Budowa i działanie ogniw

Oto lista zadań maturalnych z danego działu chemii. Aby skorzystać z dodatkowych opcji lub wybrać zadania z pozostałych działów kliknij poniżej.

Przejdź do wyszukiwarki zadań

 

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 57. (2 pkt)

Budowa i działanie ogniw Napisz równanie reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

W pracującym ogniwie paliwowym zasilanym bezpośrednio metanolem na elektrodach biegną reakcje chemiczne:

reakcja 1:
O2 (g) + 4H+ (aq) + 4e → 2H2O (c)
reakcja 2:
CH3OH (g) + H2O (c) → CO2 (g) + 6H+ (aq) + 6e

57.1. (0–1)

Napisz sumaryczne równanie reakcji biegnącej w opisanym ogniwie paliwowym.

57.2. (0–1)

Uzupełnij poniższe zdanie. Wybierz i zaznacz jedną odpowiedź spośród podanych w każdym nawiasie.

W opisanym ogniwie paliwowym na katodzie biegnie reakcja (1 / 2), a na anodzie biegnie reakcja (1 / 2). W sumarycznym procesie bierze udział (4 / 6 / 12) moli elektronów w przeliczeniu na 1 mol reduktora.

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 32. (2 pkt)

SEM Budowa i działanie ogniw Napisz równanie reakcji Oblicz

W półogniwach A i B zachodzą reakcje opisane równaniami:

Półogniwo Równanie reakcji elektrodowej Potencjał standardowy redukcji E0, V
A MnO2 + 4H+ + 2e ⇄ Mn2+ + 2H2O +1,224
B MnO4 + 4H+ + 3e ⇄ MnO2 + 2H2O +1,679
Na podstawie: CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition, CRC Press 2017.

Zbudowano ogniwo z półogniw A i B.

32.1 (0-1)

Oblicz siłę elektromotoryczną (SEM) ogniwa zbudowanego z półogniwa A i półogniwa B w warunkach standardowych.

32.2 (0-1)

Napisz w formie jonowej skróconej sumaryczne równanie reakcji zachodzącej w ogniwie zbudowanym z półogniw A i B.

Informator CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2023)Zadanie 31. (1 pkt)

Budowa i działanie ogniw Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz)

Oceń prawdziwość poniższych zdań. Zaznacz P, jeśli zdanie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.

1. W ogniwie opisanym schematem

Fe | Fe2+ || Ag+ | Ag


funkcję katody pełni półogniwo żelazne, a funkcję anody − półogniwo srebrowe.
P F
2. W pracującym ogniwie opisanym schematem

Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu


na katodzie przebiega reakcja opisana równaniem Cu2+ + 2e → Cu.
P F
3. Podczas pracy ogniwa zbudowanego z półogniwa magnezowego i półogniwa ołowiowego następuje roztwarzanie magnezu i wydzielanie się ołowiu. P F

Matura Czerwiec 2019, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 20. (2 pkt)

Budowa i działanie ogniw SEM Uzupełnij/narysuj wykres, schemat lub tabelę Oblicz

W ogniwie galwanicznym zachodzi reakcja opisana równaniem:

Mg + Pb2+ → Mg2+ + Pb

20.1. (1 pkt)

Uzupełnij poniższy schemat ogniwa, w którym zachodzi opisana reakcja. Wpisz symbole metali i wzory jonów oraz zaznacz w tym ogniwie ładunki elektrod (+ albo –).

20.2. (1 pkt)

Oblicz SEM tego ogniwa w warunkach standardowych.

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 25. (1 pkt)

Budowa i działanie ogniw Napisz równanie reakcji

Podczas rozładowywania (czerpania prądu) akumulatora kwasowo-ołowiowego zachodzą procesy opisane sumarycznym równaniem (PbO2 jest nierozpuszczalny w wodzie):

Pb + PbO2 + 2H2SO4 ⟶ 2PbSO4 + 2H2O

Ze względu na zmianę stężenia roztworu, która zachodzi w akumulatorze w czasie jego pracy, stopień rozładowania akumulatora można określić przez pomiar gęstości tego roztworu.

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007.

Napisz sumaryczne równanie procesów zachodzących podczas ładowania akumulatora kwasowo-ołowiowego.

Matura Maj 2015, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 24. (1 pkt)

Budowa i działanie ogniw Narysuj/zapisz wzór

Podczas rozładowywania (czerpania prądu) akumulatora kwasowo-ołowiowego zachodzą procesy opisane sumarycznym równaniem (PbO2 jest nierozpuszczalny w wodzie):

Pb + PbO2 + 2H2SO4 ⟶ 2PbSO4 + 2H2O

Ze względu na zmianę stężenia roztworu, która zachodzi w akumulatorze w czasie jego pracy, stopień rozładowania akumulatora można określić przez pomiar gęstości tego roztworu.

Na podstawie: K.-H. Lautenschläger, W. Schröter, A. Wanninger, Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007.

Napisz wzór elektrolitu, którego zmiany stężenia są podstawą określania stopnia rozładowania akumulatora. Zaznacz, jak zmienia się (zwiększa się albo zmniejsza się) to stężenie w czasie rozładowywania akumulatora.

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 22. (2 pkt)

Budowa i działanie ogniw SEM Napisz równanie reakcji Oblicz

W tabeli przedstawiono równania reakcji elektrodowych i wartości potencjału standardowego E° dwóch półogniw redoks.

Równanie reakcji elektrodowej Potencjał standardowy, V
MnO4 + 8H+ + 5e ⇄ Mn2+ + 4H2O 1,507
ClO3 + 2H+ + e ⇄ ClO2 + H2O 1,152

Na podstawie: J. Sawicka i inni, Tablice chemiczne, Gdańsk 2004.

22.1. (0-1)

Napisz w formie jonowej sumaryczne równanie reakcji, która zachodzi w pracującym ogniwie zbudowanym z tych półogniw.

22.2. (0-1)

Oblicz siłę elektromotoryczną (SEM) tego ogniwa w warunkach standardowych. Wynik podaj z dokładnością do trzech miejsc po przecinku.

Matura Czerwiec 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 20. (1 pkt)

Budowa i działanie ogniw Podaj i uzasadnij/wyjaśnij

Ochronę stalowych zbiorników, korpusów statków, podziemnych rurociągów mogą zapewnić tzw. protektory. Są to wykonane z odpowiednich metali elektrody, które po połączeniu z konstrukcją stalową tworzą ogniwo galwaniczne. W tym ogniwie anodą jest protektor.

Ustal, czy miedzianą blachę można zastosować jako protektor dla ochrony konstrukcji stalowej. Odpowiedź uzasadnij.

Matura Maj 2016, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 20. (3 pkt)

Budowa i działanie ogniw SEM Napisz równanie reakcji Zamknięte (np. testowe, prawda/fałsz) Oblicz

Zbudowano ogniwo według schematu przedstawionego na poniższym rysunku.

20.1. (0-1)

Oblicz siłę elektromotoryczną (SEM) ogniwa, którego schemat przedstawionorysunku, w warunkach standardowych.

SEM =

20.2. (0-1)

Napisz w formie jonowej skróconej sumaryczne równanie reakcji zachodzącej w czasie pracy tego ogniwa.

SEM ogniwa galwanicznego zależy nie tylko od wartości potencjału standardowego półogniw, z których jest zbudowane, lecz także od stężenia jonów w roztworach tworzących półogniwa. Wartość potencjału półogniwa E – wyrażonego w woltach – oblicza się z równania Nernsta. Dla półogniwa metalicznego równanie to określa wpływ stężenia jonów metalu [Mez+] na wartość potencjału półogniwa i dla T = 298 K przyjmuje postać:

E = E° + 0,059z ⋅ log[Mez+]

gdzie: E° to potencjał standardowy półogniwa, z – liczba elektronów różniących formę utlenioną metalu od jego formy zredukowanej w procesie Me ⇄ Mez+ + ze .

20.3. (0-1)

Uzupełnij poniższe zdania. Wybierz i zaznacz właściwe wzory spośród podanych w nawiasach.

  1. Podczas pracy opisanego ogniwa ubywa jonów (Cd2+ / Ni2+).
  2. Aby zwiększyć siłę elektromotoryczną tego ogniwa, należy zwiększyć stężenie (CdCl2 (aq) / NiCl2 (aq)).

Matura Maj 2017, Poziom rozszerzony (Formuła 2007)Zadanie 16. (2 pkt)

Budowa i działanie ogniw SEM Napisz równanie reakcji Oblicz

Zbudowano ogniwo złożone z następujących półogniw:

Półogniwo Proces przebiegający w półogniwie Potencjał standardowy E°, V
Cr3+ ∣ Cr Cr3+ + 3e ⇄ Cr – 0,744
MnO2 , H+ , Mn2+ (Pt) MnO2 + 4H+ + 2e ⇄ Mn2+ + 2H2O +1,224

Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2010.

16.1. (1 pkt)

Napisz w formie jonowej równanie reakcji, która zachodzi podczas pracy opisanego ogniwa.

16.2. (1 pkt)

Oblicz siłę elektromotoryczną opisanego ogniwa w warunkach standardowych.