電解池中電極反應(yīng)式書寫探究

1、    電解池中電極反應(yīng)式書寫探究    高志勝 王臣霞摘 要：人教版高中化學(xué)選修四化學(xué)反應(yīng)原理第四章“電化學(xué)基礎(chǔ)”中有關(guān)電極反應(yīng)式的書寫不僅是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是歷年高考的熱點(diǎn)，學(xué)生在書寫時(shí)倍感困難。針對(duì)這一難題本文從實(shí)際教學(xué)出發(fā)，應(yīng)用電化學(xué)的理論基礎(chǔ)氧化還原反應(yīng)，深入剖析電解池中電極本身與電解質(zhì)溶液中陰陽(yáng)離子放電順序?qū)﹃庩?yáng)兩極反應(yīng)的影響，以期對(duì)初學(xué)者有所裨益。關(guān)鍵詞：電解池；陰極；陽(yáng)極；放電順序；電極反應(yīng)；氧化還原反應(yīng)一、陰陽(yáng)兩極及陰陽(yáng)離子的放電次序1.陰陽(yáng)兩極本身反應(yīng)情況電解池中的陰陽(yáng)兩極相比原電池中的正負(fù)兩極更加容易確定：外接直流電源負(fù)極的為陰

2、極，外接直流電源正極的為陽(yáng)極。若電解池外電路中所接的直流電源本身是原電池時(shí)，則需要先分析出該原電池的負(fù)、正極，然后依此再確定電解池的陰極、陽(yáng)極。那么電解池中的陰陽(yáng)兩極本身是怎樣參與反應(yīng)的呢？電解池中的陰極由于連接直流電源的負(fù)極，屬于電子輸入的一極，所以陰極材料本身實(shí)質(zhì)上是被保護(hù)的，不會(huì)參與電化學(xué)反應(yīng)，這點(diǎn)需要明確。因此陰極上的電極反應(yīng)只能是溶液中的陽(yáng)離子得電子被還原，發(fā)生還原反應(yīng)。由于溶液中的陽(yáng)離子往往不止一種，到底是哪種陽(yáng)離子先得電子而放電？這涉及陽(yáng)離子的放電次序。電解池中的陽(yáng)極到底本身參不參與電極反應(yīng)，具體分為兩種情況：（1）若為惰性電極（pt、au、石墨），則電極本身不參與反應(yīng)（即不會(huì)失

3、電子被氧化），此時(shí)溶液中的陰離子就會(huì)在陽(yáng)極上失電子被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)。同樣，溶液中的陰離子往往不止一種，到底是哪種陰離子失電子放電，這又涉及陰離子的放電次序。（2）若為活性電極（金屬活動(dòng)性順序表中ag以前的金屬），則陽(yáng)極材料本身失電子被氧化，發(fā)生氧化反應(yīng)生成陽(yáng)離子進(jìn)入溶液中。2.電解質(zhì)溶液中陰陽(yáng)離子的放電次序電解質(zhì)溶液中往往有多種陰陽(yáng)離子，當(dāng)接通直流電源進(jìn)行電解時(shí)，在電場(chǎng)的作用下陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)。移動(dòng)到相應(yīng)電極后得失電子的順序即放電次序是不同的。所謂陽(yáng)離子放電其本質(zhì)上就是陽(yáng)離子得電子，而陽(yáng)離子得電子能力又與其氧化性是一致的。氧化性越強(qiáng)，其得電子能力就越強(qiáng)，放電能力也就越強(qiáng)。

4、陽(yáng)離子放電次序?yàn)椋篴g+>hg2+>fe3+>cu2+>pb2+>sn2+>fe2+>h+（濃）>zn2+>h+（?。?gt;al3+>mg2+>na+>ca2+>k+。陰離子放電其本質(zhì)上就是陰離子失電子，而陰離子失電子的能力又與它們的還原性是一致的。陰離子的還原性越強(qiáng)，其失電子能力就越強(qiáng)，放電能力也就越強(qiáng)。陰離子放電次序?yàn)椋簊2->i->br->cl->oh->含氧酸根>f-。二、電解池中電極反應(yīng)式的書寫1.電解反應(yīng)中幾個(gè)常規(guī)的電極反應(yīng)式（1）h+在陰極放電（得電子）：2h+2e

5、-=h2弱酸性（或中性）溶液中h2o在陰極放電（實(shí)質(zhì)是水電離出的h+得電子）也可寫作2h2o+2e-=h2+2oh-（2）oh-在陽(yáng)極放電（失電子）：4oh-4e-=2h2o+o2弱堿性（或中性）溶液中h2o在陰極放電（實(shí)質(zhì)是水電離出的oh-失電子）也可寫作2h2o-4e-=o2+4h+2.陽(yáng)極為惰性電極例1.用惰性電極電解強(qiáng)酸（含氧酸）、強(qiáng)堿溶液分析陰陽(yáng)離子的放電順序可知，電解強(qiáng)酸（含氧酸）、強(qiáng)堿時(shí)，本質(zhì)上是電解h2o。例2.電解飽和食鹽水制燒堿、氯氣和氫氣的電極反應(yīng)式書寫石墨為惰性電極，本身不會(huì)失電子被氧化。在電場(chǎng)作用下溶液中的陰離子cl-和oh- 移動(dòng)到陽(yáng)極，由于cl-還原性比oh-強(qiáng)，其先失電子（放電）被氧化為cl2；溶液中的陽(yáng)離子na+和h+移動(dòng)到陰極，由于h+氧化性強(qiáng)于na+，其先得電子（放電）被還原為h2。參考文獻(xiàn)：1朱中衡.高中化學(xué)教學(xué)中關(guān)于原電池與電解池的分析j.考試周刊，2013（17）.2馮雁.原電池及電解池電極方程式的書寫技巧j.電大理工，2008（1）.注：