电极反应方程式的书写

电极方程式的书写学案

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。

例题1 负极：2Zn－4e-= 2Zn2+，正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O

例题2 正极：2O2+4H2O+8e- =8OH-，负极：CH4+10OH-－8e-= CO32-+7H2O

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、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、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－

答案 1、Al－3e－+3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑

2、（△H1-△H2）/2 正

3、C

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 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_____________________。

例5 写出用石墨作电极，电解饱和食盐水的电极反应式。

若将上述石墨电极改成铜作电极，试写出电解饱和食盐水的电极反应式。

电解池中电极反应式的书写小结：

1、首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag 以前），则应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。

2、如果阳极是惰性电极（Pt 、Au 、石墨），则应是电解质溶液中的离子放电，应根据离子的放电顺序进行书写电极反应式。

阳极（惰性电极）发生氧化反应，阴离子失去电子被氧化的顺序为：S 2-＞SO 32-＞I -＞Br -＞Cl -＞OH -＞水电离的OH -＞含氧酸根离子＞F -。

阴极发生还原反应，阳离子得到电子被还原的顺序为：Ag +＞Hg 2+＞Fe 3+＞Cu 2+＞（酸电离出的H +）＞Pb 2+＞Sn 2+

＞Fe 2+＞Zn 2+＞（水电离出的H +）＞Al 3+＞Mg 2+＞Na +

＞Ca 2+＞K +

。

（注：在水溶液中Al 3+、Mg 2+、Na +、Ca 2+、K +

这些活泼金属阳离子不被还原，这些活泼金属的冶炼往往采用电解无水熔融态盐或氧化物而制得）。

例题3 Fe+8OH －－6e －= FeO 42-+4H 2O

例题4① 2H+ + 2e －=H2↑

②HPO32－+ 2H+ = H3PO3

或：HPO32－+ H+ = H2PO3－ 、H2PO3－+ H+ = H3PO3

巩固练习 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AlCl 4―

和Al 2Cl 7―

形式存在，铝电极的主要电极反应式为

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

可充电电池是联系原电池与电解池的桥梁，它也是电化学知识的重要知识点。放电为原电池反应，充电

说明：阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过。

为电解池反应。原电池的负极反应与电解池的阴极反应，原电池的正极反应与电解池的阳极反应互为逆反应。只要我们按前面方法能熟练书写放电(即原电池)的电极反应式，就能很快写出充电(即电解池)的电极反应式。 例6 铅蓄电池反应为：Pb+PbO 2+2H 2SO 4

2PbSO 4+2H 2O 。试写出放电和充电时的电极反应式。

巩固练习

7、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，NiO 2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

四、特殊情况电极反应式的书写

1、注意电解质溶液的改变会引起电极正负的改变

在原电池中，一般较活泼金属作负极，但当电解质溶液发生改变时，较活泼金属就不一定作负极了。 例7、将铜片和铝片用导线相连，分别同时插入稀H 2SO 4和浓HNO 3中，写出两池的电极反应式。

2、注意电解质溶液的酸碱性改变会引起电极反应的改变

例8、若将例2中的电解质KOH 溶液改为稀硫酸，其它条件不变，试写出该电池两极的电极反应式。

课时作业

1、某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，现断开K 2，闭合K 1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K 1，闭合K 2，发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是

A ．断开K 2，闭合K 1时，总反应的离子方程式为：2H +

+2Cl −

Cl 2↑+H 2↑

B ．断开K 2，闭合K 1时，石墨电极附近溶液变红

C ．断开K 1，闭合K 2时，铜电极上的电极反应为：Cl 2+2e —

＝2Cl − D ．断开K 1，闭合K 2时，石墨电极作正极

2、右图所示装置中发生反应的离子方程式为：Zn + 2H ＋=Zn 2＋

+ H 2↑，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CuSO 4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Cu 2＋

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+O

2+2H 2SO 4=2CuSO 4+2H 2O 可制备CuSO 4，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为

含酚酞的饱和食盐水

K 1 K 2

石墨

直流电源

A

铜