电化学中对电极反应式、总反应式书写方法的总结

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

 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

例2                      

电极反应：

负  Zn –2e-= Zn2+

正  2H+ + 2e-= H2

总反应式：Zn + 2H+= Zn2++ H2

(2)中性介质

例3

(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