电化学中对电极反应式、总反应式书写方法的总结

静海一中   张希彬   

在高考复习中，同学们除了重视知识结构的建构以外，还要挖掘规律，抓住关键的知识生长点，进行迁移。在电化学的复习中要紧紧抓住原电池和电解池的本质不同，通过对电极材料和溶液介质情况分析判断后，再书写电极反应式和总反应式。

一、原电池与电解池的区别

例1  蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下式是爱迪生蓄电池在放电和充电时发生的反应：

此电池负极上发生反应的物质为     ，充电时阴极发生反应的物质为       。

分析：

答：Fe；Fe(OH)2

二、原电池的电极反应和总反应式书写方法

方法：第一步确定电极的正、负；第二步根据溶液中离子参加反应情况确定电极反应；第三步将电极反应相加得总反应式。

1．仅有一电极材料参加反应

（1）酸性介质

(3)将例3改为碱性介质时与中性介质电极反应式、总反应式一样

(4) 将例3改为含不活泼金属的盐溶液CuSO4溶液

       负极  Fe－2e-=Fe2+

       正极  Cu2++2e-=Cu

       总反应式  Fe + Cu2+= Fe2++Cu

   2.两电极材料均参与反应

将例1改为写出放电时的电极反应式和总反应式。

分析：正、负极电极反应式书写时，要考虑电解质对电极反应的影响，碱性介质中电极反应两边不能出现H+，电极反应为：

负极 Fe -2e-+2OH-=2Fe(OH)2

正极 NiO2+2H2O+2e-= Ni(OH)2+2OH-

总反应式 Fe+ NiO2+2H2O= Fe(OH)2+ Ni(OH)2

   3.电极材料本身均不参加反应

   

例4 飞船上使用的电池是氢氧燃料电池。如图，两电极均由多孔性碳组成。通入气体在电极表面放电，总反应式为 2H2+O2=2H2O

写出酸性和碱性介质中的电极方程式

分析：此类电池电极不参加反应，反应的只是燃料，故确定失电子的物质为负极，得电子的物质为正极。书写电极反应要考虑介质；若介质为酸性时反应式两边不出现OH-；碱性介质反应式两边不出现H+。

三、电解池的电极反应和总反应式的书写方法

方法为：第一步：确定电极的材料及阴阳极；第二步：根据溶液中的离子判断电极反应；第三步：将电极反应相加得总反应式。

1.  仅有一个电极参加反应

例5：

阳：Cu-2e-= Cu2+

阴：Cu2++2e-=Cu

总反应式  Cu ═ Cu

（粗铜）（精铜）

 

2.  两个电极都不参加反应

例5中将两个铜电极改为两

个惰性电极

阴：2Cu2++4e-=2Cu

阳：4OH--4e-=O2↑+2H2O

3.两个电极都参加反应

例如：例1中充电时书写电极反应式要考虑到反应物、生成物情况及碱性介质中在电极反应式两边不能出现H+，所以阴极与阳极的电极反应式为：

阴极：Fe（OH）2 + 2e-= Fe + 2OH-

阳极：Ni（OH）2 + 2OH- -2=NiO2 + 2H2O

练习：

1.我国首创的以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯，它以海水为电解质溶液，利用空气中的氧使铝不断氧化产生电流，写出这种电池的电极材料、电极反应式及总反应式。

答：负极（Al）：4Al-12e-=4Al3+

正极（C）： 3O2+12e-+6H2O=12OH-

总反应式：4Al+6H2O+3O2=4Al（OH）3

2.熔融盐燃料电池具有高的发电效率，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式：

负极反应式：2CO+2CO32--4e-→4CO2

正极反应式：                 

总反应式：                   

答：正极：O2+2CO2+4e-=2CO32-

总反应式：2CO+O2=2CO2

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第二篇：二轮复习电化学电极反应式的书写学案

二轮专题复习电化学——电极方程式的书写学案（一）

※ 考纲要求

1、 了解原电池和电解池的工作原理，能写出电极反应和电池反应方程式。

2、 了解常见化学电源的种类及其工作原理。

3、 理解金属发生电化学腐蚀的原因，金属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。

※近三年高考电化学的主要特点

（1）注重基础 判断电极、电极反应，电解产物以及电极反应的书写。

（2）起点高 电化学、氧化还原反应、特别是新型电池等联系，考查的知识有一定的综合度。

（3）注重实际 电化学知识与生产、生活知识(如金属的腐蚀与防护、铜的电解精炼、氯碱工业)以及新科技知识相结合。

※复习策略

电化学中电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点，更是高考的热点题型之一。 复习中应注意抓实质、重分析，注意知识的深化和迁移，分类归纳总结，突破重难点，提高复习针对性。

一、原电池中电极反应式的书写

例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+ 和Zn2+ 进行工作，试写出该电池的两极反应式。

例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气，形成甲烷—氧气燃料电池，该电池反应的离子方程式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，试写出该电池的两极反应式。

原电池中电极反应式的书写小结：

1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。

2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式。

3、若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，

电极反应式： 、

若电解质溶液为酸性，电极反应式： 。

4、正负极反应式相加（电子守恒）得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。

巩固练习

1、Al－Cu－NaHCO3溶液构成的原电池中，铝件（负极）上发生的反应为：

2、（2012广东31）（4）碘也可用作心脏起搏器电源—锂碘电池的材料。该电池反应为：

2Li（s）+I2（s）=2LiI （s） △H

已知：4Li（s）+O2（g）=2Li2O（s） △H1

4 LiI（s）+O2（g）=2I2（s）+2Li2O（s） △H2

则电池反应的△H= ； 碘电极作为该电池的 极。

3、［2012·四川11］一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH－4e－+ H2O = CH3COOH + 4H＋。下列有关说法正确的是

A.检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动

B.若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气

C.电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O

D.正极上发生的反应是：O2+4e－+2H2O = 4OH－

二、电解池中电极反应式的书写

例3 Na2FeO4是一种既能杀菌、消毒,又能絮凝净水的水处理剂,其电解制法如下图所示,请根据图示分析:Fe电极的电极反应方程式为 。

例4 （2013广一模31）（4）电解Na2HPO3溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如下：

① 阴极的电极反应式为_____________________________。

② 产品室中反应的离子方程式为_____________________。

电解池中电极反应式的书写小结：

巩固练习

4、（2011广东32）（4）镀铝电解池中，金属铝为 极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在，铝电极的主要电极反应式为

5、（2013江门一模）(5)工业上还可用电解法制备重铬酸钠，其装置示意图如右：

阴极发生的电极反应式为：

＿＿＿＿＿＿

阳极发生的电极反应式为：

＿＿＿＿＿＿

三、充电电池电极方程式的书写

例5 熔融状态下，Na单质和FeCl2能组成可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：

2Na+ FeCl2 Fe + 2NaCl

放电时，电池的正极反应式为 ：

充电时， （写物质名称）电极接电源的负极；

该电池的电解质为 。

（注图中）：Na：熔融Z电极 FeCl2：熔融FeG2电极

巩固练习6、蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：

下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是( )

A．放电时，Fe是负极，NiO2是正极

B．蓄电池的电极可以浸入某中酸性电解质溶液中

C．充电时，阴极上的电极反应为：

D．放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动

课时作业 1、(2012安徽?11)某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，现断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是

A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为：2H++2Cl− Cl2↑+H2↑

B．断开K2，闭合K1时，石墨电极附近溶液变红

C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应为：Cl2+2e—＝2Cl−

D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极

2、（2013揭阳一模）11．右图所示装置中发生反应的离子方程式为：Zn + 2H＋=Zn2＋ + H2↑，下列说法错误的是

A．a、b不可能是同种材料的电极

B．该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸

C．该装置可看作是铜一锌原电池，电解质溶液是稀硫酸

D．该装置中通过2 mol电子，生成的气体在标况下的体积为22.4L

3、（1）以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是 。

a．电能全部转化为化学能 b．粗铜接电源正极，发生氧化反应

c．溶液中Cu2＋向阳极移动 　　　　　d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属

(2)利用反应2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制备CuSO4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为 。

(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为 ；与MnO2—Zn电池类似，K2FeO4—Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为 ，该电池总反应的离子方程式为 。

(4)粗铜的电解精炼如右图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板是图中电极 (填图中的字母)；在电极d上发生的电极反应为 ；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的纯存在形式和位置为 。

4、 ［2012·海南13］(8分) 氮元素的氢化物和氧化物在工业生产和国防建设中都有广泛应用，回答下列问题：

(1)NH3与NaClO反应可得到肼(N2H4)，该反应的化学方程式为 ；

(2)肼可作为火箭发动机的燃料，与氧化剂N2O4反应生成N2和水蒸气。

已知：①N2(g)+2O2(g)= N2O4 (1) △H1= -195kJ·mol-1

②N2H4 ( (1) + O2(g)= N2(g) + 2 H2O △H2= -534.2kJ·mol-1

写出肼和N2H4 反应的热化学方程式 ；

(3)肼一空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式为 。