淺談電極反應(yīng)式的書寫技巧

摘要：電極反應(yīng)式的書寫是每年高考必考內(nèi)容，通過近幾年高考調(diào)查發(fā)現(xiàn)，考生的得分率相當(dāng)?shù)?。作為中學(xué)化學(xué)教學(xué)一線教師，研究常見電極反應(yīng)式的書寫技巧有利于更好地為教學(xué)服務(wù)，能有效地對(duì)學(xué)生進(jìn)行方法技巧指導(dǎo)，提升學(xué)生對(duì)電極反應(yīng)式的書寫水平。筆者根據(jù)個(gè)人的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)電極反應(yīng)式的書寫技巧作如下簡單論述。

關(guān)鍵詞：電極反應(yīng)式；書寫；技巧

電極反應(yīng)式的書寫是高考考綱要求必須掌握的內(nèi)容，研究近幾年全國理綜II卷高考試題不難發(fā)現(xiàn)，考題形式為選擇題和填空題，每年涉及到此內(nèi)容的考查分約為6分，盡管電極反應(yīng)式的書寫不難掌握，但是學(xué)生丟分情況相對(duì)嚴(yán)重，得分率不高，本文從書寫技巧和應(yīng)對(duì)策略上談?wù)剛€(gè)人的觀點(diǎn)，以盼起到拋磚引玉的作用。

一、 書寫步驟逐步落實(shí)

1. 根據(jù)總反應(yīng)明確“始”“終”。負(fù)極或陽極電極反應(yīng)式的書寫：根據(jù)給出的離子總反應(yīng)找出元素化合價(jià)升高及其對(duì)應(yīng)的物質(zhì)，這種物質(zhì)在產(chǎn)物中應(yīng)為氧化產(chǎn)物，從而在草稿上可以確定這么一個(gè)式子。例如：原電池總反應(yīng)Fe+Cu2+Cu+Fe2+分析元素化合價(jià)Fe元素化合價(jià)升高了，由Fe變成了Fe2+故可得式子FeFe2+。

2. 由化合價(jià)的變價(jià)數(shù)確定電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目。由式子FeFe2+思考元素化合價(jià)升高2價(jià)，故失去了2個(gè)電子，于是在等號(hào)的左邊再加上“—2e-”即負(fù)極的電極反應(yīng)式子為：Fe—2e-Fe2+，正極電極反應(yīng)式書寫分析方法與上述負(fù)極完全類似，只是元素的化合價(jià)應(yīng)該為降低，應(yīng)該為得電子。不過對(duì)于稍復(fù)雜的電極反應(yīng)書寫還應(yīng)該考慮到介質(zhì)參與的情況。

3. 考慮介質(zhì)參與反應(yīng)。在高考試題中，要考慮到介質(zhì)參與反應(yīng)的試題較多，典型的代表為燃料電池，解決此類問題一般注意觀察后邊的產(chǎn)物和前邊反應(yīng)物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比再確定電極反應(yīng)缺何種物質(zhì)（一般加水、氫離子、氫氧根或硫酸根等）。必要時(shí)還可考慮電荷守恒。

例如：寫出氫氧燃料堿性電池負(fù)極電極反應(yīng)；總反應(yīng)：2H2+O22H2O

第一步得出：2H22H2O，第二步：分析后確定失去4個(gè)電子，得式子：2H2—4e-2H2O，第三步：思考產(chǎn)物多了氧，氧元素來自何種物質(zhì)，到底是H2O還是OH-？注意介質(zhì)是堿性優(yōu)先考慮是OH-提供氧元素，另一方面從電荷守恒來看，第二步的式子左邊H2失去4個(gè)電子應(yīng)該帶4個(gè)單位正電荷，而等號(hào)右邊為電中性，為使等號(hào)左右兩邊電荷守恒，應(yīng)該在等號(hào)前邊加上4個(gè)OH-，于是發(fā)現(xiàn)右邊應(yīng)該為4個(gè)H2O，即得式子為2H2—4e-+4OH-4H2O，這就是負(fù)極的電極反應(yīng)式。為什么已知總反應(yīng)式子產(chǎn)物水的計(jì)量數(shù)是2，而寫出的電極反應(yīng)式水的計(jì)量數(shù)為4，不妨按照上述方法寫出正極的電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-4OH-，將此式和負(fù)極的電極反應(yīng)式相加能得出總式子2H2+O22H2O。在解決實(shí)際問題的過程中，有些正極或者負(fù)極、陽極或者陰極電極反應(yīng)式書寫起來相對(duì)容易些，此時(shí)可先寫出容易寫出的電極反應(yīng)式，其后用總反應(yīng)式子減去已經(jīng)寫出的一極可得另一極。有些題目是根據(jù)圖形來書寫電極反應(yīng)式，解決此類問題應(yīng)該首先找出得失電子的物質(zhì)，再利用上述方法可進(jìn)行書寫。

二、 解決實(shí)際問題的思想和措施

1. 圖表類試題

此類試題的特點(diǎn)考查知識(shí)點(diǎn)較多，一般為原電池裝置，電化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)基本都要設(shè)計(jì)到，考查電極反應(yīng)式的書寫一般題干信息中都已經(jīng)給出電極材料、電解質(zhì)等。解決這類問題的關(guān)鍵還是通過觀察元素化合價(jià)的升降去判斷其正負(fù)極，從而根據(jù)其書寫步驟進(jìn)行書寫。

典例1：[2013年新課標(biāo)理綜Ⅱ卷36，節(jié)選]

鋅錳電池（俗稱干電池）在生活中的用量很大。兩種鋅錳電池的構(gòu)造圖如圖（a）所示。

圖（a）兩種干電池的構(gòu)造示意圖

回答下列問題：

（1）普通鋅錳電池放電時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)為：

Zn+2NH4Cl+2MnO2Zn（NH3）2Cl2+2MnOOH

1. 該電池中，負(fù)極材料主要是，正極發(fā)生的主要反應(yīng)是。

解題思路：這是原電池的裝置，負(fù)極為元素化合價(jià)升高的物質(zhì)，分析給定的反應(yīng)可知，Zn元素化合價(jià)是升高的，故負(fù)極材料為Zn，正極反應(yīng)2MnO22MnOOH，然后分析應(yīng)該得到2個(gè)電子可得2MnO2+2e-2MnOOH，再根據(jù)電荷守恒：“”左邊的電子而帶負(fù)電荷，而右邊為電中性，另一方面注意觀察右邊多出氫元素，故此只能在“”左邊添加上“NH+4”，同時(shí)在其右邊添加上“2NH3”。綜合可得電極反應(yīng)式為：2MnO2+2e-+2NH+42MnOOH+2NH3。

2. 綜合應(yīng)用填空題

典例2：[2012年新課標(biāo)理綜Ⅱ卷11]

鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。

（4）高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種強(qiáng)氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4，其反應(yīng)的離子方程式為。與MnO2-Zn電池類似，K2FeO4-Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電極反應(yīng)式為，該電池總反應(yīng)的離子方程式為。

解題思路：首先Fe3+在堿性條件下應(yīng)該為Fe（OH）3；再根據(jù)題意并結(jié)合氧化還原反應(yīng)相關(guān)知識(shí)可得：制取K2FeO4的離子方程式為：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-2FeO2-4+3Cl-+5H2O；當(dāng)K2FeO4-Zn也組成堿性電池時(shí)，K2FeO4在電池中作為正極，故可得2FeO2-42Fe（OH）3。根據(jù)此文上述所述應(yīng)得6個(gè)電子，可得2FeO2-4+6e-2Fe（OH）3，觀察“”左邊沒有氫元素，并且介質(zhì)為堿性，故左邊只能考慮添加H2O，其右邊添加OH-滿足電荷守恒，綜上可得電極反應(yīng)式為：2FeO2-4+6e-+8H2O2Fe（OH）3+10OH-。

此種類型題還有很多，在此不做過多的論述，按照上述方法書寫電極反應(yīng)式一般情況下可以解決常見的問題。在教學(xué)中，正確的方法指導(dǎo)能夠培養(yǎng)學(xué)生的自信心，并能快速有效地提升學(xué)生成績。

作者簡介：

熊明兵，貴州省仁懷市，貴州省仁懷市第一中學(xué)。