氧化还原反应方程式和电极反应式的书写技巧

氧化还原反应方程式和电极反应式的书写技巧氧化还原反应方程式和电极反应式的书写是高考的重要内容，在试卷中占有较多的分值，而两者的本质都是得失电子，因此在书写方法上是相通的。下面我们用几个例题来分析一下如何书写。

【例1】利用KClO在一定条件下氧化Fe(OH)3可以制备一种新型、高效、多功能水处理剂K2FeO4，请写出该反应的离子方程式。

【例2】在碱性条件下，可用Cl2将废水中的CNˉ氧化成无毒的N2和CO2。写出该反应的离子方程式。

【例3】写出以H3PO4溶液为电解质溶液，以甲醚为燃料的电池的负极反应式

【例4】写出以KOH溶液为电解质溶液，以甲醚为燃料的电池的负极反应式

第一步：对于氧化还原反应，先写出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物，并根据得失电子守恒配出其化学计量数。这4种物质一般在题设条件中已明确给出，个别试题若没全部给出，则需结合所学常识性知识做出判断，如：SO32-被氧化后的产物是SO42-、酸性KMnO4溶液反应后的产物一般是Mn2+、ClOˉ做氧化剂的产物一般是Clˉ等。须注意的是，没有一定根据，不要随意往反应式中添加其它发生化合价改变的反应物或生成物。

【例1】

【例2】

对于电极反应式，先写出在电极上得（或失）电子的反应物和生成物，并按化合价升降计算出得（或失）电子数。

【例3】负极：CH3OCH3 –12e- =2CO2↑

正极：O2+4H++4e- =2H2O

【例4】负极：CH3OCH3+2OHˉ–12e- =2CO32-↑+H2O（碱性条件下CO2与OHˉ反应）正极：O2+2H2O+4e- =4OHˉ

第二步：若要求书写的是氧化还原反应的离子方程式或电极反应式，则应结合题意（酸性或碱性条件），在方程式两边添加H+或OHˉ、H2O，使之满足电荷守恒。实际上只有4种添加方法：①左边加H+，右边加H2O；②左边加H2O，右边加H+；③左边加OHˉ，右边加H2O；④左边加H2O，右边加OHˉ。注意：绝不能在一边加H+，一边加OHˉ。

【例1】3ClOˉ+2Fe(OH)3+4OHˉ=2FeO42-+3Clˉ

【例2】5Cl2 + 2CNˉ+8OHˉ= 10Clˉ+ N2↑+ 2CO2↑

【例3】负极：CH3OCH3 –12e- =2CO2↑+12H+

正极：O2+4H++4e- =2H2O

【例4】负极：CH3OCH3+16OHˉ–12e- =2CO32-↑+H2O

正极：O2+2H2O+4e- =4OHˉ

第三步：根据原子个数守恒，观察配出H2O及其它物质化学计量数，电极反应式还应注意调整两个电极反应式得失电子数目相等。

【例1】3ClOˉ+2Fe(OH)3+4OHˉ=2FeO42-+3Clˉ+5H2O

【例2】5Cl2 + 2CNˉ+8OHˉ= 10Clˉ+ N2↑+ 2CO2↑+4H2O

【例3】负极：CH3OCH3 –12e- +3H2O=2CO2↑+12H+

正极：3O2+12H++12e- =6H2O

【例4】负极：CH3OCH3+16OHˉ–12e- =2CO32-↑+11H2O

正极：3O2+6H2O+12e- =12OHˉ

一般地，在大多数原电池或电解池的电极反应式中，往往是一个电极反应消耗电解质溶液中的某种离子，另一个电极反应生成电解质溶液中的该种离子，而且两个电极上消耗和生成该种离子的数量相等（在两极得失电子数相等的情况下）。如例3中的H+（例4中的OHˉ因CO2与其反应导致生成量和消耗量不相等），这也可做为书写电极反应式的一个重要参考。

【练习】

⒈KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应生成Mn2+和CO2，写出该反应的化学方程式。

⒉NaBiO3较KMnO4有更强的氧化性，请用适当的离子方程式证明这一点。（提示：Bi3+是元素Bi的稳定价态）

⒊某种熔融盐燃料电池采用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气体为正极助燃气。试写出两极反应式。

⒋以NO2、O2、熔融盐NaNO3组成的燃料电池如图所示，在使用过程中石墨I电极反应生成一种氧化物Y，并将Y通入石墨Ⅱ电极处，以使电池的电解质组成保持稳定，保证该燃料电池长时间稳定运行。石墨Ⅰ电极反应式为；石墨Ⅱ电极反应式为。

【参考答案】

⒈2KMnO4+5Na2C2O4+8H2SO4K2SO4+2MnSO4+5Na2SO4+10CO2↑+8H2O

⒉5BiO3ˉ+2Mn2++14H+=5Bi3++2MnO4ˉ+7H2O

⒊负极（燃料电极）：2CO+2CO32--4e- =4CO2

正极（氧化剂电极）：2CO2+O2+4e- =2CO32-

⒋NO2+NO3ˉ-4e- =N2O5O2+2N2O5+4e- =4NO3ˉ