🔋电极反应式书写 - 电解池放电顺序、化学电源、燃料电池与金属腐蚀

如何使用原电池与电解池电极反应

1. 1选择“电解池”“化学电源”“燃料电池书写”或“金属腐蚀与防护”，也可以点上方示例（氯碱工业、电镀铜、精炼铜、冶炼铝等）
2. 2电解池中选择电解质、阳极和阴极材料；化学电源中选电池并切换放电/充电；燃料电池中选或输入燃料并选介质
3. 3查看装置图、电极反应式、总反应、pH 变化、复原方法、现象和放电顺序分析，点复制得到带上下标的方程式

常见问题

电解时怎样判断阴、阳极先放电的离子？

先看阳极材料：除 Au、Pt 和石墨外的金属作阳极时，电极本身失电子溶解。惰性阳极时阴离子按 S²⁻ > I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > OH⁻ > 含氧酸根（SO₄²⁻、NO₃⁻）> F⁻ 的顺序放电。阴极材料不参与反应，阳离子按 Ag⁺ > Fe³⁺ > Cu²⁺ > H⁺(酸) > Pb²⁺ > Sn²⁺ > Fe²⁺ > Zn²⁺ > H⁺(水) > Al³⁺ > Mg²⁺ > Na⁺ > Ca²⁺ > K⁺ 的顺序放电；Al³⁺ 及其后的离子在水溶液中不放电，所以 Na、Mg、Al 只能电解熔融化合物制取。H⁺、OH⁻ 来自水时，电极反应式写 H₂O。

燃料电池的电极反应式怎么写？

负极通燃料失电子，正极通 O₂ 得电子。第一步确定产物：碱性介质中 C 变成 CO₃²⁻，其他介质中变成 CO₂；第二步按化合价算电子数，CxHyOz 失去 4x + y − 2z 个电子（CH₄ 为 8，CH₃OH 为 6）；第三步用介质离子配电荷：酸性补 H⁺，碱性补 OH⁻，熔融碳酸盐补 CO₃²⁻，固体氧化物补 O²⁻；最后用 H₂O 配平原子。例如碱性甲烷燃料电池负极 CH₄ − 8e⁻ + 10OH⁻ → CO₃²⁻ + 7H₂O，正极 O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻，总反应 CH₄ + 2O₂ + 2OH⁻ → CO₃²⁻ + 3H₂O。

铅蓄电池放电和充电的电极反应是什么？

放电时负极 Pb − 2e⁻ + SO₄²⁻ → PbSO₄，正极 PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻ + 2e⁻ → PbSO₄ + 2H₂O，总反应 Pb + PbO₂ + 2H₂SO₄ → 2PbSO₄ + 2H₂O，两极都生成 PbSO₄、质量都增加，硫酸浓度减小。充电时原负极接电源负极作阴极：PbSO₄ + 2e⁻ → Pb + SO₄²⁻；原正极接电源正极作阳极：PbSO₄ + 2H₂O − 2e⁻ → PbO₂ + 4H⁺ + SO₄²⁻。

电解后怎样使电解质溶液复原？

原则是“出什么加什么”：把从溶液中离开的阴极产物和阳极产物按比例组合成一种物质加回去。惰性电极电解 NaCl 溶液放出 H₂ 和 Cl₂，应通入 HCl 气体（不能加盐酸）；电解 CuSO₄ 溶液析出 Cu 和 O₂，加 CuO 或 CuCO₃，不能加 Cu(OH)₂；电解 AgNO₃ 加 Ag₂O；电解稀硫酸、NaOH、Na₂SO₄ 实质是电解水，加水即可。活性金属作阳极时阳极也参与反应，不适用这一方法。