陌生電化學(xué)裝置中電極方程式的書寫1.書寫反應(yīng)式主要包括電極反應(yīng)和電池反應(yīng)。2.書寫反應(yīng)式的技巧(與氧化還原反應(yīng)方程式基本一致)(1)審題干及裝置圖，明確是原電池還是電解池；審要求，明確寫哪個電極上的反應(yīng)，是寫電極反應(yīng)還是電池反應(yīng)。(2)仔細(xì)研究裝置圖中的物質(zhì)變化或微粒變化，確定反應(yīng)物和產(chǎn)物。(3)分析反應(yīng)方向及化合價變化，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、元素守恒以及電解質(zhì)的酸堿性等，配平電極反應(yīng)式。特別提醒非水介質(zhì)配平電極反應(yīng)兩端電荷時，不能用H＋或OH－。例1

以NO2、O2、熔融NaNO3組成的燃料電池裝置如圖所示，在使用過程中石墨Ⅰ電極反應(yīng)生成一種氧化物Y。寫出兩極的電極反應(yīng)式。負(fù)極：______________________。正極：_______________________。[思路分析](1)負(fù)極反應(yīng)式的書寫方法①配升降：根據(jù)信息，負(fù)極反應(yīng)物為NO2(N為＋4價)，失去電子，化合價升高，得到對應(yīng)的產(chǎn)物為Y，題目中Y為氧化物，結(jié)合氮元素最高化合價為＋5價，可推斷Y為N2O5，則對應(yīng)物質(zhì)關(guān)系：2NO2－2e－―→N2O5。(2)正極反應(yīng)式的書寫方法(書寫方法與負(fù)極反應(yīng)式一致)。例2

(2022·四川綿陽測試)MFC-電芬頓技術(shù)不需要外加能量即可發(fā)生，通過產(chǎn)生羥基自由基(·OH)處理有機(jī)污染物，可高效凈化廢水，其耦合系統(tǒng)原理示意圖如圖所示。(1)b電極的電極反應(yīng)：______________________。(2)X電極的電極反應(yīng)：________________________。(3)生成·OH的反應(yīng)：__________________________________。(4)Y電極的電極反應(yīng)：______________________。O2＋4e－＋4H＋===2H2O2H2O－4e－===O2↑＋4H＋Fe2＋＋H2O2＋H＋===Fe3＋＋·OH＋H2OO2＋2e－＋2H＋===H2O2[思路分析]對點(diǎn)訓(xùn)練1.一種新型的“鋰-呼吸CO2電池”，結(jié)構(gòu)如圖所示，電極a為____極，該極的電極反應(yīng)為___________________。正電極b上金屬Li→Li＋，化合價升高發(fā)生氧化反應(yīng)，則電極b為負(fù)極，電極a為正極，電極反應(yīng)為2CO2＋2e－===

。2.研究發(fā)現(xiàn)，在酸性乙醇燃料電池中加入硝酸，可使電池持續(xù)大電流放電，其工作原理如圖所示。(1)負(fù)極反應(yīng)為_________________________________________。(2)正極區(qū)域有關(guān)反應(yīng)的方程式為________________________________、__________________________。CH3CH2OH＋3H2O－12e－===2CO2↑＋12H＋HNO3＋3e－＋3H＋===NO↑＋2H2O

4NO＋3O2＋2H2O===4HNO33.以鉻酸鈉(Na2CrO4)為原料，用電化學(xué)法可制備重鉻酸鈉(Na2Cr2O7)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(已知：

)。(1)陽極的電極反應(yīng)式為______________________________________________________。2H2O－4e－===O2↑＋4H＋(或4OH－－4e－===O2↑＋2H2O)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，水中的氫氧根離子放電，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋或4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。(2)電解一段時間后，測得陽極區(qū)溶液中Na＋物質(zhì)的量由amol變?yōu)閎mol，則生成重鉻酸鈉的物質(zhì)的量為________mol。

4.電解精煉法提純鎵是工業(yè)上常用的方法。具體原理如圖所示：已知：鎵化學(xué)性質(zhì)與鋁相似。(1)M為電源的____極，電解過程中陽極產(chǎn)生的離子遷移到達(dá)陰極并在陰極析出高純鎵。請寫出電解過程中陰極的電極反應(yīng)：___________________________________。負(fù)＋3e－===Ga＋4OH－電解精煉法提純鎵，粗鎵作陽極，高純鎵作陰極，則M為負(fù)極，N為正極；電解過程中陽極產(chǎn)生的離子遷移到達(dá)陰極并在陰極析出高純鎵。(2)電解過程中需控制合適的電壓，電壓太高會導(dǎo)致陰極電解效率下降，其可能的原因是_______________________________________________。若外電路通過0.25mole－時，陰極得到3.5g的鎵。則該電解裝置的電解效率η＝_______(η＝

)。氫離子在陰極得到電子轉(zhuǎn)化成氫氣導(dǎo)致電解效率降低60%5.華盛頓大學(xué)的研究人員研究出一種方法，可實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)時CO2零排放，其基本原理如圖所示：上述電解反應(yīng)在溫度小于900℃時進(jìn)行碳酸鈣分解為CaO和CO2的反應(yīng)，電解質(zhì)為熔融碳酸鈉，陽極的電極反應(yīng)式為

－4e－===2CO2↑＋O2↑，則陰極的電極反應(yīng)式為______________________。根據(jù)圖中信息陽極是熔融鹽中的碳酸根離子得到電子生成氧氣和二氧化碳，因此陽極的電極反應(yīng)式為

－4e－===2CO2↑＋O2↑，陰極是二氧化碳得到電子變?yōu)樘己吞妓岣x子。6.電解法可實(shí)現(xiàn)CO2資源化利用，電解CO2制HCOOH的原理示意圖如圖所示：(1)a、b表示CO2進(jìn)氣管，其中______(填“a”或“b”)管是不需要的。a根據(jù)電解CO2制HCOOH，說明二氧化碳中碳元素化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，即在電解池陰極，即b極通入二氧化碳?xì)怏w，因此其中a管是不需要的。(2)寫出陰極的電極反應(yīng)式：______________________________________________________________。CO2＋2e－＋系統(tǒng)工作時a極為電池的__________極，b極區(qū)CO2參與的電極總反應(yīng)式為_____________________