Question

怎样书写电极反应式

Answer 1

电化学是高中化学的重要基础理论内容之一,是高考的重点.对广大考生而言,电极反应式的书写是难点.现就电极反应式的书写总结如下：
一、基本准则：
1、依据电化学原理,原电池负极发生氧化反应（失电子）正极发生还原反应（得电子）；电解池阳极发生氧化反应（失电子）,阴极发生还原反应（得电子）
2、依据电解质的性质.酸作电解质或碱作电解质注意与酸或碱反应的物质,如CO2与OH—生成CO32-.还有大量融盐燃料电池,固体电解质,传导某种离子等.
3、得失电子,电荷的平衡.电极反应是半反应,在写某电极反应式时,要注意失电子的数目与电荷的平衡.或得电子数目与电荷的平衡.
4、H2O中的H+或OH-参与电极反应时,在电极方程式中可直接写成H+或OH-,可以不写成H2O.
5、两个半反应合并后,总反应要合理.这也是检验所写的电极方程式是否正确的方法,合并不是两个半反应直接相加,要使失电子和得电子的总数相等后再相加.合并后的总方程式是否符合客观事实,合并后的总方程式中左边除H2O的电离外,不能包含其他化学反应.
二、各种典例：
例1、锌锰电池,负极是锌,正极是炭棒.电极质是拌湿的NH4CL、MnO2是去极剂,除去炭棒上的氢气膜,减小电池的内阻.正极反应是NH4+水解而提供的H+,所以电极反应和总反应分别为：
负极：Zn—2e-= Zn2+ （失电子,电荷平衡）
正极：2 NH4++2e-+2 MnO2=2NH3+H2O+Mn2O3 (得电子,电荷平衡)
总：Zn+2 NH4++2 MnO2= Zn2++2NH3+ H2O+ Mn2O3
例2、铅蓄电池（放电）,负极是Pb,正极是PbO2、H2SO4是电解质.正负极生成的Pb2+同时SO42-结合生成难溶的PbSO4
负极：Pb-2e-+ SO42-= PbSO4 （失电子,电荷平衡）
正极：PbO2+2e-+4H++ SO42-= PbSO4+2 H2O (得电子,电荷平衡)
总：Pb+ PbO2+4H++2 SO42-放电2 PbSO4+2 H2O
例3、氢氧燃料电池,分别以KOH和H2SO4作电解质的电极反应如下：
碱作电解质：负极：H2—2e-+2OH-=2 H2O
正极：O2+4e-+2 H2O=4OH-
酸作电解质：负极：H2—2e-=2H+
正极：O2+4e-+4H+=2 H2O
总反应都是：2H2+ O2=2 H2O
例4、甲烷、空气、KOH燃料电池,CH4被氧气氧化,因此通CH4的一极是负极,且生成的CO2会与OH-反应.
负极：CH4 -8e-+ 10OH-=CO32-+7H2O
正极：O2+4e-+2 H2O= 4OH-
总：CH4+2 O2+2OH-= CO32-+3H2O（总反应合理）
例5、甲醇、空气（含CO2）,与碳酸锂熔融盐燃料电池.甲醇被氧化,因此通甲醇的一极是负极,CO32-参与反应.
负极：CH3OH-6e-+3 CO32-=4CO2+2 H2O （失电子,电荷平衡）
正极：O2+4e-+2CO2=2CO32- (得电子,电荷平衡)
总：2CH3OH+3 O2=2CO2+4H2O （总反应合理）
例6、以AL空气,海水为能源的海水电池.H2O中的OH-参与负极反应,可以直接写成OH-
负极：AL-3e-+3OH-=Al（OH）3
正极：O2+4e-+2 H2O= 4OH-
总：4 AL+3 O2+6H2O=4 Al（OH）3
例7、银器日久表面生成黑色Ag2S,可将流银器置于盛食盐水的铝制容器中,又能恢复银白.H2O中的OH-和H+分别参与了两极的反应.
负极：AL-3e-+3OH-=Al（OH）3
正极：Ag2S+2e-+2 H+=2Ag+H2S
总：2 AL+3 Ag2S+6 H2O=2 Al（OH）3↓+ 6 Ag ↓+3 H2S↑（H2O的电离）
例8、已知反应：AsO43-+2I-+2 H+==== AsO33-+I2+ H2O
是可逆电池反应如图装置,
（Ⅰ）向B杯中逐滴加浓盐酸电流计指针偏转.
（Ⅱ）若向B杯中滴加40%HaOH渗液,电流
计指针又会向上述相反方向偏转.
（Ⅰ）负极（碳1）：2I-—2e-=I2 （氧化反应）
正极（碳2）：AsO43-+2e-+2 H+= AsO33-+ H2O （还原反应）
（Ⅱ）负极（碳2）：AsO33--2e-+2OH-= AsO43-+ H2O
正极（碳1）：I2 +2e- = 2 I-
例9、丁烷、空气燃料电离、电池,其电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体,在熔融状态能传导O2-因此O2-参与负极反应.
负极：C4H10-26e-+13O2-=4CO2+5 H2O
正极：O2+4e-= 2O2-
总：2C4H10+13O2=8CO2+ 10H2O
例10、氢氧燃料电池,固体电解质在熔融状态分别能传导O2- 或H+书写时要依据电解质的性质.
（Ⅰ）传导O2- ：负极：H2—2e-+ O2- = H2O
正极：O2+4e-= 2O2-
（Ⅱ）传导H+：负极：H2—2e-=2 H+
正极：O2+4e-+4H+= 2H2O
总反应都是：2H2+ O2=2H2O
例11、以惰性电极,电解硫酸溶液,H2O中的H+、OH-参与电极反应,电极方程式中直接写与H+、OH-.
阳极：4OH--4e-= 2H2O+ O2↑ （氧化反应）
阴极：2 H++2e-= H2↑ （还原反应）
总反应：2H2O电解2H2↑+ O2↑ （左边有H2O的电离）