在电化学中主要有以下三种现象或结果：

(1)颜色、浓度的变化。如带电的有色粒子向两极的定向移动、因溶液浓度或成分的变化而引起的颜色及_P^H变化、加入酸碱指示剂后溶液颜色的变化等。用惰性电极电解一段时间后，使电解质溶液复原，应“出啥加啥”，即加入两极产物的合成物质。如对“析氧生酸型”，应加入该金属的氧化物，亦可加入其碳酸盐，但不能加入其氢氧化物或碳酸氢盐(若存在相应的化合物)。

(2)气体的产生。阳极产生的气体一般为O₂或Cl₂，阴极产生的气体一般为H₂。只要阳(阴)极有O₂(H₂) 产生，其附近溶液的_P^H_{就会有所降低(升高)。}

(3)电极质量的增减。质量增加或增生的电极一般是阴极，质量减小或溶解的电极一般是阳极。

若已知电极类型，可判断产生的现象及结果，亦可由产生的现象或结果判断电极类型。

3.应遵循物质的存在形式(正确书写和判断正误的保障)

例6　 铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压，其总反应为：3Zn + 2K₂FeO₄ +8H₂O 　3Zn(OH)₂ + Fe(OH) ₃ + 4KOH，下列各式中正确的是

A.放电时负极反应为：Zn − 2e⁻ == Zn²⁺

B.放电时正极反应为：K₂FeO₄ + H₂O + 3H⁺ + 3e⁻ == Fe(OH) ₃ + 2KOH

C.充电时阳极反应为：Fe(OH) ₃ + 5OH⁻ − 3e⁻ == FeO₄²⁻ + 4H₂O

D.充电时阴极反应为：Zn(OH)₂ + 2H⁺ + 2e⁻ == Zn + 2H₂O

解析　 正2价Zn是以Zn(OH)₂的形式存在的，故A错；电极反应式应写为离子方程式，故B错；在有Zn(OH)₂、Fe(OH) ₃和KOH存在时，不可能有大量的H⁺存在，故D错。应选C。

2.遵循三个原则：

(1)准确判断电池类型、电极类型和两极上发生反应的物质(正确书写的前提)

　一般来说，含有最活泼金属的装置为原电池，该金属电极为负极(阳极)，与该装置相连的装置为电解池。无论是原电池还是电解池，阳(阴)极上总是还原(氧化)剂失去(得到)电子而发生氧化(还原)反应，即阳(阴)极上发生反应的物质，总是该电池反应中的还原(氧化)剂。

例3　 一般来说，根据一个氧化还原反应便可以设计一个电池。现将两铂片插入KOH溶液中作电极，在两极区分别通入甲烷和氧气构成燃料电池，则通入甲烷气体的极是电池的　　 极，电极反应是　　　 ，另一极的电极反应是　　　 ，电池工作时的总反应的离子方程式是　　　　 。

解析　 在原电池的负(正)极上是还原(氧化)剂失(得)电子而发生氧化(还原)反应，原电池的正(负)极又是阴(阳)极。答案为：负极；CH₄ +10OH⁻ − 8e⁻ == CO₃²⁻ + 7H₂O；　　 O₂ + 2H₂O + 4e⁻ == 4OH⁻；

CH₄ +2O₂ +2OH⁻ == CO₃²⁻ + 3H₂O。

(2)恰当运用离子的移动趋势和离子共存的知识配平电荷(正确书写的关键)

由于电极反应式中含有电子的符号，为使电荷守恒，必须有离子的参与或生成，即电极反应式只能写为离子方程式。而在电解质溶液中，阳(阴)离子总是移向阴(阳)极，阳(阴)极上总有带负电荷的电子的产生(参与)，欲使电极反应式两边的电荷守恒，阳(阴)极上一般应有阴(阳)离子参与或有阳(阴)离子生成，而参与或生成的离子还必须是电解质溶液中含有的并能大量存在的。如，酸(性)溶液中不能有OH⁻的参与或生成，碱(性)溶液中可用OH⁻配平电荷数。

例4　 氢氧燃料电池有酸式(用稀硫酸作电解质溶液)和碱式(用KOH溶液作电解质溶液)两种，请填写下表：

答案(解析略)：

例5　 熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO₂的混合气体为阴极助燃气，制得650⁰C以下的燃料电池，完成下列反应式：

阴极反应式　　　 ，阳极反应式　　　 ，电池总反应式　　　 。

解析　 原电池的正极即阴极，应为O₂得电子，阳极为CO失电子。因电解质中仅有CO₃^2-为可参与或生成离子，故应以CO₃^2-配平两边的电荷。答案为：O₂ + 2CO₂ + 4e⁻ == 2CO₃²⁻； CO + 2CO₃²⁻ − 4e⁻ == 4CO₂；　 2CO + O₂ == 2CO₂

电化学反应式是中学化学中重要的化学用语之一，是高考的常考点，还将是今后高考的热点。书写常见的、较简单的电化学反应式，判断不大常见的、较复杂的电化学反应式的正误，是学习这部分知识的基本要求之一。为此，除了要理解和掌握有关的理论知识外，还要善于归纳总结，提炼精华。

1.灵活运用电化学反应式间的关系

电化学反应式间的关系可概括为“五和”、“三反”

“五和”是指：

(1)原电池反应式=正极反应式+负极反应式

(2)电解水型和电解电解质型的电解反应式=阳极反应式+阴极反应式

(3)析氢生碱型和析氧生酸型的电解反应式=电离反应式+电极反应式

(4)可充电电池放电时的总反应式=正极反应式+负极反应式

(5)可充电电池充电时的总反应式=阳极反应式+阴极反应式

“三反”是指可充电电池：

(1)放电时的总反应式与充电时的总反应式相反

(2)放电时的正极反应式与充电时的阳极反应式相反

(3)放电时的负极反应式与充电时的阴极反应式相反

运用上述关系，可用“加减法”(如，据题意写出总反应式和较简单的电极反应式，进而得出较复杂的电极反应式)和“倒写法”书写有关反应式。

例1　 写出用惰性电极电解硫酸铜溶液的化学方程式和离子方程式

解析　 有关的电离反应有：

CuSO₄ == Cu²⁺ + SO₄^{2−……………}①　

　H₂O == H⁺ + OH^{−…………………}②

有关的电极反应有：

阳极4OH⁻ − 4e⁻ == O₂↑ + 2H₂O^……③　

阴极2Cu²⁺ + 4e⁻ == 2Cu^{……………}④

①×2+②×4+③+④，得

2CuSO₄ + 2H₂O == 2Cu + 4H⁺ + 2SO₄²⁻ + O₂↑

则电解的化学方程式为：

离子方程式为：

例2　 银锌电池放电时起原电池的作用，充电时起电解池的作用，放电时两极的反应式是：

负极　 Zn +2OH⁻ − 2e⁻ == Zn(OH)₂　

正极　 Ag₂O + H₂O +2e⁻ == 2Ag +2OH⁻

(1)放电时溶液的pH　　 ，正极附近的pH　　 (填“增大”、“减小”或“不变”)；

(2)写出充电时银的一极的电极反应式　　　 ，充电时总的化学方程式　　　 。

解析　 充电时银的一极为阳极，其电极反应式与放电时正极的反应式相反。正、负极反应式之和即为放电时的总的化学方程式，倒过来写即为充电时的总的化学方程式。放电时的总反应式中无H⁺和OH⁻的参与和生成，而正极反应中有OH⁻的生成。故答案为：(1)不变；增大　

(2)2Ag +2OH⁻ − 2e⁻ == Ag₂O + H₂O； Zn(OH)₂ +2Ag == Zn + Ag₂O + H₂O

原电池是利用可自发进行的氧化还原反应，将氧化反应和还原反应分开进行，使电子的得失能在导线上传输。若所利用的氧化还原反应在通常情况下即可进行(如铜-锌原电池)，则即使没有构成闭合回路，负极材料也能跟电解质溶液发生氧化还原反应而不断被腐蚀，为了避免这种情况的发生，可选用两种电解质溶液，把各金属电极浸入含有该金属离子的溶液中，在两电解质溶液之间搭一座“盐桥”连通即可。原电池的变化不仅可以通过改变电解质(溶液)的类型，还可以通过改变电解质溶液的浓度、电极材料的性能等，衍变出具有各种用途、各种性能的电池。

对于电解池，主要是阳极材料和电解质(溶液)的变化，若阳极材料为活性金属，电解质溶液为含有阳极金属离子的溶液，则这样的电解池就变成了电镀池。若电镀池的阳极材料为不纯的金属，阴极材料为纯净的该金属，即为电解精练池。

2. 二池的工作原理

(1)电化学中的电子

①电子的产生与消逝：在电化学中，电子总是生于“阳”而逝于“阴”。电子的产生，要么是阳极损耗自身的奉献(如原电池中的负极、电解池中的活性金属阳极)，要么是移向阳极的阴离子的贡献(如电解池的阳极为惰性材料时)。电子的消逝，一般是移向阴极的阳离子的夺取，也可能是溶解在电解质溶液中的氧气的意外捕获(如金属的吸氧腐蚀)。

②电子的移动趋势：电子总是由阳极沿导线移向阴极，电子不能在电解质溶液中由阳极移向阴极，不能穿过电解质溶液，即电子不下水，不会走“水路”，只会走“陆路”。

③电子的作用：电子是使两极反应各自发生的中介物质。在电化学中，氧化反应和还原反应分别在两极发生，氧化剂和还原剂要么不能直接接触(如原电池)，要么不能自发进行反应(如电解池)，电子是两极反应各自发生的、必不可缺的交接品，两极是电子的交接站，还原剂(氧化剂)只有在阳(阴)极上交出(接收)了电子才能“下水”或“登陆”。

由于电子的产生伴随着元素化合价的升高，电子的消失伴随着元素化合价的降低，因此电子既是高价态物质的“夺命杀手”，又是低价态物质的“保护神”。所以，金属的电化学保护法总是阴极保护法(组成原电池时称为牺牲阳极的阴极保护法，组成电解池时称为外加直流电源的阴极保护法)。

(2)电化学中的电极(阴阳极)

阳极虽能产生电子，但却留不住电子，属贫电子极，显正电性，可吸引电解质溶液中的阴离子前来贡献电子，即阴离子总是移向阳极，阳极上总是发生氧化反应；阴极虽不产生电子，但却集结着电子而显负电性，可吸引电解质溶液中的阳离子前来争夺电子，即阳离子总是移向阴极，阴极上总是发生还原反应。若阳极材料为活性金属，或较易跟电解质溶液发生氧化还原反应，则它会主动交出电子转化为离子而“下水”；若阳极材料为惰性物质(如石墨、金、铂等)，则它就迫使移来的阴离子“进贡”电子。至于阴极，由于集结着电子，受到电子的保护，它只起输送和发放电子的作用，即起导电作用，因此它只要能导电就行了，其组成材料可不受太严格的限制。

(3)电化学中的电解质溶液

在电化学中，电解质溶液主要起导电和参与电极反应的作用。在外电路，作为导体的电极材料和导线，因有电子的定向移动而产生电流；在内电路，则因电解质溶液中阴阳离子的定向移动而形成电流。即电流是通过电子走“陆路”、离子走“水路” 而形成的。电解质溶液中阴阳离子分别移向两极后，就可能会在电极上放电(交接电子)，当阴(阳)离子参与电极反应时，移向阳(阴)极的阴(阳)离子竟相支付(领取)电子，有望转化为中性物质而在阳(阴)极“登陆”析出。

1.二池间的关系可用下图表示：

阴极材料得到保护　 　　阳极材料受到腐蚀

发生还原反应　　　 　　发生氧化反应

移来的阳离子或溶　 　　　负极材料

解的氧气得到电子　 　　　失去电子

正极或阴极║电解质溶液║负极或阳极

原电池

e^–　　　　　　　　　　 　　　　　　e^–

电解池

阳　 极 ║ 电解质溶液　 ║ 阴　 极

移来的阴离子或阳　　 　　　移来的阳离

极材料失去电子　 　　　　　子得到电子

发生氧化反应　　　　 　发生还原反应

非惰性阳极会被腐蚀　 　阴极材料得到保护

2.电解池的形成条件：

(1)有两个导体电极；

(2)有电解质溶液；

(3)有外加电源并构成闭合回路。

应用：电解精炼铜、电镀铜、氯碱工业等。

1.原电池的形成条件：

(1)有两个活泼性不同的金属或一种金属与一种非金属作电极，其中能(或易)与电解质溶液[溶质、溶剂或溶解的氧气--金属的吸氧腐蚀、二氧化碳--金属的析氢腐蚀等(金属电化学腐蚀的启示)]发生反应者为负极；

(2)有电解质溶液；

(3)构成闭合回路(或两电极在电解质溶液中直接接触)。

应用：制作各种电池、比较金属的活泼性、金属的防护、加快反应速率等。

2.阴极、阳极　 是从化学反应的角度定义的。有物质失去电子发生氧化反应的电极叫做阳极，有物质得到电子发生还原反应的电极叫做阴极。

原电池的两极上因分别发生了氧化反应和还原反应，故原电池的两极又可称为阴阳极。电解池的两极间，有的虽也存在电位差，但与外接直流电源相比，微不足道，电解池的两极上所发生的反应，是由与其相连的直流电源的两极决定的，因此电解池的两极只能叫做阴阳极，不能称为正负极。