電極反應(yīng)式和總反應(yīng)式的書寫規(guī)范

1、電極反響式和總反響式的書寫標(biāo)準(zhǔn) 關(guān)于高中化學(xué)的電化學(xué)局部一直是高中化學(xué)內(nèi)容中重要的根本概念和根底理論之一，特別是電極反響式和總反響式的書寫問題。雖說現(xiàn)行新課程對這局部的要求不高，但是，這局部的內(nèi)容一直是高考和競賽的要點(diǎn)和難點(diǎn)。再加上現(xiàn)行教材中對這局部的內(nèi)容書寫也不是很標(biāo)準(zhǔn)，這樣更加加大了教師和學(xué)生教與學(xué)的難度。本文旨在喚起廣闊師生的共識，力求標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)確書寫電極反響式和總反響式。 一、電極反響式和總反響式的一般概念 電極反響式是指在電化學(xué)反響中，原電池放電時(shí)的正、負(fù)極或電解池電解時(shí)的陰、陽極發(fā)生的復(fù)原、氧化反響得失電子的離子反響式包括極區(qū)溶液中的微粒參加的反響在內(nèi)。其實(shí)質(zhì)均是將氧化復(fù)原

2、反響分割成氧化和復(fù)原兩個(gè)半反響的反響式，并且伴隨著電子的得失和轉(zhuǎn)移。 總反響式那么有兩個(gè)層次的含義。廣義的總反響式是指原電池放電或電解池電解時(shí)裝置中所發(fā)生的所有相關(guān)化學(xué)變化并反映各物質(zhì)之間的化學(xué)計(jì)量關(guān)系的總反響式既包括兩極反響又包括兩極反響的產(chǎn)物在溶液中的相關(guān)反響。而狹義的總反響式僅是指兩電極反響式之和，不包括兩極的電極反響產(chǎn)物在溶液中相遇或混勻溶液時(shí)發(fā)生的反響。 例如：普通的鋅錳干電池的電極反響式和總反響式如下： 正極：2NH4+ + 2e- + 2MnO2 = 2NH3 + Mn2O3 + H2O包括極區(qū)反響H2+2MnO2=Mn2O3+H2O，教材此處已在試用版的根底上得到修正 負(fù)極：Z

3、n - 2e- = Zn2+該電池總反響式為狹義：Zn + 2NH4+ + 2MnO2 = Zn2+ + 2NH3 + Mn2O3 + H2O一般常用此式表示假設(shè)還包括兩極各自產(chǎn)物Zn2+和NH3在溶液中的絡(luò)合反響 Zn2+ + 4NH3 = ZnNH342+，那么該電池反響的總反響式廣義即為：2Zn + 4NH4+ + 4MnO2 = Zn2+ +ZnNH342+ + 2Mn2O3 +2 H2O。二、電極反響式和總反響式的書寫規(guī)那么 1、電極反響式的書寫規(guī)那么 1原電池放電時(shí)的正、負(fù)極或電解池電解時(shí)的陰、陽極的電極反響式中各微粒的化學(xué)式均嚴(yán)格按照離子方程式的書寫規(guī)那么進(jìn)行書寫即除了易溶且易電

4、離的物質(zhì)才可拆成離子形式，其它物質(zhì)一律只寫成化學(xué)式。 2電極反響式不僅寫出被氧化和被復(fù)原的物質(zhì)及其產(chǎn)物外，還須包括該極區(qū)周圍電解質(zhì)溶液中參加了離子反響的微粒在內(nèi)。注意：由于鹽類的水解程度一般很小，因此可不考慮某些離子的水解反響 3原電池放電時(shí)的正、負(fù)極或電解池電解時(shí)的陰、陽極的電極反響式都應(yīng)滿足氧化復(fù)原反響的電子得失守衡。 例1：氫氧燃料電池 1在KOH溶液的強(qiáng)堿性介質(zhì)中 負(fù)極： 2H2 - 4e - + 4OH - = 4H2O 被氧化物質(zhì) 負(fù)極區(qū)溶液中的OH - 和氧化產(chǎn)物H+反響 正極： O2 + 4e - + 2H2O = 4OH - 被復(fù)原物質(zhì) 正極區(qū)溶液中的H2O和復(fù)原產(chǎn)物反響 2

5、在鹽酸的強(qiáng)酸性介質(zhì)中 負(fù)極： 2H2 - 4e - = 4H+ 正極： O2 + 4e - + 4H+ = 2H2O 被復(fù)原物質(zhì) 正極區(qū)溶液中的H+和復(fù)原產(chǎn)物反響 例2：用惰性電極電解 1Na2SO4溶液： 陽極：2H2O - 4e - = 4H+ + O2 導(dǎo)致陽極區(qū)周圍溶液呈酸性 陰極：4H2O + 4e - = 2H2 + 4OH - 導(dǎo)致陰極區(qū)周圍溶液呈堿性 當(dāng)溶液中陽極產(chǎn)物H+和陰極產(chǎn)物OH-在溶液中相遇發(fā)生反響H+ + OH- = H2O，最終溶液呈中性 2H2SO4溶液： 陽極：2H2O - 4e - = 4H+ + O2 陰極：4H+ + 4e - = 2H2  2、

6、總反響式的書寫規(guī)那么 1將原電池放電時(shí)的正、負(fù)兩極或電解時(shí)的陰、陽兩極的電極反響式相加所得的和即為總反響式這里系指狹義的總反響式。 2電解質(zhì)溶液中來自兩極的電極反響所分別產(chǎn)生的離子，在溶液中相向遷移，相遇并相互發(fā)生的離子反響，可單獨(dú)書寫離子方程式，當(dāng)然也可寫入總反響式而得到廣義的總反響式由于這些離子反響的化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系和電極反響式是一致的。 上述例1的電池總反響式均為：2H2 + O2 = 2H2O； 而例2的廣義總反響式均為：2H2O 2H2 + O23以上所得的總反響式一般為離子方程式，也可改寫成對應(yīng)的化學(xué)方程式。 三、教材中相關(guān)內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)書寫1.鉛蓄電池：1放電時(shí)：負(fù)極：Pb

7、- 2e- + SO42- = PbSO4 被氧化物質(zhì) 負(fù)極區(qū)溶液中的SO42-和氧化產(chǎn)物Pb2+反響正極：PbO2 + 2e- + 4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O 被復(fù)原物質(zhì) 正極區(qū)溶液中的H+、SO42-和復(fù)原產(chǎn)物反響2充電時(shí)：陽極：PbSO4 + 2H2O - 2e- = PbO2 + 4H+ + SO42-陰極：PbSO4 + 2e- = Pb + SO42-總反響式為：Pb + PbO2 + 2H2SO4  2PbSO4 + 2H2O2.電解飽和食鹽水： 陽極：2Cl- - 2e- = Cl2陰極：2H2O + 2e- = H2 + 2OH-導(dǎo)致陰極區(qū)

8、周圍溶液呈堿性。此處教材里書寫不標(biāo)準(zhǔn)總離子反響式：2Cl- + 2H2O  Cl2 + H2+ 2OH-總化學(xué)方程式為：2NaCl + 2H2O  Cl2 + H2+ 2NaOH四、以下實(shí)例，以作標(biāo)準(zhǔn)參考和對照比擬例1：將用導(dǎo)線相連的外表已經(jīng)過活化的鉑電極插入KOH溶液中，然后向兩極分別通入CH3OH和O2，構(gòu)成甲醇燃料電池。該電池的電極反響式和總反響式分別為：負(fù)極：2CH3OH - 12e- + 16OH- = 2CO32- + 12H2O正極：3O2 + 12e- + 6H2O = 12OH-電池總反響式為：2CH3OH + 3O2 + 4OH- = 2CO32- +

9、6H2O例2：用電化學(xué)方法制備KIO3的原理是：以石墨電極為陽極，不銹鋼電極為陰極，用KI溶液參加少量K2Cr2O7為電解質(zhì)溶液，在一定電流強(qiáng)度和溫度下進(jìn)行電解，其電解總反響式為：KI + 3H2O KIO3+3H2。其兩極反響式為：陰極：6H2O + 6e- = 3H2 + 6OH-陽極：I- + 3H2O - 6e- = IO3- + 6H+例3：銀器皿日久外表逐漸變?yōu)楹谏@是由于生成了Ag2S，有人設(shè)計(jì)用原電池原理除去銀器外表黑色，讓其重放光榮。其處理方法是：將一定濃度的食鹽溶液放入一鋁制容器中，再將變黑的銀器浸入溶液中，放置一段時(shí)間后，黑色會逐漸褪去而銀卻不會損失。該原電池中：負(fù)極：2Al - 6e- = 2Al3+正極：3Ag2S + 6e- = 6Ag + 3S2-該電池總反響式廣義為：2Al + 3Ag2S + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S+ 6Ag包括正、負(fù)極產(chǎn)物Al3+和S2-在溶液中的雙水解反響：2Al3+ + 3S2- + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S在內(nèi)五、電極反響式和總反響式的書寫標(biāo)準(zhǔn)的必要性作為一門根底科學(xué)的教材，首先要注