电化学反应方程式的书写方法

电化学反应方程式的书写方法

一. 书写要遵循的原则：

无论原电池还是电解池，其电极反应均是氧化还原反应，因此电极方程式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒，两电极反应方程式相加得电池总反应方程式；已知一电极反应方程式，则电池总反应方程式减去该电极反应方程式，即得另一电极反应方程式。

二. 电化学反应方程式的书写方法

1. 正确判定两个电极和电极反应物，电极反应式要符合守恒规律。

例1. 电解原理在化学中有广泛应用。下图表示一个电解池，a为电解液；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：

（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则

①电解池中X极上的电极反应式为__________________，在X极附近观察到的现象是_____________________；

②Y电极上的电极反应式为______________________，检验该电极反应产物的方法是________________________。

（2）如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用溶液，则

①X电极的材料是______________，电极反应式为_____________；

②Y电极的材料是______________，电极反应式为_____________。

（说明：杂质发生的电极反应不必写出）

分析：本题要求用电解原理设计两个电解池，a为电解液；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。对（1）：阳极的放电能力比强，生成；

阴极X极，阳离子的放电能力比强，生成；溶液中溶质为，使酚酞变红。

对（2）：为电解精炼池，阳极Y极为粗铜溶解极，放电；阴极X极为

析出极，放电。

答案：（1）①

放出气体，溶液变红

②

把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色

（2）①纯铜

②粗铜

2. 正确处理电化学反应中的非氧化还原反应。

例2. 宇宙飞船中的氢氧燃料电池，其电池反应为：。试写出电解质溶液为盐酸或KOH溶液的电极反应方程式。

分析：和之间的氧化还原反应为：

分解：；

在酸性溶液（如盐酸）中，稳定存在，必然与结合为水（非氧化还原反应）；在碱性溶液（如KOH溶液）中，必然与结合为水，必然与结合为（非氧化还原反应）。

答案：盐酸作电解质溶液时

负极反应：；

正极反应：

KOH溶液作电解质溶液时

负极反应：；

正极反应：

3. 在电解池中，溶液中离子浓度的改变有时可导致离子的放电顺序改变。

例3. 工业上用和KOH为原料制取高锰酸钾，主要生产过程分两步进

行；第一步，将和KOH固体粉碎，混合均匀，在空气中加热熔化，并连续搅拌，制取；第二步，将的浓溶液进行电解，制取。

（1）制取的是这一氧化还原反应的___________剂（填“氧化”或“还原”），“连续搅拌”的作用是________________。

（2）电解的浓溶液时，两极发生的电极方程式为：阴极是

______________，阳极是_______________，电解总的方程式为

_____________________。

解析：（2）的浓溶液中，在阴极，阳离子放电能力大于；在阳极，常规应该是放电，因的浓度远大于而且题目中已提示制取高锰酸钾，所以放电，而不放电。则答案为：

（1）还原连续搅拌，使在KOH存在条件下与充分接触，发生氧化还原反应

（2）

再如电解溶液时，酸性溶液中放电，当的浓度很小时，则

放电。如镀锌操作中，用粗锌作阳极，镀件作阴极，饱和溶液作电解液，则放电。

4. 可充电池是联系原电池和电解池的桥梁，它也是电化学部分的重要考点。

在书写可充电池电极反应式时，首先要明确电池和电极，放电为原电池，充电为电解池；原电池的负极与电解池的阳极发生氧化反应，对应元素化合价升高；原电池的正极与电解池的阴极发生还原反应，对应元素化合价降低。

例4. 已知，铅蓄电池总的化学方程式为：

镍镉碱性充电电池在放电时，正极反应：

负极反应：

铜蓄电池使用（放电）一段时间后，其内阻明显增大，电压却几乎不变；镍镉碱性充电电池使用（放电）到后期，当电压明显下降时，其内阻却几乎不变，回答下列问题：

（1）铅蓄电池放电时的负极反应式为：_____________________；充电时的阳极反应式为_________________________。

（2）镍镉电池充电时总反应方程式为：____________________。

（3）上述两种电池使用一段时间后，一个内阻明显增大，另一个内阻几乎不变，其原因是__________________________。

解析：（1）放电为原电池，充电为电解池，负极和阳极失去电子，正极和阴极则得到电子，故Pb为负极，为阳极，电极反应式分别为：

负极：

阳极：

（2）镍镉碱性充电电池在放电时总反应方程式为两电极反应相加，充电则为放电的逆反应：

（3）内阻与电极材料及电解质浓度有关，铅蓄电池在放电时除消耗电极材料外，同时还消耗电解质溶液中的溶质（硫酸），使电解质溶液中自由移动的离子浓度减小，导电能力降低（内阻增大），而镍镉电池在使用过程中，只消耗水，电解质溶液中自由移动的离子浓度没减小（略增大），所以导电能力几乎不变。