What happens to the cell potential if NaOH is added to the half cell on the left?

1

Answers: a. Al

3+

  + 3e b. 2Al

3+

­   g Al 

 + 3Mg  g 2Al + 3 Mg

2+  

  E cell

= +0.71V

c. The anode is where oxidation occurs.  In the overall reaction Mg is  oxidized to Mg

2+

, so the anode is in the left cell.

d. The arrow would show electron flow in the direction from the Mg  electrode through the wire to the Al electrode.

e. Adding NaOH to the left half cell will cause the [Mg

2+

] to decrease.  

Mg

2+

 + 2OH

­

  g Mg(OH)

2

 .  The magnesium ion is a product so the Q  value in Nernst will be < 1 so the E cell

 will increase.

2

Electrochemistry Review

Grade: «grade»

 Subject:

Date: «date»

3

1

In all electrochemical cells, the process that  takes place at the anode is _________________  and the process that takes place at the cathode  is _________________.

A reduction, reduction

B oxidation, oxidation

C reduction, oxidation

D oxidation, reduction

4

2

The electrons flow from  the zinc electrode to the  copper electrode.

True  

False  

5

3 A mole of electrons has a charge of 

96,485 coulombs per mole of  electrons. This quantity is known to  chemists as:

A 1 ampere

B 1 joule

C 1 mole

D 1 faraday

E 1 volt

6

4 This picture of an  electrochemical cell can  best be described as:

A a complete electrolytic cell

B an electrolytic cell, but missing at  least one essential component

C a galvanic cell, but missing at least  one essential component

D a complete galvanic cell

7

5

In the reaction below, the oxidizing  agent is:

2NaCl + 2H

2

SO

4

 + MnO

2

 → Na

2

SO

4

 + MnSO

4

 + 2H

2

O + Cl

2

A H+

B Cl­

C Mn

4+

D Na

+

E O

8

6 How many electrons are transferred  in the following reaction?

2NaCl + 2H

2

SO

4

 + MnO

2

 → Na

2

SO

4

 + MnSO

4

 + 2H

2

O + Cl

2

A 1

B 8

C 4

D 6

E 2

9

7  

For the galvanic cell described  below, the correct line notation is:

Cl

2

 + 2e

­

 → 2Cl

­

 ( E

0

 = 1.36V)

Cu

+

 + e

­

 → Cu ( E

0

 = 0.52V)

A Cu(s)|Cu

+

(aq)||Cl

2

(g)|2Cl

­

(aq)|Pt(s)

B Pt(s)|Cl

2

(g)|2Cl

­

(aq)||Cu(s)|Cu

+

(aq)|Pt(s)

C Cu(s)|Cu

+

(aq)||Cl

2

(g)|2Cl

­

(aq)

D Pt(s)|Cl

2

(g)|2Cl

­

(aq)||Cu(s)|Cu

+

(aq)

E Pt(s)|Cu(s)|Cu + (aq)||Cl

2

(g)|2Cl ­ (aq)|Pt(s)

10

8  

Calculate Δ G

0

 for the reaction:

Cl

2

 + 2e

­

 → 2Cl

­

 ( E

0

 = 1.36V)

Cu

+

 + e

­

 → Cu ( E

0

 = 0.52V)

A ­3.1 x 10

4

B ­8.1 x 10

4

 J 

C ­1.6 x 10

5

 J 

D ­6.2 x 10

4

 J 

E 8.1 x 10

5

 J

11

9 A 50­milliliter sample of a 2­molar 

Cd(NO

3

)

2

 solution is added to the  left beaker.

A Voltage increases 

B Voltage decreases but remains above

 zero 

C Voltage becomes zero and remains at zero 

D No change in voltage occurs 

The spontaneous reaction that occurs when the cell below operates is: 

2Ag

+

 + Cd(s)  g  2 Ag(s) + Cd

2+

E Direction of voltage cannot be predicted without additional information

12

10 The silver electrode is made larger.

A Voltage increases 

The spontaneous reaction that occurs when the cell below operates is: 

2Ag

+

 + Cd(s)  g  2 Ag(s) + Cd

2+

B Voltage decreases but remains above

 zero 

C Voltage becomes zero and remains at zero 

D No change in voltage occurs 

E Direction of voltage cannot be predicted without additional information

13

11

The salt bridge is replaced by a  platinum wire

A Voltage increases 

The spontaneous reaction that occurs when the cell below operates is: 

2Ag

+

 + Cd(s)  g  2 Ag(s) + Cd

2+

B Voltage decreases but remains above

 zero 

C Voltage becomes zero and remains at zero 

D No change in voltage occurs 

E Direction of voltage cannot be predicted without additional information

14

12

Current is allowed to flow  for 5.0 minutes.

A Voltage increases 

The spontaneous reaction that occurs when the cell below operates is: 

2Ag

+

 + Cd(s)  g  2 Ag(s) + Cd

2+

B Voltage decreases but remains above

 zero 

C Voltage becomes zero and remains at zero 

D No change in voltage occurs 

E Direction of voltage cannot be predicted without additional information

15

13

What value of E do you expect for

            Pb(s) → Pb

2+

 + 2e

­ in 0.015M Pb

2+

 solution? E

0

 = +0.13v

A E = +0.83V

B E = +0.18V

C E = +0.27V

D E = +0.13V

E E = 0.00V

16

14

Which of the following would be  the best reducing agent?

A O

 

B Na 

C Cl

2

 

D F

­

 

E Na

+

17

15 With a current of 20 amps, how long  would it take to generate 1.00  kilograms of aluminum by the  reaction:

                                  Al

3+

A 3.90 x 10

3  sec

 + 3e

­

 → Al(s)

B 5.35 x 10

5

 sec

C 1.78 x 10

5

 sec

D 2.19 x 10

4

 sec

E 1.68 x 10

2

 sec

18

16 If a constant current of 8.00 amperes  is passed through a cell containing 

Zn

2+

 for 2.00 hours, how many grams  of zinc will plate out onto the cathode?

A 1.43 x 10

3

 g

B 0.985 g

C 126 g

D 39.0 g

E 19.5 g

19

17 An electrolytic cell based on the reaction below was  constructed from zinc and copper half­cells.  The observed  voltage was found to be 1.00 volt instead of the standard  cell potential, E o

, of 1.10 volts.  Which of the following  could correctly account for this observation?

C

A The copper electrode was larger than the zinc  electrode.

Zn

(s)

 + Cu

2+

 

g

Zn

2+

 + Cu

(s)

B The Zn

2+

 electrolyte was Zn(NO

Cu

2+

 electrolyte was CuSO

4

3

)

2

 while the 

The Zn

2+

 solution was more concentrated than  the Cu

2+

 solution.

D

E

The solutions in the half­cells have different  volumes.

The salt bridge contained KCl as the electrolyte.

20

Answers:

1. D

2. T

3. D

4. C

5. C

6. E

7. C

8. C

9. B

10. D

11. C

12. B

13. B

14. B

15. B

16. E

17. C

21

Download