如何书写电极反应式,高二,电解池(电极反应式的书写视频讲解)

谈谈电极反应式的书写与电解原理的应用

河北省宣化县第一中学　栾春武

纵观近几年全国各地的高考试题中有关电化学的内容，就会发现电极反应式的书写和电解原理的应用考查频率很高，因此说电极反应式的书写以及电解原理的应用是高考的热点，一点也不为过，为此笔者就电极式的书写与电解原理的应用总结和归纳如下：

一、电极反应式和总反应式的书写方法：

无论是原电池还是电解池，其电极反应都是氧化还原反应，因此电极反应式的书写就要遵循质量守恒、得失电子守恒以及电荷守恒等。先对电极材料和电解质情况进行分析判断，再书写电极反应式和总反应式。两电极反应式相加即得总反应式；已知一个电极反应式，用总反应式减去该电极反应式，即得另一电极反应式。

1.原电池的电极反应式和总反应式的书写方法：

首先，确定电极的正、负；其次，根据溶液中离子参加反应情况确定电极反应，并写出电极反应式；第三，将两电极反应式相加既得总反应式。

2.电解池的电极反应式和总反应式的书写方法：

首先，确定阳极材料和溶液中离子的种类；其次，根据放电顺序确定放电产物和电极反应，并写出电极反应式；第三，将两电极相加既得总反应式。

二、电解原理的应用

1.氯碱工业的电极反应：

阳极：2Cl－－2e－=== Cl2↑，阴极：2H+ +2e－=== H2↑

总反应：2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2↑+ Cl2↑

2.电解冶炼：

电解熔融电解质，可以炼得相应的活泼金属，如K、Na、Ca、Mg等金属就是通过电解其熔融的氯化物而制的，Al则是通过电解其熔融的氧化物而制得。电源的负极是最强的“还原剂”，可 “强迫”活泼金属的阳离子得到电子。如电解冶炼铝：

阳极：6O2－－12e－=== 3O2↑，阴极：4Al3+ +12e－=== 4Al

总反应：2Al2O3 4Al + 3O2↑

3.铜的精炼：

粗铜作阳极，纯铜作阴极，CuSO4作电解液。电解时发生的电极反应：

阳极：Cu－2e－=== Cu2+，阴极：Cu2+ +2e－=== Cu

阳极泥中存在金、银等不活泼的贵重金属，在阴极得到纯铜。

4.电镀铜：

精铜作阳极，镀件作阴极，可溶性的铜盐（如硫酸铜、氯化铜）溶液作电解液，理论上讲电镀时电解质溶液的组成、浓度和质量不发生变化。电镀时发生的电极反应：

阳极：Cu－2e－=== Cu2+，阴极：Cu2+ +2e－=== Cu

三、链接高考

【例题1】(2013年高考大纲版卷·9)电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O72－）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O72－ + 6Fe2+ +14H+=== 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O，最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去，下列说法不正确的是

A. 阳极反应为Fe－2e－=== Fe2+

B. 电解过程中溶液pH不会变化

C. 过程中有Fe(OH)3沉淀生成

D. 电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr2O72－被还原

解析：A项，铁作为阳极，发生的电极反应为Fe－2e－＝Fe2+； B项，电解的过程中消耗H+，导致溶液的pH逐渐增大；C项，电解过程中，溶液的pH逐渐增大，生成的Fe3+会不断的水解生成氢氧化铁沉淀。

答案：B

【例题2】(2013年高考海南卷·12)下图所示的电解池I和II中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b＞d。符合上述实验结果的盐溶液是

解析：题意表明b、d没有气体逸出，所电解的盐溶液中含有金属元素，且在金属活动顺序表中（H）以后，只有D符合题意。

答案：D

【例题3】(2013年高考北京卷·9)用石墨电极电解CuCl2溶液（见下图）。下列分析正确的是

A. a端是直流电源的负极

B.通电使CuCl2发生电离

C.阳极上发生的反应：Cu2+ + 2e－＝Cu

D.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体

解析：A、由溶液中离子移动方向可知，U型管左侧电极是阴极，连接电源的负极，a端是电源的负极，故正确；B、通电使CuCl2发生电解，不是电离，故错误；C、阳极发生氧化反应，Cl－在阳极放电2Cl－－2e－＝C12↑，故错误；D、Cl－发生氧化反应，在阳极放电生成C12，故D错误。

答案：A

【例题4】(2013年高考天津卷·6)为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以A1作阳极、Pb作阴极，电解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。反应原理如下：

电池：Pb(s) +PbO2(s) + 2H2SO4(aq) === 2PbSO4(s) + 2H2O(l)

电解池：2Al+3H2OAl2O3+3H2↑

电解过程中，以下判断正确的是

解析：电池中，Pb作负极，PbO2作正极，氢离子向正极移动，正极反应：PbO2 + 2e－ + SO42－ + 4H+ ＝ PbSO4 + 2H2O，负极反应为：Pb－2e－+ SO42－ ＝ PbSO4 随着反应的进行，Pb电极质量会增加；在电解池中，氢离子向阴极移动，发生还原反应生成氢气，阳极为铝发生反应：2Al+3H2O－6e－＝Al2O3 + 6H+，其阴极质量不会发生变化；根据通过各电极上的电量相同，可推算出3molPb发生反应时转移电子数为6mol，应该生成1mol氧化铝，所以A、B、C错；D正确。

答案：D

【例题5】(2013年高考浙江卷·11)电解装置如图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。

已知：3I2 + 6OH－=== IO3－ + 5I－ + 3H2O，下列说法不正确的是

A．右侧发生的电极方程式：2H2O + 2e－=== H2↑+2OH－

B．电解结束时，右侧溶液中含有IO3－

C．电解槽内发生反应的总化学方程式KI + 3H2O === KIO3 + 3H2↑

D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学方程式不变

解析：根据题意可知：电解的电极反应为：阳极2I－－2e－=== I2（左侧溶液变蓝色），进一步发生3I2+6OH－=== IO3－+5I－+3H2O（故一段时间后，蓝色变浅），所以导致IO3－向右侧移动。阴极的电极反应为2H2O+2e－=== H2↑+2OH－（右侧放出氢气），以至OH－通过阴离子交换膜向阳极移动。如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，则阳极的电极反应为2I－－2e－=== I2，这时K+富余，然后K+通过阳离子交换膜迁移至阴极。阴极的电极反应为2H2O+2e－=== H2↑+2OH－，这样以来保证两边溶液呈电中性。

答案：D

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