用“三步法”书写电极反应式的方法与技巧

张士碧

(福建省漳平第一中学 364400)

《2018年普通高等学校招生全国统一考试大纲(理科)》“化学反应与能量考试范围与要求”的第⑧点是：理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应式.电极反应式的书写一直是高中化学教学难点和高考难点，本文就“三步法”的方法、技巧举例分析，对电极反应式的书写难点加以突破，阐述如下.

一、“三步法”的含义

由总反应方程式书写电极反应式，可分为三个步骤，称“三步法”：

1.画双线桥，标出电子转移的方向与数目；

2.根据双线桥，在反应物下方标出相应的电极名称(正负极或阴阳极)；

3.根据电极名称和双线桥，由对应反应物、生成物和电子得失数目，写出电极反应式.

需要注意的是，电池中介质(指酸碱性等电解质溶液)的离子或分子，如参加反应要写入电极反应式.酸性溶液中电极反应式可以有H+，不能有OH-，碱性溶液中电极反应式可以有OH-，不能有H+.

分析用“三步法”分析电池总反应式

“三步法”将电极反应式书写可分为三步，易于理解掌握.

二、可充放电电池电极反应式书写

用“三步法”分析可充放电电池总反应时，可直接在同一个双线桥上标出反方向的得失电子情况，标出电极名称，进而书写两个方向的电极反应式.

例2 铅蓄电池总反应为：

分析

写出电极反应式.

可充放电电池放电时为原电池，充电时为电解池.放电时原电池负极反应的逆过程为充电时电解池的阴极反应，放电时原电池正极反应的逆过程为充电时电解池的阳极反应.抓住这一技巧，能迅速地由原电池的电极反应式写出电解池的电极反应式.

三、燃料电池电极反应式书写

1.水溶液燃料电池

例3 以蔗糖为底物稀硫酸为电解质溶液的燃料电池总反应为：

写出电极反应式.

2.固体电解质燃料电池

例4 (1)某固体电池MO为电解质，电池中传导的离子为O2-，分别由两极通入CO和空气；(2)天然气-空气燃料电池，电解质为熔融K2CO3，一极通入天然气，另一极通入空气和CO2.写出以上电池电极反应式.

分析(1)

(2)

四、新型电池电极反应式书写

新型电池一般以“文字+图像”形式呈现，信息量大，要注意分析图中信息，先判断出电池类型和电极名称，抓住总反应式，用“三步法”进行分析，能顺利解题.

例5 (2018年全国高考理综Ⅰ卷第13题)最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除.示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：

该装置工作时，下列叙述错误的是( ).

A．阴极的电极反应：

B．协同转化总反应：

C．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低

D．若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性

“三步法”分析：

综合分析得本题答案为C.

综上所述，用“三步法”能迅速书写电极反应式，有效突破这个难点.