电极方程式的书写

例3（2013广州一模31（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
① 2H+ + 2e－=H2↑ （2分） 阳极 阴极
. ②产品室中反应的离子 方程式为
②HPO32－+ 2H+ = H3PO3 （2分）
.
或：HPO32－+ H+ = H2PO3－ 、
.
H2PO3－+ H+ = H3PO3（各1分）
②书写：即在确认电极材料的基础上，准确书写电极反应式和 总反应式。这是学生感觉最难的地方，要突破这一点，需掌握以下 步骤：记住粒子放电顺序，便可正确书写两极反应物、得失电子状 况、产物；书写电极反应式时，要满足电荷守恒，同一个装置的两 个电极反应式还要特别注意电子守恒。 ③兼顾：即注意介质。考虑介质中的微粒是否参与电极反应。 ④检验：即检验电极反应式是否满足质量守恒和电荷守恒。 注意水等弱电解质在反应式中的书写：H2O 在电极反应中可拆 成 H＋、OH－，但总反应中必须写成 H2O(类似离子方程式的书写) 的形式；电极反应加和起来是否与总反应式相符。
1、原电池电极反应式书写的一般步骤
⑴ 原电池正、负极的确定
① 由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强（针对电解质溶液而 言）的金属为负极（一般地，负极材料与电解质溶液要发生反应）， 相对活泼性较差的金属或导电的非金属等为正极。 ② 由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或质量不断减少，该 电极发生氧化反应，则此电极为负极；若某一电极上有气体产生、电 极的质量不断增加或不变，该电极发生还原反应，则此电极为正极。 ③ 根据实验现象确定：一般可以根据电极附近指示剂（石蕊、酚酞、 湿润的KI–淀粉等）的显色情况来分析推断该电极发生的反应情况， 是氧化反应还是还原反应，是H+还是OH－或I－等放电，从而确定正、 负极。 ④ 如两极都是惰性电极（一般用于燃料电池），则可根据原电池原 理分析，发生氧化反应的气体（或对应物质）所对应的一极为负极， 燃料电池中则通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极。 ⑤ 如果题目给定的是图示装置，可根据电子流动方向或其它提示来 分析正、负极。
为 负
极，电极反应为：
负极 正极
总反应
带盐桥的原电池:
高考题型
2、［2012· 四川11］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
c 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－
电解池中电极反应式的书写小结
1、看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag 以前），是阳极自身失电子。注意阳离子与电解质溶液能否 反应。若能反应，则应把两步反应相加写入阳极反应式。
2、如果阳极是惰性电极（Pt、Au、石墨），电解质溶液 中的阴离子放电，根据离子的放电顺序书写电极反应式。 阴离子失去电子被氧化的顺序为： S2-＞I-＞Br -＞Cl-＞OH-＞含氧酸根离子＞F-。
一、单一溶液的电解 用两个惰性电极插入500mL AgNO3溶液中，通电电 解。当电解液的pH从6.0变为3.0时（设电解时阴极 没有氢气逸出，且电解液体积变化可以忽略），电 极上析出的质量是 A. 27mg B. 54mg C. 108mg D. 216mg
用惰性电极电解AgNO3溶液时，发生的反应为： 4 AgNO3 + 2H2O == 4Ag + O2↑+ 4HNO3 因为有HNO3生成，所以pH要变小。 生成HNO3的物质的量为(10-3－10-6)×0.5≈0.5×10-3mol， 所以析出银的质量为0.5×10-3mol×108g/mol=54mg
.
巩固练习 4、（2011广东32）（4）镀铝电解池中，金属 铝为 阳 极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主 要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在，铝电极的主 要电极反应式为 ： Al - 3e- +7AlCl4― = 4Al2Cl7―
巩固练习
5、（2013江门一模）(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：
4e-~4H+~4OH-~4Cl~4Ag+~2Cu2+~2H2~O2~2Cl2~4Ag~2Cu~2H2O
电解产物的计算是高考中可能考 查的基本内容。解题思路通常有两种： 一种是根据总的电解方程式，即根据 化学方程式进行计算。另一种是根据 电极反应，运用阳极与阴极的电子转 移数相等进行计算。常见的题型有：
二、混合溶液的电解
在100mL H2SO4和CuSO4的混合液中用 石墨做电极电解，两极均收集到2.24L气体 （标况），则原混合液中Cu2+的物质的量 浓度为
2 H+＋2e－= H2↑（2分）
＿＿＿＿＿＿
阳极发生的电极反应式为：
－- 4e－ =O ↑+2H O （2分） 4OH 2 2 ＿＿＿＿＿＿
提示：选修4 p26
2CrO42- + 2H+
Cr2O72- + H2O
例5 熔融状态下，Na单质和FeCl2能组成可充电电 池（装置示意图如下），反应原理为： 2Na + FeCl2 Fe + 2NaCl Fe2+ + 2e－= Fe 放电时，电池的正极反应式为__________________ ： 充电时，_______ （写物质名称）电极接电源的负极； Na + + e－= Na Na 该电极的反应方程式为：__________________：
5、［2012· 海南16］(9分) 新型高效的甲烷燃料电池采用铂为 电极材料，两电极上分别通入CH4和O2 ，电解质为KOH溶液。 某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化 钠溶液电解实验，如图所示。回答下列问题： (1)பைடு நூலகம்烷燃料电池正极、负极的电极反应分别为 2O2 + 4H2O + 8e- == 8OHCH4 -8e- + 10OH- == CO32- + 7H2O 、 。 (2)闭合K开关后，a、b电极上均有气体产生．其中 b电极上得到的是 H2 ，电解氯化钠溶液的总反应方程式
高考化学重难点专项讲解1
电极方程式的书写与计算
★ 考纲要求
1、 了解原电池和电解池的工作原理，能 写出电极反应和电池反应方程式。 2、 了解常见化学电源的种类及其工作原 理。 3、 理解金属发生电化学腐蚀的原因，金 属腐蚀的危害，防止金属腐蚀的措施。
★
近三年高考电化学的主要特点
（1）注重基础 ： 判断电极、电极反应、电解 产物以及电极反应的书写。 （2）起点高 ： 电化学、氧化还原反应、特别 是新型电池等联系，考查的知识有一定的综合 度。 （3）注重实际 ：电化学知识与生产、生活知 识(如金属的腐蚀与防护、铜的电解精炼、氯碱 工业)以及新科技知识相结合。
D．放电时，电解质溶液中的阴离子向正极方向移动
答案：B、D。
二 有关电化学的计算
原电池和电解池的计算包括：两极产物的 定量计算、溶液的计算、相对原子质量的计算和 阿伏伽德罗常数测定的计算、根据电荷守恒量求 产物的量与根据产物的量求电荷量。不论那类计 算，均可以概括以下三类方法：
1、根据电子守恒法计算：依据是电路中转移的电子数目 相等。用于串联电路、阴阳两极产物、正负极产物、电 荷量等类型的计算。 2、根据总反应式计算：先写出电极反应在写出总反应 式，根据总反应式比例计算。 3、根据关系式计算：由电子守恒关系建立已知量与未 知量之间的笔记关系。 常见微粒间的计量关系式为：
↑ 为 2NaCl+2H2O===2NaOH+H2↑+Cl2；
电解
巩固练习6、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，NiO2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：
例1、写出用石墨作电极，电解CuSO4溶液 写出电极反应式及总反应方程式。
阳极： 阴极： 总反应式：
例2 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电极与电源的 正 极相连，电极式为 。 Fe — 6e- + 8OH- = FeO42- + 4H2O
无论原电池还是电解池，其反应都是氧化还原反应，应根据氧 化还原反应书写电极反应式，一般步骤是：①判断，②书写，③兼 顾，④检验。 ①判断：即准确判断电解池的电极名称和电极反应类型。 判断方法 阳极 阴极 与电源连接方式 与电源正极相连 与电源负极相连 电子流动方向 电子流出 电子流入 离子移动方向 阴离子移向 阳离子移向 反应类型 氧化反应 还原反应 电极现象 溶解或产生有色气体 析出金属或产生氢气
⑵ 书写电极反应式原电池的电极名称一旦确定， 则相应电极的电极反应式也随之确定。但书写电 极反应式时还需注意以下几点： ① 两极电极反应式若要相加时则电子得失数目必 须相等。 ② 注意溶液的性质(溶液的酸碱性)。看负极反应 生成的阳离子或产物与电解质溶液中的阴离子是 否能反应，若能反应，则继续反应并将两步反应 方程式相加得到该电极反应式中。
已知反应AsO43- +2I- +2H+ AsO33-+I2+H2O是可逆反应。设计 如图装置(C1、C2 均为石墨电极），分别进行下述操作： Ⅰ．向B烧杯中逐滴加入浓盐酸 Ⅱ．向B烧杯中逐滴加入40% NaOH溶液结果发现电流计指针 均发生偏转。 据此，下列判断正确的是
A．操作I过程中，C1为正极 B．操作Ⅱ过程中，盐桥中的K+移向B烧杯溶液 C．操作I过程中，C2棒上发生的反应为： AsO43-+2H+ +2e-=AsO33-+H2O D．操作Ⅱ过程中，C1棒上发生的反应为：2I- =I2 +2e-
一、单一溶液的电解
25℃，电解一定量的硫酸钠饱和溶液。一段 时间后，阴极析出a摩尔气体，同时有m克 Na2SO4.10H2O晶体析出 .若温度不变，此时 溶液中溶质的质量分数是多少？
电解硫酸钠溶液实际上是电解水，阴极氢离子得电子，生成 氢气amol，就有amol水被电解。析出mg硫酸钠晶体，那 么晶体与amol水混合得到的是该温度下硫酸钠的饱和溶液。 最终的还是饱和溶液，质量分数 (142m/322)/(m+18a)*100%。
3、电解质溶液为熔融氧化物，能传导O2O2 + 4e- = O24、电解质溶液为质子交换膜，能传导H+ O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 5、电解质溶液为熔融碳酸盐，能传导CO32O2 + 4e- + 2CO2 = 2CO32-
练习1
1、Al－Cu－NaHCO3溶液构成的原电池中， 铝电极
例1、以Al、空气，海水为能源的海水电池。 负极： 正极：
总：
例2、甲醇、空气（含CO2），与碳酸锂熔 融盐燃料电池。 负极：

正极： 总：
例3、有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人 体内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。 负极： 正极：
3、阴极上阳离子得到电子发生还原反应被还原的顺序为：Ag+ ＞Fe3+＞Cu2+＞（酸电离出的H+）＞Fe2+＞Zn2+＞（水电离出 的H+）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。 （注：在水溶液中Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、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）。
注重实际
例4、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，试写出该电池的两极反应式。
负极： 正极： 总反应：
燃料电池中正极反应式的书写：
（熟记）若正极上的反应物质一般都是O2
1、电解质溶液为中性、碱性或弱酸性 O2 + 2H2O + 4e- = 4OH2、电解质溶液为酸性 O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O