高中化学电化学考点精心汇总！原电池工作原理及构成条件详解

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考点一：原电池的工作原理，首先涉及概念和反应本质。原电池是一种将化学能转换为电能的设备，其核心反应为氧化还原反应。其次，原电池的构成需满足以下条件：一是观察反应过程，需存在能自发进行的氧化还原反应，通常涉及活泼金属与电解质溶液的反应；二是考察电极材料，通常采用活泼性不同的两种电极。(3)需要检查是否构成了一个闭合回路，而要形成闭合回路，必须满足以下三个条件：首先，需要电解质溶液；其次，两个电极必须直接或间接地接触；最后，两个电极必须插入到电解质溶液中。3.以锌铜原电池为实例，其工作原理包括：(1)反应的原理；(2)盐桥的构成及其功能：盐桥内含有饱和的KCl、KNO3等溶液，并使用琼胶制成胶冻。

该装置的功能包括：首先，它能够连接内部电路，确保电路闭合；其次，它能够调节电荷，保证原电池持续输出电流。在图Ⅰ中，锌与硫酸铜溶液中的铜离子直接接触时，部分锌会与铜离子发生直接反应。此外，该装置不仅涉及化学能向电能的转换，还有部分化学能转化为热能，导致装置温度上升。图Ⅱ展示了Zn和CuSO4溶液分别置于两个独立的容器中，其中Zn与Cu2+未直接接触，因此Zn与Cu2+之间没有发生直接反应。在这种情况下，化学能仅转化为电能，导致电流稳定并持续较长时间。值得注意的是，在盐桥原电池中，还原剂位于负极区域，而氧化剂则位于正极区域。【深入探讨】关于原电池正负极的判断方法，具体说明如下：原电池的

正负极的属性不仅与电极材料特性相关，还与电解质溶液的特性密切相关。我们不应固化“活泼电极必然充当负极”的观念。当氧化剂获取电子的速度与还原剂失去电子的速度相一致，可逆反应便达到了化学平衡，此时电流表的指针将指向零点。若电流表的指针发生反向偏转，这表明电路中电子的流动方向已发生改变，进而说明化学平衡的移动方向也发生了相应的变化。考点二：原电池原理的四大应用领域。一、金属防护：将被保护的金属制品作为原电池的正极，从而实现保护。比如，为了保护一根铁制的输水管道或钢铁桥梁等，可以将其与一块锌板连接，使锌板成为原电池的负极。二、化学电源的设计与制作：首先，需将氧化还原反应拆分为两个半反应，然后通过适当的电极材料和电解质来实现电能的转换。

4、涉及半反应的个数。首先，依据原电池的反应特性，结合两个半反应，我们可以确定正负极的材料以及电解质溶液的类型。其次，当两种金属分别作为原电池的两极时，通常情况下，作为负极的金属比作为正极的金属具有更强的活性。再者，一个自发进行的氧化还原反应，一旦设计成原电池，其反应速率通常会得到提升。在Zn与稀H2SO4的反应过程中，若向其中加入少量的CuSO4溶液，可以观察到生成H2的速率有所提升。为此，我们取过量的锌粉a和b，分别加入等量的稀硫酸，并在a中额外加入CuSO4溶液。接下来，请绘制出产生H2的体积V（单位：升）随时间t（单位：分钟）变化的关系图。答案：【反思归纳】通过调整Zn与稀H2SO4反应条件，可以影响H2的生成速率。

在H+反应速率的实验中，首先，通过引入铜或硫酸铜，构建原电池来提升反应速度；值得注意的是，铜的加入不会改变锌的总量，然而，硫酸铜的加入会导致锌的量有所减少。至于这对生成氢气的量是否有影响，需依据锌与H+的相对比例来判定。其次，当加入强碱弱酸盐时，由于弱酸根离子与H+发生反应，导致H+的浓度降低，进而减缓反应速率，但这一过程并不会对氢气的生成量造成影响。“装置图”常出现以下失分提示：首先，未标注电极所用材料的名称或元素符号；其次，未绘制电解质溶液，或者虽然绘制了但未进行标注；再者，错误地将盐桥描绘成导线；最后，无法构成一个闭合回路。在化学电源这一考点中，我们关注以下内容：一、日常生活中常见的三种电池类型，包括：碱性锌锰干电池，这是一种一次性电池，其正极反应为……

2MnO2与2H2O及2个电子反应生成2MnOOH和2个氢氧根离子；在负极，锌与2个氢氧根离子失去2个电子生成Zn(OH)2；综合来看，反应为锌、二氧化锰、水生成MnOOH和Zn(OH)2。锌银电池的负极反应为锌与氢氧根离子结合，释放出两个电子，生成氢氧化锌；正极反应则是氧化银与水和电子反应，生成银和氢氧根离子；整体反应则是锌、氧化银和水反应生成氢氧化锌和银。铅蓄电池作为常见的可充电电池，其负极由铅构成，而正极则采用氧化铅。①放电时的反应a．负极反应：

7、铅与二氧化硫反应生成硫酸铅；另外，正极上发生的反应是：二氧化铅与氢离子、硫酸根离子以及电子结合生成硫酸铅和水；最终，整个电池的总反应可以表示为：铅、二氧化铅和硫酸反应，生成硫酸铅和水。充电过程中的化学反应包括：阴极处，硫酸铅与电子结合生成铅和硫酸根离子；阳极处，硫酸铅与水分子反应失去电子，生成氧化铅、氢离子和硫酸根离子；整体反应则是硫酸铅与水分子反应生成铅、氧化铅和硫酸。需要注意的是，可逆电池的充放电过程并非简单的可逆反应。“高效且环保”的氢氧燃料电池，作为目前最成熟的燃料电池类型，其可分为酸性燃料电池和碱性燃料电池两大类。

8、分为碱性两类。【深度思考】首先，在化学电源中，书写电极反应式的常规步骤包括“加减法”。具体来说，第一步是明确原电池的正极和负极，并列出这两极上的反应物，同时标注出电子的得失数量。第二步，要留意负极反应产生的阳离子是否与电解质溶液中的阴离子能够共存。若溶液中阴离子未与阳离子共同存在，那么应将阴离子列入负极反应方程；当正极反应涉及氧气且电解液呈中性或碱性时，水需纳入正极反应方程，同时氧气会转化为氢氧根离子；若电解液为酸性，则需将氢离子加入正极反应方程，氧气生成水。通过将正负极反应方程相加，即可得到电池的总反应方程。

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