电极反应方程式怎么写

电极反应方程式的书写是化学反应原理部分的难点之一，有些学生往往不知如何下手，对某些离子到底有没有参加电极反应以及写的时候到底写在哪一边，不知如何判断。特别是燃料电池和一些可充电电池，以及当电极材料参加电解反应的时候就更加困惑，笔者通过十几年的教学经验总结了如下几个方面，希望对大家有所帮助。

一. 电解质溶液酸碱性关系

首先牢记： 酸性介质中，有H+ 或H2O参与或生成，电极反应式中不会出现OH－；碱性介质中，有OH－或H2O参与或生成，电极反应中不会出现H+。

例1.写出氢氧燃料电池在酸性和碱性电解质溶液中的电极反应方程式。

解析：其电池反应均为2H2 + O2 = 2H2O，通过氧化还原反应的分析知，不管在什么介质中，在负极一定是氢气失去电子发生氧化反应，在正极一定是氧气得到电子发生还原反应，关键是看相关的什么离子参加电极反应。

酸性介质中：负极：2H2－4e－ ＝ 4H+ 正极：O2 + 4e－ + 4H+ = 2H2O

碱性介质中：负极：2H2－4e－+ 4OH－ ＝ 4H2O 正极：O2 + 4e－+2H2O = 4OH－

（注意进行对比，便于理解和记忆）

二. 电极材料的关系

无论是原电池还是电解池，阳极（或负极）上总是发生氧化反应，阴极（或正极）上总是发生还原反应。在电极上谁应优先参与放电发生电极反应呢？其实这与一般氧化还原反应直接进行的道理完全一样，也就是看谁的氧化性或还原性最强（考虑对象包括除惰性电极以外的电极材料、电极区内的溶液中离子，甚至氧化物、难溶盐等物质）谁就优先参与电极反应。所以，阴极反应就考虑谁最容易得到电子，阳极反应就考虑谁最容易失去电子。

例2.写出用铜作电极电解硫酸铜溶液的电极方程式、总反应方程式；再写出用石墨电极电解硫酸溶液的电极方程式、总反应方程式。

解析：以铜作电极材料电解时，显然在阳极区铜最容易失去电子，在阴极区以Cu2+得到电子的能力最强。故有阳极(Cu) Cu－2e－＝ Cu2+ ，阴极(Cu) Cu2+＋2e－＝Cu 。

二者相加可得总电解方程式得：Cu（粗）＝Cu（电解铜），这就是铜的精炼。

石墨是惰性电极，不参与电极反应，仅考虑电解质溶液中离子（包括考虑浓度）的放电顺序。阳极（石墨）：2H2O －4e－ ＝ 4H+ + O2↑。

阴极（石墨）：2Cu2+＋4e－＝2Cu

二者相加得总电解方程式得：（离子方程式）2Cu2+ ＋ 2H2O ＝2Cu ＋4H+ + O2↑

（化学方程式）2CuSO4＋ 2H2O ＝2Cu ＋4H2SO4 + O2↑

三. 蓄电池的充电与放电关系

可充电电池（蓄电池）放电时相当于原电池，充电时相当于电解池。蓄电池放电时的电极反应与其充电时的电极反应也互为可逆（化学）反应。

例3. 高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：

3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH

则放电时正极电极方程式为：__________________；负极方程式为：______________。充电时阳极方程式为：________________；阴极方程式为_________________。

解析：已知原电池反应，欲写出其电极反应的最直接简便的方法，就是将该原电池反应分解为“氧化”和“还原”两个“半反应”

然后，将这两个“半反应”配平即可：

原电池放电时负（阳）极：3Zn +6OH－ －6e－＝ 3Zn(OH)2

正（阴）极： 2K2FeO4 + 8H2O + 6e－＝ 2Fe(OH)3 + 4KOH +6OH－

你发现了吗？上述正（阴）极反应还可由原电池反应减去负（阳）极反应直接、迅速获得。搞清楚道理，就能条条道路通罗马。

充电时相当于电解池，显然电解反应就是该原电池反应的逆反应。所以电解（充电）时的电极反应也必定就是该原电池电极反应的逆反应，故又可迅速写出电解池的阴（负）极反应为 3Zn(OH)2 + 6e－＝3Zn +6OH－ ；阳（正）极反应为2Fe(OH)3 + 4KOH +6OH－ －6e－＝2K2FeO4 + 8H2O

（注意：由题知该电池为碱性电池，故电极反应配平时可加OH－、H2O，但不得出现H+ ）。

当然要想写好电极反应方程式，除了深刻理解原理和学习一些书写技巧之外，一定要有必要的练习来加强和巩固，此所谓熟能生巧，对各科都是适用的。