電化學電極反應式和總反應方程式書寫技巧

電化學電極反應式和總反應方程式書寫技巧李有恒（滕州一中山東滕州277500）摘要：電化學是高中化學中一個重要的知識點，也是高考中一個重要的考點，有關電化學中電極反應式和總反應方程式的書寫，是重要的考點，也是難點。關鍵詞：電極反應式；總反應方程式電化學是高中化學中一個重要的知識點，也是高考中一個重要的考點，有關電化學中電極反應式和總反應方程式的書寫，是重要的考點，也是難點。根據(jù)自己的教學心得，把有關電極反應式和總反應方程式的書寫技巧總結(jié)如下。1化學電源電極反應式和總反應方程式的書寫化學電源的本質(zhì)是自發(fā)進行的氧化還原反應，依據(jù)氧化劑、還原劑的來源不同，把化學電源電極反應式和總反應方程式的書寫分為以下四種情況：1.1物質(zhì)與電解質(zhì)溶液間的氧化還原反應特征：電解質(zhì)溶液做氧化劑，物質(zhì)做還原劑（物質(zhì)可以是負極材料或在負極區(qū)加入的具有還原性的物質(zhì)）。書寫步驟：=1\*GB2⑴寫出物質(zhì)與電解質(zhì)溶液（足量）間的化學反應方程式，此式即是電池反應的總反應方程式，把總反應方程式改寫為離子反應方程式。=2\*GB2⑵寫出負極的電極反應式，一般為金屬單質(zhì)，M－ne－Mn+，考慮Mn+在電解質(zhì)溶液中的穩(wěn)定存在形式，若穩(wěn)定此式即為負極的電極反應式，若不穩(wěn)定寫出相應的離子反應方程式，將兩式疊加得負極的電極反應式；其它還原性物質(zhì)依據(jù)具體環(huán)境寫出相應的負極電極反應式。=3\*GB2⑶用總反應的離子方程式減去負極的電極反應式消去還原劑，得正極的電極反應式。例1設計如圖所示的原電池，試寫出電極反應式和總反應方程式。解析：此電池負極材料做還原劑，電解質(zhì)溶液做氧化劑，依據(jù)書寫步驟可得：總反應方程式：2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al(OH)4]＋3H2↑總反應離子方程式：2Al＋2OH－＋6H2O2[Al(OH)4]－＋3H2↑=1\*GB3①Al－3e－Al3＋=2\*GB3②Al3＋＋4OH－[Al(OH)4]－③②＋③，得負極：Al－3e－＋4OH－[Al(OH)4]－④=1\*GB3①—④×2，得正極：6H2O＋6e－6OH－＋3H2↑1.2兩極材料間的氧化還原反應特征：負極材料（一般為金屬單質(zhì)）做還原劑，正極材料（一般為金屬氧化物）做氧化劑。書寫步驟：=1\*GB2⑴寫出兩極材料間的基本反應，生成相應的離子，未參與氧化還原的以簡單離子形式存在，考慮各種離子在電解質(zhì)溶液中的穩(wěn)定存在形式，即各自發(fā)生的離子反應，將各式疊加，消去中間離子得總反應的離子方程式。=2\*GB2⑵寫出負極的電極反應式，M－ne－Mn+，考慮Mn+在電解質(zhì)溶液中的穩(wěn)定存在形式，若穩(wěn)定此式即為負極的電極反應式，若不穩(wěn)定寫出相應的離子反應方程式，將兩式疊加得負極的電極反應式。=3\*GB2⑶用總反應的離子方程式減去負極的電極反應式消去還原劑，得正極的電極反應方程式。注：此類電池一般為可充電電池，充電時的電極反應式和總反應方程式即以上各式的逆反應。例2鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，堿性條件下由Fe與Ni2O3組成，試寫出電極反應式和總反應方程式。解析：此電池負極材料Fe做還原劑，正極材料Ni2O3做氧化劑，依據(jù)書寫步驟可得：Fe＋Ni2O3Fe2＋＋2Ni2＋＋3O2－①電解質(zhì)溶液為堿性，各離子反應為：Fe2＋＋2OH－Fe(OH)2②Ni2＋＋2OH－Ni(OH)2③O2－＋H2O2OH－④注：強酸性條件，O2－＋2H＋H2O；中性或堿性條件，O2－＋H2O2OH－。①＋②＋③×2＋④×3，得總反應方程式：Fe＋Ni2O3＋3H2OFe(OH)2＋2Ni(OH)2⑤Fe—2e－Fe2＋⑥②＋⑥，得負極：Fe－2e－＋2OH－Fe(OH)2⑦⑤—⑦，得正極：Ni2O3＋2e－＋3H2O2Ni(OH)2＋2OH－以上各式的逆反應即為充電時的電極反應式和總反應方程式。1.3負極材料與外來物質(zhì)間的氧化還原反應特征：負極材料（一般為金屬單質(zhì)）做還原劑，外來物質(zhì)（一般為O2）做氧化劑。書寫步驟：=1\*GB2⑴寫出負極的電極反應式，M－ne－Mn+，考慮Mn+在電解質(zhì)溶液中的穩(wěn)定存在形式，若穩(wěn)定此式即為負極的電極反應式