守恒思想在电化学中的应用

式子 ， 就 叫 电 极 反 应 式 。 怎 样 书 写 电 极 反 应
式 呢？ 方法很 多 ， 但万 变 不离 其宗 ， 那 就 是 任 何 电极 反应 都 是 氧 化 还 原 反应 ， 要 遵循 质量 守恒、 电 子 守 恒 及 电 荷 守 恒 。 准 确 应 用 三 个 守恒， 电 极 反 应 式 的 书 写 问题 就 会 迎 刃 而 解 。 下 面 以 甲烷 碱 性 燃 料 电 池 为 例 ， 来 谈 一 下 书写 电极反 应式 的步 骤 。
式及 总反应 式 ： 解 题 思路 ： 海 水为 电解质 溶 液 ， 牢 牢 抓 住
。
— —
题干 中 的信 息 “ 利 用 空 气 中 的 氧 使 铝 不 断 氧
化产 生 电流” ， 说 明铝 失去 电子 ， 作 为 负极 ； 而
正 极 反 应 则 实 际 为 吸 氧 腐 蚀 。从 而 可 知 负 极 （ Ａ１ ） 反 应式 为 ４ Ａｌ 一１ ２ ｅ 一 一 ４ Ａ１ ” ， 正极 （ Ｃ）
得 失 电子 的数 目。
质溶液 ， 利用空气 中的氧使铝不断氧化产生
电流 ， 试 写 出 这 种 电池 的 电 极 材 料 、 电 极 反 应
侧
爱 迪生蓄 电池在放 电和充 电时
放 电
发 生 的反应 如下式 ： Ｆ ｑ －Ｎ ｉ Ｏ２ ＋ ２ Ｈ ２ ０ Ｆ ｅ‘ ｏ Ｈ ｚ ｑ －
等 。在 电 化 学 中 如 果 合 理 应 用 守 恒 思 想 就 可
以 方 便 快 捷 地 解 决 很 多 复 杂 的 问题 。
一
第 一步 ： 按 照负极 发生 氧化 反 应 ， 正 极 发
生 还原 反应 ， 判 断 出 电 极 反 应 产 物 。 甲 烷 在
．
电极反 应式 的书 写
质对 电极 反 应 的 影 响 ， 即 碱 性 介 质 中 电 极 反 应 两 边 不 能 出 现 Ｈ ， 所 以便 有 如 下 电极 反 应 ： 负极 ： Ｆ ｅ 一２ ｅ ｑ － ２ ｏ Ｈ一 － Ｆｅ （ ＯＨ ） ２ Ｎｉ （ ＯＨ ） ２
４ ． 正 确理解 “ 充电、 放 电” 的具体 内涵 。 对 于一个 可 逆 电池 反 应 ， 必 须 要 看 清 楚 “ 充电、 放 电” 的方 向 ， 正 确 理 解 充 电 过 程 是 体 现 电解池 原理 ， 放 电过程 是 体 现原 电池原 理 。 切勿 将其 理解错 误 。
Ｎｉ （ ＯＨ ） ｚ
试 写 出 放 电 时 的 电 极 反 应 式 和 总 反 应
式 ： 。
解题思路 ： 书写 电极 反 应 式 时 ， 要 注 意 电解
反应 式 为 ３ Ｏ ＋ １ ２ ｅ —ｑ －６ Ｈ Ｏ —— １ ２ Ｏ Ｈ一。 若 将 正 极 与 负 极 按 得 失 电 子 守 恒 合 并 便 可 得 总反 应式 ４ Ａｌ ＋６ Ｈ ２ Ｏ－ ｂ３ Ｏ２ — ４ Ａ１ （ ＯＨ ） 。 。
正极 ： Ｎｉ ０ ＋ ２ Ｈ ０＋ ２ ｅ 一一 ＋２ ｏ Ｈ
总 反 应 式 ：Ｆ ｅ ４ － Ｎｉ Ｏ ４ －２ Ｈ Ｏ 一 Ｆ ｅ （ ｏ Ｈ） ｑ － Ｎｉ （ ｏＨ ） （ 责任 编辑
谢 启刚）
４７
兰 藿 用 解
负极 ： ＣＨ 一８ ｅ— ｃ０
下
池中， 氧 化 反 应 和 还 原 反 应 是 分 别 在 两 个 电 极 上 发 生 的 。 在 电化 学 装 置 中表 示 原 子 或 离 子 在 电 极 上 得 失 电 子 发 生 氧 化 或 还 原 反 应 的
终态 ， 忽 略 中间过程 ， 利 用 其 中某 种 不 变 量 建
立关 系式 ， 从 而 简化 思路 ， 快 速 解 题 。 守 恒 法 解 题依 据 ： 根 据 几 个 连 续 的 化 学 方 程 式 前 后 某 微粒 如原 子 、 电子 、 离 子 的 物 质 的 量 保 持 不 变 或 质 量 守 恒 原 理 等 列 关 系 式 解 答 。 在 电 化 学 中也 存 在 很 多 守 恒 关 系 ， 例 如 反 应 中 的 电 子 守恒 ， 电解 质 溶 液 中 的 电 荷 守 恒 、 元 素 守 恒
电 极 反 应 式 的 书 写 不 仅 是 电 化 学 知 识 的
重点 和难 点 ， 更是 高考 的热点题 型之一 ， 其 中， 燃 料 电 池 电 极 反 应 式 以 及 可 充 电 电 池 电
极 反 应 式 的 书 写 更 是 电 极 反 应 式 书 写 中 的 难
点 。 要 学 会 书 写 电 极 反 应 式 首 要 问 题 是 正 确
碱 性环 境下 被 氧 化 为 ＋４价 的碳 ， 在 碱 性 环
境 下 只 能 以 ｃ０； 一的形 式 存 在 ， 所 以 产 物 为
Ｃｏ； 一； Ｏｚ为 正 极 反 应 物 ， 被 还 原 为 一 ２价 ， 在 碱 性 环 境 下 只 能 以 ｏＨ 一的 形 式 存 在 ， 所 以 产
物 为 ０Ｈ 。
共 产 生
— —
ｏｏ ｔ ｌ 气体 。
广
Ｉ ｌ ｈ
正极 ： ｏｚ ＋４ ｅ 一 一 ２ ＯＨ
等 式 前面有
解析 ： 由 电 解 原 理 可
高
守 恒 思 想 在 电化 学 中 的 应 用
■甘 肃省 天祝 县 第二 中学
守 恒 法 是 中学 化 学 计 算 中一 种 很 重 要 的 方法 与技 巧 ， 也 是 在 高 考 试 题 中 应 用 最 多 的 方法 之一 ， 其 特 点 是 抓 住 有 关 变 化 的 始 态 和
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
张寿 先
理解 电极 反应 和 电极 反 应 式 的定 义 ， 所 谓 的
负极 ： ＣＨ —
正 极 ： ｏ。一
ｃｏ； 一
２ ｏＨ
电 解 反 应 就 是 指 在 原 电 池 或 电解 池 中 ， 两 个
电极 上 发 生 的 半 反 应 ， 因 为 在 原 电 池 和 电 解
第 二步 ： 根 据 产 物 找 出 每 个 反 应 物 粒 子