電池反應與電極反應的互譯

原電池是高中化學的基礎內容，是教學大綱和高等學校考試大鋼要求的重要知識點，特別是原電池反應和電極反應式的正確書寫已成為當前熱點考點，這類試題常分為兩種類型：

（1）已知電極反應求電池反應；

（2）已知化學反應求相應原電池中的電極反應。

這兩類試題可以將它們統稱為電池反應與電極反應的互譯題。其中第（1）種類型題比較容易，將正、負兩個電極反應相加（只要注意兩電極的得、失電子數相等）即可翻譯成電池反應。近年高考題中又出現已知電池反應和其中一個電極反應式，欲求另一個電極上的反應式的試題。這種試題也容易，將電池反應減去已知的一個電極反應即可，在此不再贅述。

本文重點是解決第（2）種類型題：已知化學反應（即電池反應），怎樣翻譯出相應原電池的正、負極上的電極反應式？現以C2H6（乙烷）燃料電池為例解讀如下。

C2H6在空氣中燃燒的反應方程式為：

C2H6+3.5O2=2CO2+3H2O。

若假設C2H6（乙烷）燃料電池為堿式（KOH）電池，則CO2不會逸出，電池總反應式為2C2H6+7O2+8OH-=4CO 2-3+10H2O。怎樣根據這個化學反應進一步寫出正、負兩個電極上的反應式呢？這就是將電池反應翻譯為電極反應類型的試題，其解答的方法和步驟，現簡述如下：

（1）用雙線橋法標出化學反應的電子得失情況，即可將題給的化學反應分解成為兩個“半電池”。

（2）再根據“失電子”的指示，寫出原電池的負極上所發生的氧化反應；又根據“得電子”的指示，可寫出正極上的還原反應式，并均予以配平。

（3）將正、負兩個電極反應相加，看所得電池反應是否與題給的化學反應吻合，此為驗證。

在教學中，筆者發現，完成第（1）個步驟較為簡單，而在進行第（2）個步驟按照電子轉移線書寫正、負兩個電極反應時，在其他元素都配平后，而電極反應式中H、O兩元素仍未配平，此時怎樣著手繼續配平呢？為此，要求大家掌握如下兩點：

（1）為了配平H、O元素，在酸性介質中可在電極反應式的兩邊分別加入H+和H2O，但不允許加入OH-；同理，堿性介質中電極反應式的兩邊可分別加入H-和H2O，但不允許加入H+，同學們切記這一點！

（2）欲加入H+和H2O或者OH-和H2O，究竟應該分別加在電極反應式的哪一邊呢？為此我們建議初學者最好采用代數配平法。

現在，筆者將這種電池反應與電極反應的互澤方法詳述如下。

此法即開始時你可任意加入，然后將H+（或H-）與H2O之前計量數分別設為x、y，再根據H、O兩邊原子個數分別相等而聯立方程。若解出的x、y出現負值，則表示加反了邊，換到另一邊去即可。例如，按步驟（2），上述C2H6燃料電池中的負極（氧化）由“失電子”轉移線可初擬為2C2H6+xH2O-28e-→4CO 2-3+yOH-，因H、O原子數兩邊分別相等，可得2×6+2x=y和x=3×4+y，聯立解得x=-24，y=-36（出現負號表示把OH-、H2O的位置搞反了邊，應予調整），故負極的電極反應式為2C2H6+36OH--28e-=4CO 2-3+24OH-，同理，原電池正極（還原）由“得電子”轉移線可初擬為7O2+xH2O-28e-→yOH-，根據H、O元素分別守恒可得2x=y和2×7+x=y，解得x=14，y=28，故正極的電極反應式為7O2+14H2O+28e-=28OH-。怎么知道這是正確的呢？

驗證：將上述所得正、負電極反應式相加，顯然與題給的化學反應吻合，證明兩個電極反應式書寫正確。