一、書寫電極反應(yīng)的原則

電極反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，要遵循質(zhì)量守恒、電子守恒及電荷守恒。另外還遵循：

1．加和性原則：兩電極反應(yīng)式相加，消去電子后得電池總反應(yīng)式。利用此原則，電池總反應(yīng)式減去已知的一電極反應(yīng)式得另一電極反應(yīng)方程式。

2． 共存原則：堿性溶液中CO₂不可能存在，也不會(huì)有H⁺參加反應(yīng)或生成；同樣酸性溶液，不會(huì)有OH^—參加反應(yīng)或生成。根據(jù)此原則，物質(zhì)得失電子后在不同的介質(zhì)環(huán)境中所存在的形式不同。

二、書寫電極反應(yīng)的技巧

1．準(zhǔn)確判斷兩個(gè)電極

例1．將鋅片和鋁片用導(dǎo)線相連，分別插入稀硫酸、濃硫酸中，寫出兩原電池中的電極反應(yīng)式和電池反應(yīng)式。

解析：稀硫酸作電解質(zhì)溶液時(shí)，較活潑的鋁被氧化，鋅片上放出氫氣，所以：

負(fù)極(鋁片)：2Al—6e^—==2Al³⁺      

正極(鋅片)：6H⁺ +6e^—==3H₂↑

電池反應(yīng)：2Al +6H⁺ ==2Al³⁺ +3H₂↑

濃硫酸作電解質(zhì)溶液時(shí)，因常溫下鋁在濃硫酸中發(fā)生鈍化現(xiàn)象，而鋅能與濃硫酸反應(yīng)，所以此時(shí)鋅片作負(fù)極，鋁片作正極：

負(fù)極(鋅片)：Zn—2e^—==Zn²⁺    

正極(鋁片)：4H⁺+SO₄^2—+ 2e^—==SO₂↑+ 2H₂O

電池反應(yīng)：Zn+2H₂SO₄(濃)==ZnSO₄+ SO₂↑+ 2H₂O

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2．注意運(yùn)用電池總反應(yīng)式

例2．將鉑絲插入KOH溶液作電極，然后向兩個(gè)電極上分別通入甲烷和氧氣，可以形成原電池。則通入甲烷的一極為電池的______極，這一極的電極反應(yīng)式為______。

解析：甲烷燃燒發(fā)生的氧化還原反應(yīng)為：CH₄+2O₂ ==CO₂+ 2H₂O，堿性溶液中CO₂不可能釋放出去：CO₂+2OH^—==CO₃^2—+3H₂O，所以電池總反應(yīng)式為：CH₄ +2O₂+2OH^—==CO₃^2— +3H₂O。通甲烷的一極發(fā)生氧化反應(yīng)，故為負(fù)極。正極吸收氧，可看作發(fā)生吸氧腐蝕：2O₂+ 4H₂O+8e^— == 8OH^—，總反應(yīng)減去正極反應(yīng)得負(fù)極反應(yīng)：CH₄+10OH^——8e^—== CO₃^2—+7H₂O     

3．關(guān)注電解質(zhì)溶液的酸堿性

例3．美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電源。

⑴用KOH作電解質(zhì)溶液，電極反應(yīng)產(chǎn)生的水，經(jīng)冷凝后又可作為宇航員的飲用水，發(fā)生的反應(yīng)為：2H₂+O₂==2H₂O，則電極反應(yīng)式分別為___________；

⑵如把KOH改為稀H₂SO₄作導(dǎo)電物質(zhì)，則電極反應(yīng)式為___________。

解析：在應(yīng)用電池中，電解質(zhì)參與電極反應(yīng)，但在整個(gè)反應(yīng)過程中只起橋梁作用，如酸性電解質(zhì)，H⁺參加一個(gè)電極反應(yīng)，但另一電極反應(yīng)必有H⁺生成，同時(shí)不能出現(xiàn)OH^－；堿性電解質(zhì)也有類似情況。

答案：⑴負(fù)極：2H₂—4e^—==4H⁺，正極：O₂+4H⁺+4e^—==2H₂O；

⑵負(fù)極：2H₂+4OH^——4e^—==4H₂O，正極：O₂+2H₂O+4e^—＝=4OH^—。

4．不能忽視電子轉(zhuǎn)移數(shù)相等

在同一個(gè)原電池中，負(fù)極失去的電子數(shù)必等于正極得到的電子數(shù)，所以在書寫電極反應(yīng)式時(shí)，要注意電荷守恒。這樣可避免由總反應(yīng)式改寫成電極反應(yīng)式所帶來的失誤，同時(shí)也可避免在有關(guān)計(jì)算中產(chǎn)生誤差。