电极方程式的书写和常见电源
电极反应式书写的一般步骤：
负极：活泼金属失电子，看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存，则进行进一步的反应。例：甲烷燃料电池中，电解液为K OH，负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O，但CO2不能与OH-共存，要进一步反应生成碳酸根。
正极：①当负极材料能与电解液直接反应时，溶液中的阳离子得电子。例：锌铜原电池中，电解液为HCl，正极H+得电子生成H2。②当负极材料不能与电解液反应时，溶解在电解液中的O2得电子。如果电解液呈酸性，O2+4e-+4H+==2H2O；如果电解液呈中性或碱性，O2+4e-+2H2O==4OH-。
特殊情况:Mg-Al-NaOH，Al作负极。
负极：Al-3e-+4OH-==AlO2-+2H2O；正极：2H2O+2e-==H2↑+2OH-
Cu-Al-HNO3，Cu作负极。
注意：Fe作负极时，氧化产物是Fe2+而不可能是Fe3+；
肼（N2H4）和NH3的电池反应产物是H2O和N2
无论是总反应，还是电极反应，都必须满足电子守恒、电荷守恒、质量守恒。pH变化规律：
电极周围：消耗OH-(H+)，则电极周围溶液的pH减小（增大）；反应生成OH-(H+)，则电极周围溶液的pH增大（减小）。
溶液：若总反应的结果是消耗OH-(H+)，则溶液的pH减小（增大）；若总反应的结果是生成OH-(H+)，则溶液的pH增大（减小）；若总反应消耗和生成OH-(H+)的物质
的量相等，则溶液的pH由溶液的酸碱性决定，溶液呈碱性则pH增大，溶液呈酸性则pH减小，溶液呈中性则pH不变。
书写下列原电池的电极方程式
1．Cu─H2SO4─Zn原电池
正极： 2H+ + 2e-→ H2↑
负极： Zn - 2e-→ Zn2+
总反应式： Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑
2．Cu─FeCl3─C原电池
正极： 2Fe3+ + 2e-→ 2Fe2+
负极： Cu - 2e-→ Cu2+
总反应式： 2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+
3．钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀
正极：O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH-
负极：2Fe - 4e-→ 2Fe2+
总反应式：2Fe + O2 + 2H2O == 2Fe（OH)2
4．氢氧燃料电池（中性介质）
正极：O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH-
负极：2H2 - 4e-→ 4H+
总反应式：2H2 + O2 == 2H2O
5．氢氧燃料电池（酸性介质）
正极：O2 + 4H+ + 4e-→ 2H2O
负极：2H2 - 4e-→ 4H+
总反应式：2H2 + O2 == 2H2O
6．氢氧燃料电池（碱性介质）
正极：O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH-
负极：2H2 - 4e- + 4OH-→ 4H2O
总反应式：2H2 + O2 == 2H2O
7．铅蓄电池（放电）
正极 (PbO2) ：
PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+→ PbSO4 + 2H2O
负极 (Pb) ：Pb- 2e-+ SO42-→ PbSO4
总反应式：
Pb+PbO2+4H++ 2SO42- == 2PbSO4 + 2H2O
8．Al─NaOH─Mg原电池
正极：6H2O + 6e-→ 3H2↑ + 6OH-
负极：2Al - 6e- + 8OH-→ 2AlO2- + 4H2O
总反应式：2Al+2OH-+2H2O==2AlO2- + 3H2↑
9．CH4燃料电池(碱性介质)
正极：2O2 + 4H2O + 8e-→ 8OH-
负极：CH4 -8e- + 10OH-→ CO32- + 7H2O
总反应式：CH4 + 2O2 + 2OH- == CO32- + 3H2O
10．熔融碳酸盐燃料电池
（Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液，CO作燃料）：
正极：O2 + 2CO2 + 4e-→ 2CO32- (持续补充CO2气体)
负极：2CO + 2CO32- - 4e-→ 4CO2
总反应式：2CO + O2 == 2CO2
11．银锌纽扣电池(碱性介质)
正极 (Ag2O) ：Ag2O + H2O + 2e-→ 2Ag + 2OH-
负极 (Zn) ：Zn + 2OH- -2e-→ ZnO + H2O
总反应式：Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag
例1．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是
A．由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，其负极反应式为Al－3e－===Al3＋
B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为Al－3e－＋4OH－===AlO－2＋2H2O C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为Cu－2e－===Cu2＋
答案：C
例2．锌铜原电池(如图)工作时，下列叙述正确的是
A ．正极反应为Zn －2e －===Zn2＋
B ．电池反应为Zn ＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
C ．在外电路中，电流从负极流向正极
D ．盐桥中的K ＋移向ZnSO4溶液 【答案】B
例3．甲醇、空气（含CO2），与碳酸锂熔融盐燃料电池。甲醇被氧化，因此通甲醇的一极是负极，CO32-参与反应。 负极反应： 正极反应： 总反应：
例4．判断下列原电池的正负极？并写出正负极电极方程式
例5．固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Westinghouse)公司研制开发的。它以固体氧化锆—氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a 、b 均不参与电极反应。下列判断正确的是( )
A ．有O2放电的a 极为电池的负极
B ．有H2放电的b 极为电池的负极
C ．a 极对应的电极反应式为O2＋2H2O ＋4e －===4OH －
D ．该电池的总反应方程式为2H2＋O2=====高温
2H2O 答案：BD
1．锌锰干电池
(1)结构：锌锰干电池是以锌筒为负极，石墨棒为正极，在石墨棒周围填充糊状的MnO2和NH4Cl 作电解质。
(2)原理：锌锰电池是一次性电池，放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不可逆的。负极发生的电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，正极发生的电极反应为2MnO2＋2NH＋4＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2O。
(3)缺陷与改进：锌锰干电池电量小，而且在放电过程中容易发生气涨或漏液，会导致电器设备的腐蚀。改进措施：①在外壳套上防腐金属筒或塑料筒制成防漏电池；②将电池内的电解质NH4Cl换成湿的KOH，并在构造上进行改进，制成碱性锌锰电池。
2．充电电池
电池
原子能电池：将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热电转换器
转变为电能的装置。
太阳能电池：将太阳能转化为电能的装置
化学
电池
将化学能
转化为电
能的装置
一次电池：活性物质消耗到一定程度就无
法继续使用的电池，如：普通锌锰电池等。
二次电池：又称为充电电池或蓄电池，放
电后可充电式活性物质获得再生。如铅蓄
电池等。
燃料电池：如氢氧燃料电池、甲烷燃料电
池等等。
(1)充电电池又称二次电池。充电电池在放电时所进行的氧化还原反应，在充电时又逆向进行，生成物重新转化为反应物，使充电、放电可在一定时间内循环进行。充电电池中能量的
转化关系是化学能放电
充电电能。
(2)常见的充电电池
①铅蓄电池
负极是Pb，正极是PbO2，电解质溶液是硫酸溶液，常作汽车电瓶，电压稳定，使用方便安全。
②镍镉电池
以Cd为负极，NiO(OH)为正极，以KOH为电解质，寿命比铅蓄电池长，但镉是致癌物质，废弃镍镉电池如不回收，会严重污染环境。
③碱金属中的Li是最轻的金属，活泼性极强，是制造电池的理想物质。锂离子电池是新一代可充电的绿色电池。
3．燃料电池
(1)燃料电池是通过燃料与氧化剂分别在两个电极上发生氧化还原反应，将化学能直接转化为电能的装置。
(2)燃料电池与火力发电相比，其燃料的利用率高、能量转化率高。与干电池或者蓄电池的主要差别在于反应物不是储存在电池内部，而是由外设装备提供燃料和氧化剂等。
(3)以30%的KOH溶液为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应如下：
负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O(氧化反应)；
正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－(还原反应)；
总反应：2H2＋O2===2H2O。
例6.燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟氧气(或空气)起反应将化学能转变为电能的装置，若电解质溶液是强碱溶液，下面关于甲烷燃料电池的说法正确的是( )
A．负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．负极反应式：CH4＋8OH－－8e－===CO2＋6H2O
C．随着放电的进行，溶液的氢氧根浓度不变
D．放电时溶液中的阴离子向负极移动
解析O2＋2H2O＋4e－===4OH－应为正极反应式。燃料氧化生成的二氧化碳不可能从强碱溶液中逸出，它将进一步反应转化成碳酸根。所以负极反应式为CH4＋10OH－－8e－===CO2－3＋7H2O。由于部分碱液和二氧化碳反应，所以溶液的c(OH－)将减小。
答案 D
例7．燃料电池是目前电池研究的热点之一。现有某课外小组自制的氢氧燃料电池，如图所示a、b均为惰性电极。下列叙述不正确的是( )
A．a极是负极，该电极上发生氧化反应
B．b极反应是O2＋4OH－－4e－===2H2O
C．总反应的化学方程式为2H2＋O2===2H2O
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
答案 B
解析a极通H2为负极，电极反应式为2H2＋4OH－－4e－===4H2O发生氧化反应，A正确；b 极通O2为正极，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B不正确；正负极电极反应式相加得总反应为2H2＋O2===2H2O，C正确；氢氧燃料电池的能量高，且产物为水，对环境无污染，故是具有应用前景的绿色电源，D正确。
例8．．对化学电源的叙述正确的是( )
A．化学电源比火力发电对化学能的利用率高
B．化学电源所提供的电能居于人类社会现阶段总耗电量的首位
C．化学电源均是安全、无污染的
D．化学电源即为可充电电池
答案 A
解析由于是化学能与电能的直接转化，节省了许多中间环节，所以化学电源对化学能的利用率比火力发电高得多，但火力发电仍居世界耗电量的首位；化学电源一般较安全，但含重金属的电源如果随意丢弃，将会给环境带来严重的污染；有些化学电源是可充电电源(如镍镉电池)，有些是不可充电的(如干电池)。
例9．废电池处理不当不仅造成浪费，还会对环境造成严重污染，对人体健康也存在极大的危害。有同学想变废为宝，他的以下想法你认为不正确的是( )
A．把锌皮取下洗净用于实验室制取氢气
B．碳棒取出洗净用作电极
C．把铜帽取下洗净回收利用
D．电池内部填有NH4Cl等化学物质，将废电池中的黑色糊状物作化肥施用
答案 D
解析虽然氯化铵是一种化学肥料，但电池内部还有其他有害物质，如果用作化肥，会污染土壤，进入生物链后，影响人体健康。
1.日常所用干电池的电极分别为石墨棒(上面有铜帽)和锌皮,用糊状NH4Cl和ZnCl2作电解质(其中加入MnO2吸收H2),电极反应式可简化为Zn-2e-Zn2+,2N+2e-2NH3↑+H2↑(NH3与Zn2+能生成一种稳定的物质)。根据上述判断,下列结论正确的是( )
①锌为正极,石墨为负极②锌为负极,石墨为正极
③电池工作时,电子由石墨极经过外电路流向锌极
④长时间连续使用时,内装糊状物可能流出,从而腐蚀用电器
A.①③
B.②③
C.③④
D.②④
解析由负极失电子发生氧化反应,正极得电子发生还原反应,可判断出①不正确,②正确;在外电路中,电子从负极流向正极,③不正确;长时间连续使用该电池,由于锌皮慢慢溶解而破损,且MnO2不断吸收H2发生反应生成MnO(OH),使糊状物越来越稀,故其容易流出而腐蚀用电器,④正确。
答案D
2.镍氢电池的总反应式是H2+2NiO(OH)2Ni(OH)2,根据此反应式判断,此电池放电时,负极发生反应的物质是( )
A.NiO(OH)
B.Ni(OH)2
C.H2
D.H2和NiO(OH)
解析电池放电时,负极发生氧化反应,即失去电子,化合价升高的物质作负极或在负极上反应。答案C
3.实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制取Cl2,已知铅蓄电池放电时发生如下反应:
负极:Pb+S-2e-PbSO4
正极:PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O
今欲制得Cl2 0.050 mol,这时电池内消耗的H2SO4的物质的量至少是( )
A.0.025 mol
B.0.050 mol
C.0.10 mol
D.0.20 mol
解析要求得硫酸的量,需首先找出铅蓄电池的总反应。将上述两个电极反应合并可得:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。而在制取Cl2时,每生成1 mol Cl2,电子转移2 mol,现需要转移电子0.050 mol×2=0.100 mol。由铅蓄电池总反应可知,每转移0.100 mol电子,将消耗0.100 mol硫酸。
答案C
4.汽车的启动电源常用铅蓄电池。其结构如下图所示,放电时的电池反应如
下:PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O。根据此反应判断下列叙述中正确的是( )
A.PbO2是电池的负极
B.Pb是负极
C.PbO2得电子,被氧化
D.电池放电时,溶液酸性增强
解析根据电池反应知放电过程中铅失去电子,因此它是原电池的负极,其电极反应式为Pb+S-2e-PbSO4,故B项正确;PbO2在放电过程中得到电子被还原,所以它是原电池的正极,因此A、C两项错误;由于原电池放电的过程中消耗硫酸,所以溶液的酸性减弱,故D项错误。
答案B
5.目前,科学家提出了一种经济而且理想的获得氢能源的循环体系(如图)。关于此循环体系,下列说法中错误的是( )
A.燃料电池能够使化学反应产生的能量转化为电能
B.燃料电池中通入H2的一极作负极,发生氧化反应
C.在此循环中发生了反应:2H2O2H2↑+O2↑
D.目前化学家急需解决的问题是寻找合适的光照条件下分解水的催化剂
解析氢氧燃料电池的负极通入H2,发生氧化反应;正极通入O2,发生还原反应,故B项正确;原电池都是将化学能转化为电能的装置,故A项正确;推广氢能的关键是寻找合适的催化剂,利用太阳能分解水,D项正确;水的分解不是可逆反应,C项错误。
答案C
6.如下图所示,可形成氢氧燃料电池。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式[当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时]两种。试回答下列问题:
氢氧燃料电池示意图
(1)酸式电池的电极反应:负极,
正极;电池总反应: 。
(2)碱式电池的电极反应:负极,
正极;电池总反应: 。
解析(1)正极上,O2得电子变为O2-,溶液中O2-不能单独存在;酸性条件下与H+结合生成H2O。负极上,H2失电子变为H+,H+进入电解质溶液。电池总反应为H2和O2生成水的反应。
(2)正极上,O2得电子变为O2-,溶液中O2-不能单独存在,碱性条件下与H2O分子结合生成OH-;负极上,H2失去电子变为H+,碱性条件下H+不能大量存在,与OH-结合生成水。电池总反应也是H2和O2生成水的反应。
答案(1)2H2-4e-4H+ O2+4e-+4H+2H2O 2H2+O22H2O
(2)2H2-4e-+4OH-4H2O O2+4e-+2H2O4OH- 2H2+O22H2O
7.镍镉可充电电池在现代生活中有着广泛的应用,它的充、放电反应为Cd+2NiOOH+2H2O
Cd(OH)2+2Ni(OH)2。
请回答下列问题:
(1)放电时,还原反应在(填“a”或“b”)极进行,负极的电极反应式为,在放电过程中,正极附近的电解质溶液碱性会(填“增强”或“减弱”)。
(2)镍镉废旧电池必须进行回收并集中处理,最主要的原因是。解析(1)由题给示意图知,镍镉电池中,电流方向是由b极流向a极,故a极为负极,b极为正极;放电时,正极发生反应NiOOH+H2O+e-Ni(OH)2+OH-,是还原反应;镉在负极发生氧化反应,分两步:Cd-2e-Cd2+,Cd2++2OH-Cd(OH)2,负极反应式为Cd-2e-+2OH-Cd(OH)2;正极附近电解质溶液的碱性增强,负极附近电解质溶液的碱性减弱。(2)镍镉废旧电池中残留的Cd2+、Ni2+等重金属离子易对土壤和水源造成污染。
答案(1)b Cd-2e-+2OH-Cd(OH)2 增强
(2)镍镉废旧电池中残留的Cd2+、Ni2+等重金属离子易对土壤和水源造成污染
1. 钢铁发生电化学腐蚀时，负极发生的反应是( )
A.2H + +2e - H 2
B.2H 2 O+O 2 +4e - 4OH -
C.Fe Fe 2+ +2e -
D.4OH - -4e - 2H 2 O+O 2
2. 100 mL浓度为2 molL -1 的盐酸跟过量的锌片反应，为加快反应速率，又不影响生成氢气的总量，可采用的方法是( )
A.加入适量的6 molL -1 的盐酸
B.加入数滴氯化铜溶液
C.加入适量蒸馏水
D.加入适量的氯化钠溶液
3. 家用炒菜铁锅用水清洗放置后，出现红棕色的锈斑，在此变化过程中不发生的化学反应是( )
A.4Fe(OH) 2 +2H 2 O+O 2 4Fe(OH) 3 ↓
B.2Fe+2H 2 O+O 2 2Fe(OH) 2 ↓
C.2H 2 O+O 2 +4e - 4OH -
D.Fe Fe 3+ -3e -
4. 下列叙述中正确的是( )
A.构成原电池正极和负极的材料必须是两种金属
B.由Cu、Zn作电极与CuSO 4 溶液组成的原电池中Cu是负极
C.马口铁(镀锡铁)破损时与电解质溶液接触的锡先被腐蚀
D.铜锌原电池工作时，若有 13 g 锌被溶解，电路中就有0.4 mol电子通过
5. 铅蓄电池的两极分别为Pb、PbO 2 ，电解质溶液为硫酸，工作时反应为：
Pb+PbO 2 +2H 2 SO 4 2PbSO 4 +2H 2 O
下列结论正确的是( )
A.Pb为正极被氧化
B. SO42--只向PbO 2 极移动
C.电解质溶液密度不断减小
D.溶液的pH不断减小
6. 燃料电池是燃料(例如CO、H 2 、CH 4 等)跟氧气或空气起反应，将此反应的化学能转变为电能的装置，电解质溶液通常是KOH溶液。下列关于甲烷燃料电池的说法不正确的是( )
A.负极反应式为：CH 4 +10OH - -8e - CO32--+7H 2 O
B.正极反应式为：2O 2 +4H 2 O+8e - 8OH -
C.随着不断放电，电解质溶液碱性不变
D.甲烷燃料电池的能量利用率比甲烷燃料的能量利用率大
7. 如下图各烧杯中盛有海水，铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为( )
A.②①③④
B.④③①②
C.④②①③
D.③②④①
8. 微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用，有一种银锌电池，其电极分别是Ag 2 O和Zn，电解质溶液为KOH，电池反应为：Ag 2 O+Zn 2Ag+ZnO。据此判断下列叙述，其中正确的是( )
A.Ag 2 O是正极，Zn是负极
B.在使用过程中，电池负极区溶液pH减小
C.在使用过程中，电子由Ag 2 O极经外电路流向Zn极
D.Zn极发生还原反应，Ag 2 O极发生氧化反应
9. 如下图所示容器中盛有海水，铁在其中被腐蚀时，由快到慢的顺序是( )
A.④＞②＞①＞③
B.②＞①＞③＞④
C.④＞②＞③＞①
D.③＞②＞④＞①
10. 铁钉与碳棒用导线连接后，浸入到0.01 molL -1 的食盐溶液中，可能发生的反应是( )
A.碳棒上放出Cl 2
B.碳棒附近产生OH -
C.碳棒上放出O 2
D.铁钉被氧化
11. 燃料电池是一种新型的无污染、无噪音、高效率的汽车动力和发电设备，试解答下列问题：
(1)宇宙飞船上的氢氧燃料电池，其电极反应为2H 2 -4e - +4OH - 4H 2 O，O 2 +2H 2 O+4e -
4OH - ，正极发生的是反应(填“氧化”或“还原”)，总化学反应方程式是。
(2)燃料电池在发电的同时还合成了水，这正好解决了宇航员在太空中饮水的问题。若电池输出的电流强度为 533 A ，则每小时能合成多少克水？
12. 下列图中，铁腐蚀由快到慢的顺序为(电解质溶液为水) 。
13. 炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl),第二天便出现红棕色的锈斑〔该锈斑为Fe(OH) 3 失水的产物〕。试用有关的电极反应式、离子方程式和化学方程式表示Fe(OH) 3 的生成。
(1)负极，正极。
(2)离子方程式。
(3)总的化学方程式。
14. 科学工作者为心脏病人设计的心脏起搏器的电池是以Pt和Z n为电极材料，依靠人体内液体中含有的少量溶解的氧气、少量的H + 和Z n 2+ 进行工作。回答下列问题：
（1）正极材料是__________，电极反应是__________。
（2）负极材料是__________，电极反应是__________。
15. Zn-MnO 2 干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl 2 －NH4Cl混合溶液。
（1）该电池的负极材料是_________。电池工作时，电子流向_________（填“正极”或“负极”）。
（2）若ZnCl 2 -NH 4 Cl混合溶液中含有杂质Cu 2+ ，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是_________。欲除去Cu 2+ ，最好选用下列试剂中的_________（填代号）。( )
a.NaOH
b.Zn
c.Fe
d.NH 3 H 2 O
16.将用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入CH 3 OH(甲醇)和O 2 ，则发生了原电池反应。该原电池反应的离子方程式为：2CH 3 OH+3O 2 +4OH - 2 CO32--+6H 2 O，写出该原电池中的负极反应式。
答案
1、C
2、B
3、D
4、D
5、C
6、C
7、C
8、AB
9、A10、BD
11、(1)还原 2H 2 +O 2 2H 2 O (2)每小时合成 179.3 g 水
12、(5)＞(4)＞(1)＞(2)＞(3)＞(6)
13、(1)2Fe 2Fe 2+ +4e -
O 2 +2H 2 O+4e - 4OH -
(2)Fe 2+ +2OH - Fe(OH) 2 ↓
4Fe(OH) 2 +O 2 +2H 2 O 4Fe(OH) 3
(3)4Fe+3O 2 +6H 2 O 4Fe(OH) 3
14、（1）Pt O 2 +4H + +4e - ===2H 2 O（2）Zn 2Zn-4e - ===2 Z n 2+
15、（1）Zn（或锌）正极
（2）锌与还原出的铜形成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b
16、2CH 3 OH+16OH - -12e - 2 CO32--+12H 2 O
几种常见的“燃料电池”的电极反应式的书写 几种常见的“燃料电池”的电极反应式的书写 江西黎川一中朱印聪 燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池，它与原电池形成条件有一点相悖，就是不一定两极是两根活动性不同的电极，也可以用相同的两根电极。燃料电池有很多，下面主要介绍几种常见的燃料电池，希望达到举一反三的目的。 一、氢氧燃料电池 氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入H 2 ， 正极通入 O 2， 总反应为：2H 2 + O 2 === 2H 2 O 电极反应特别要注意电解质，有下列三种情况：1．电解质是KOH溶液（碱性电解质） 负极发生的反应为：H 2+ 2e- === 2H+ ,2H+ + 2OH- === 2H 2 O,所以： 负极的电极反应式为：H 2– 2e- + 2OH- === 2H 2 O； 正极是O 2得到电子，即：O 2 + 4e- === 2O2-，O2- 在碱性条件下不能单独存 在，只能结合H 2O生成OH-即：2O2- + 2H 2 O === 4OH-，因此， 正极的电极反应式为：O 2 + H 2 O + 4e- === 4OH-。 2．电解质是H 2SO 4 溶液（酸性电解质） 负极的电极反应式为：H 2 +2e- === 2H+ 正极是O 2得到电子，即：O 2 + 4e- === 2O2-，O2- 在酸性条件下不能单独存 在，只能结合H+生成H 2O即：O2- + 2 H+ === H 2 O，因此 正极的电极反应式为：O 2+ 4H++ 4e-=== 2H 2 O(O 2 + 4e- === 2O2-，2O2- + 4H+ === 2H 2 O) 3. 电解质是NaCl溶液（中性电解质） 负极的电极反应式为：H 2 +2e- === 2H+ 正极的电极反应式为：O 2 + H 2 O + 4e- === 4OH- 说明：1.碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2.酸性溶液反应物、生成物中均无OH- 3.中性溶液反应物中无H+ 和OH- 4.水溶液中不能出现O2-
小专题《电极式的书写》 1.（2014广州调研32节选4）步骤Ⅳ中通过电解MnSO 4溶液制取Mn ，在 （填“阴” 或“阳”）极析出Mn ，电极反应方程式为 。 2.（2014揭阳调研31节选3）工作温度650℃的熔融盐燃料电池，用煤炭气（CO 、H 2）作 负极反应物，空气与CO 2的混合气体为正极反应物，催化剂镍作电极，用一定比例的Li 2CO 3 和Na 2CO 3低熔点混合物作电解质。负极的电极反应式为：CO+H 2－4e -+2CO 32-=3CO 2+H 2O ；则该电池的正极反应式为 。 3.（2014清远期末质检31节选）在甲醇—空气—KOH 溶液的燃料电池中，电池负极的电极 反应式： ________________________________________________________________ 4.（2014湛江一模31节选）科学家制造出一种使用固体电解质的高效燃料电池。一个电极 通入空气，另一个电极通入燃料蒸汽。其中固体电解质是掺杂了Y 2O 3 的ZrO 2固体，它在 高温下能传导O 2－离子（其中氧化反应发生完全）。以丙烷（C 3H 8）代表燃料。 (1) 电池的负极反应式为 ； (2) 放电时固体电解质里的O 2－离子向____极移动（填“正”或“负”）。 5.（2014广东四校联考31节选）(3)写出甲烷—空气燃料电池(电解质溶液为KOH 溶液)中负 极的电极反应式 。 （4）电解氯化镁的阴极反应式为： 。 6.（2014广东四校联考31节选）②用硫酸溶液作电解质进行电解，CO 2在电极上可转化为 甲烷，该电极反应的方程式为 。 7.（2014江门调研31节选2）水电池总反应可表示为：5MnO 2＋2Ag ＋2NaCl ＝Na 2Mn 5O 10 ＋2AgCl ，该电池的负极反应式为 。水电池工作时，Na ＋不 断向 极方向移动。 8.（2014深圳一模32节选4）根据2CrO 42－＋2H + Cr 2O 72 －＋H 2O 设计图示装置（均为惰性电极）电解Na 2CrO 4溶液制取Na 2Cr 2O 7，图中右侧电极连接电源的 极，其电极反应式为 。 9.（2014茂名一模32节选5）Ca(IO 3)2也可用电化学氧化法制取：先充分电解KI 溶液，然后在电解后的溶液中加入CaCl 2，最后过滤得到Ca(IO 3)2。写出电解时阳极发生的电极反应方程 式 。 10.（2014肇庆一模31节选）（5）工业上用Na 2SO 3吸收尾气中的 SO 2，再用右图装置电解(惰性电极)NaHSO 3制取H 2SO 4（阴离子 交换膜只允许阴离子通过），阳极电极反应式 为： ，阳极区逸出气体的成分为 （填 化学式）。 11（2014汕头一模31节选）（2）利用该反应设计一个燃料电池： 用氢氧化钾溶液作电解质溶液，多孔石墨做电极，在电极上分别通入甲烷和氧气。通入甲烷 气体的电极应为 极（填写“正”或“负”），该电极上发生的电极反应是 （填 字母代号）。 电源 NaOH 浓溶液 Na +交换膜 NaOH 稀溶液 Na 2CrO 4 溶液 Na 2Cr 2O 7 溶液
电极反应式的书写 高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆ 典例在线锂电池是新一代高能电池，目前已研发出多种锂电池。某种锂电池的总反应式为：Li＋MnO2===LiMnO2。下列说法中正确的是 A．Li是正极，MnO2是负极 B．放电时负极的反应：Li－e－===Li＋ C．放电时正极的反应：＋e－===MnO2 D．电池放电时，产生高锰酸根离子 【参考答案】B 【试题解析】Li在负极发生反应：Li－e－===Li＋，MnO2在正极发生反应：MnO2＋e－===。 解题必备 1．根据装置图书写电极反应式 （1）确定原电池的正负极及放电的物质。 首先根据题目给定的图示装置特点，结合原电池正负极的判断方法，确定原电池的正负极及放电的物质。 （2）书写电极反应式。 ①负极反应： 规律：活泼金属或H2(或其他还原剂)失去电子生成金属阳离子或H＋(或其他氧化产物)，要注意生成的物质是否与电解质溶液发生反应。 ②正极反应： 规律：阳离子得电子生成单质或氧气得电子生成O2－。 （3）写出电池总反应方程式。 结合电子守恒将正负极电极反应式相加即得到电池总反应方程式。 2．根据电池总反应式，写电极反应式 第一步：找出还原剂和氧化剂，确定负极、正极放电的物质。 第二步：利用电荷守恒写出电极反应式，注意电极上生成的新物质是否与电解质溶液发生反应，如O2?在酸性溶液中生成H2O，在碱性或中性条件下生成OH－；＋4价碳在酸性条件下生成CO2，在碱性溶液中
以形式存在。 第三步：验证，将两个半反应相加，得总反应式。总反应式减去一个反应式得到另一个反应式。 学霸推荐 1．Li-A l/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S+Fe 有关该电池的下列说法中，正确的是 A．Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为＋1 B．该电池的总反应式为2Li＋FeS===Li2S＋Fe C．负极的电极反应式为Al－3e－===Al3＋ D．充电时，阴极发生的电极反应式为Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS 2．Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误的是 A．负极反应式为Mg－2e－===Mg2＋ B．正极反应式为Ag＋＋e－===Ag C．电池放电时Cl－由正极向负极迁移 D．负极会发生副反应Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑ 3．原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关，也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是A．由Al、Cu、稀硫酸组成原电池，其负极反应式为：Al?3e?Al3+ B．由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al+4OH??3e?+2H2O C．由Fe、Cu、FeCl 3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu–2e?Cu2+ D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu?2e?Cu2+ 答案 1．【答案】B 【解析】由正极的电极反应式知，在负极上Li失去电子被氧化，所以Li-Al在电池中作为负极材料。该材料中Li的化合价为0价，故A项错误；负极的电极反应式为2Li－2e－===2Li＋，故C项错误；该电池的总反应式为正、负极的电极反应式之和：2Li＋FeS===Li2S＋Fe，故B项正确；由于充电时阴极发生还原反应，所以阴极的电极反应式为2Li＋＋2e－===2Li，故D项错误。 2．【答案】B 3．【答案】C
电化学中电极反应式的书写技巧 电化学中电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点，更是高考的热点题型之一，其中，燃料电池电极反应式以及可充电电池电极反应式的书写又是电极反应式书写中的难点。下面笔者就如何正确书写电极反应式进行了较为详尽的归纳，旨在“抛砖引玉”。 一、原电池中电极反应式的书写 1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。 2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式；若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，则水必须写入正极反应式中，且O2生成OH-，若电解质溶液为酸性，则H+必须写入正极反应式中，O2生成水。 3、正负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的书写电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的书写电极反应式，即得到较难写出的书写电极反应式。 例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，试写出该电池的两极反应式。 解析：金属铂是相对惰性的，金属锌是相对活泼的，所以锌是负极，Zn失电子成为Zn2+，而不是ZnO或Zn(OH)2，因为题目已告诉H+参与作用。正极上O2得电子成为负二价氧，在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式，而只能是产物水，体液内的H+得电子生成H2似乎不可能。故发生以下电极反应： 负极：2Zn－4e-= 2Zn2+，正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。 例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气，形成甲烷—氧气燃料电池，该电池反应的离子方程式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，试写出该电池的两极反应式。解析：从总反应式看，O2得电子参与正极反应，在碱性性溶液中，O2得电子生成OH-，故正极反应式为：2O2+4H2O+8e- =8OH-。负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式（电子守恒）得CH4+10OH-－8e-= CO32-+7H2O。 二、电解池中电极反应式的书写 1、首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前），则应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。
、写出电极反应式和总方程式1. Fe Cu 3. C C 电极反应式书写练习 负极:Fe— 2e =F$ + 正极:2Fe3+ 2e—=2F$+ 总方程式2F$+ + Fe=3Fe+ 负极:Zn—2e =Z* 正极:Ci2 + + 2e—=Cu 总方程式Zn+ 皿=Zn2+ + Cu 负极:2Fe—4e—=2FeT 正极O+4e +2H|O=4OH 总方程式:2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH2 4Fe(OH2+ O2 + 2H2O=4Fe(OH3 负极:Fe— 2e—=F$ + 正极:2H+ + 2e—=H2t 总方程式:Fe+ 2H+=Fe2++ H2 t 负极:2H2 —4e—=4H+ 正极:O?+ 4e + 4H=2H g O 总方程式:2H2+ O2=2H2O 6. 负极:2H2 —4e—+ 4OH_=4H2O 正极:Cj2+4e—+2H2O=4OH 总方程式:2H g+ O2=2H2O 7. 负极:CT —8e—+ 2H2O=CQ + 8H+ 正极:2Q2+ 8e—+ 8H+=4IHO 总方程式:CH土2O=CO土2HO 8. CH * E O J 多扎 KOH辭 液 负极:CH4 —8e—+ 1OOH_ =CO2—+ 7世0 正极:2O g+8e—+4H2O=8OH 总方程式:CM+ 2O2+ 2OH — =CQ2 — + 3HO 5. 9.
负极:CH 4— 8e _+ 4&_=CQ + 2H 2O 正极：2Q 2+ 8e — =40^ 总方程式:CH 4 + 2O 2=CQ + 2H 2O 10. 4 CH Oi M e J 一二 二二二 1 二二二z ■■一 ■ 二■ - ■■ ■ ■ 负极:CH 4 — 8e — + 2H ?O=CQ + 8H + 正极:2O 2 + 8e — + 8H + =4H 2O 11. NaOH 溶液 总方程式:CH 4+ 2O 2=CC 2+ 2H 2O 负极:2AI — 6e — + 80H_ =2AIO 2— + 4H g 0 正极:6H g O + 6e — =3H 2 + 6OH~ 总方程式:2AI + 20H_+ 2H 2O=2AIQ — + 3H? T 12.铝镍电池（负极-Al ，正极-Ni 电解液-NaCI 溶液、02） 负极:4AI — 12e — =4AI 3+ 正极:30?+ 12e —+ 6H 2O=12OH — 总方程式:4AI + 302 + 6H 2O=4AI(OH) 3 14?甲醇燃料电池 （1） .碱性电解质（铂为两极、电解液为K0H 溶液 负极:2CH 3OH — 12e — + 160H — =2CO 32 — + 12H ?0 正极：30?+ 12e + 6H g O=12OH — 总方程式:2CH 3OH + 302+ 4OH_=2CQ 2 — + 6比0 （2） .酸性电解质（铂为两极、电解质为 H 2SQ 溶液 负极:2CH§0H — 12e — + 2H 2O=2CO 2+ 12H + 正极:302 + 12e + 12H +=6H 匹 总方程式:2CF 3OH + 3O 2=2CQ + 4吃0 15.C0燃料电池 （1）.熔融盐（铂为两极、Li 2CO 3和Na 2CO 3的熔融盐作电解质，C0为负极燃气, 空气与C02的混合气为正极助燃气） 负极:2C0 — 4e — + 2CO 32 — =4CO 2 正极:02 + 4e — + 2CO 2=2CO 32 — 总方程式:2C0 + O 2=2CO2 ⑵.酸性电解质（铂为两极、电解液为 H 2SC 4溶液 负极:2C0 — 4e — + 2H 2O=2CO 2 + 4H + 13.甲烷燃料电池（ 铂为两极、正极通入 0 2和C02、负极通入甲烷、熔融碳酸盐（K 2CO 3 作电解质） 负极:CH 4 — 8e — + 4CO 32_=5CO 2+ 2H 2O 正极:202 + 8e + 4CO 2=4CO 32 总方程式:CH 4+2O 2=CO 2 + 2H2O 正极:02 + 4e — + 4H +=2H 2O 总方程式:2C0 + O 2=2CO 2 二、根据总方程式写电极反应式 1. Zn + 2Mn O 2+ 2NH 4CI=Z nCI 2 + 2Mn 0(0H) + 2NH 3 T 负极:Zn — 2e =Zn 2+ 正极:2MnO 2 + 2NH 4++2e —=2Mn0(0H) + 2NH 3 T
高中常见的原电池电极反应式的书写（十年高考） 书写过程归纳：列物质，标得失（列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失）。 选离子，配电荷（根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守）。 巧用水，配个数（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒） 一次电池 1、伏打电池：（负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4） 负极：Zn–2e-==Zn2+(氧化反应) 正极：2H++2e-==H2↑ (还原反应) 离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+ 2、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性) 负极：Fe–2e-==Fe2+(氧化反应) 正极：2H++2e-==H2↑ (还原反应) 离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀) 3、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性) 负极：2Fe–4e-==2Fe2+(氧化反应) 正极：O2+2H2O+4e-==4- OH(还原反应) 化学方程式2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池：（负极—Al、正极—Ni 电解液NaCl溶液、O2) 负极：4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应) 正极：3O2+6H2O+12e-==12- OH(还原反应) 化学方程式4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、普通锌锰干电池：(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物) 负极：Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极：2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应) 化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑ 6、碱性锌锰干电池：（负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物） 负极：Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2(氧化反应) 正极：2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH－（还原反应) 化学方程式Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2+ MnOOH 7、银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH ) 负极：Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应) 正极：Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH－(还原反应) 化学方程式Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag 8、铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水） 负极：4Al－12e－==4Al3+ (氧化反应) 正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－（还原反应) 总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面） 9、镁---铝电池（负极--Al、正极--Mg 电解液KOH） 负极(Al)：2Al + 8 OH–- 6e- ＝2AlO2–+4H2O (氧化反应) 正极(Mg）：6H2O + 6e- ＝3H2↑+6OH–（还原反应) 化学方程式：2Al + 2OH–+ 2H2O ＝2AlO2–+ 3H2 10、锂电池一型：（负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2） 负极：8Li －8e－＝8 Li + (氧化反应) 正极：3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－（还原反应) 化学方程式8Li＋3SOCl2 === Li2SO3 ＋6LiCl ＋2S，
电化学电极方程式书写专题训练（△标注的为提高题） 方法指导 一、电解池电极方程式的书写 1、先看电极。阳极若为活性电极阳极本身参与电极反应失电子，被氧化,阴极按放电顺序。 2、再判断溶液中的离子放电顺序。若阳极为惰性电极，对阴阳离子分别判断其放电顺序（即阴离子的失电子能力、阳离子的得电子能力），按优先放电离子先反应，书写电极反应。 3、最后阴阳相加得总反应。①若阴阳极参与反应的离子均来自溶质是，两极方程式直接相加得到总方程式，②若阴、阳极有水电离的H+或OH-参加反应，则应把H+或OH-还原成水的形式后在相加（即“各回各家，各找各妈”）③若阳极为电极本身参加反应，则应用电极材料与参加阴极反应的阳离子或水相加做反应物，再根据两个电极书写产物。 二、电池中电极方程式的书写 1、简单原电池及普通化学电源 ①先看总方程式：简单原电池的的总反应多为负极材料与电解质溶液间的反应，可直接书写。但也有负极不能与电解质溶液反应的原电池，如Fe-C氯化钠溶液构成的原电池，相当于金属的吸氧腐蚀。化学电源的总反应比较复杂，题中都会有相关信息，可以直接应用。 ②再写负极反应：基本上都是负极金属失电子的反应，但要注意溶液环境对负极氧化所得阳离子的影响，若有阴离子能与其结合生成沉淀或络合物如Al(OH)4-，电极反应物中应该有相应的阴离子参与。 ③最后写正极反应：总反应－负极反应。（简单原电池或者金属吸氧腐蚀可以直接写出） 2、燃料电池 ①先写总反应。应参考燃烧产物书写总反应。但要注意溶液酸碱性对（燃烧）产物的影响，如碱性溶液中若燃烧产物有CO2生成，则写电池反应式应将燃烧式和反应式CO2+2OH－＝CO32－+H2O相加（相加是注意要赔平两个反应使得CO2的系数相等）做为总电池反应。 ②再写正极反应，一定是O2被还原，要注意溶液环境对其还原产物的影响；另应配平使O2的系数与总方程式中的系数相等。 ③最后写负极反应：总反应－正极反应。注意负极反应式中一定没有氧气参与。 实战演练 一、电解池电极方程式的书写
电极反应方程式的书写步骤： 1、首先判断原电池的正负极 如果电池的正负极判断失误，则电极反应必然写错．一般来说，较活泼的金属失去电子，为原电池的负极，但不是绝对的．如镁片和铝片插入氢氧化钠溶液中组成的原电池虽然镁比铝活泼，但由于铝和氢氧化钠溶液反应失去电子被氧化，因而铝是负极，此时的电极反应为： 负极：2Al-6e-═2Al3+ 正极：6H2O+6e-═6OH-+3H2↑ 或2Al3++2H2O+6e-+2OH-═2AlO2-+3H2↑ 再如，将铜片和铝片同时插入浓硝酸中组成原电池时，由于铝在浓硝酸中发生了钝化，铜却失去电子是原电池的负极被氧化，此时的电极反应为： 负极：Cu-2e-═Cu2+ 正极：2NO3-+4H++2e-═2NO2↑+2H2O 2、要注意电解质溶液的酸碱性 在正负极上发生的电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系．如氢-氧燃料电池就分酸式和碱式两种，在酸性溶液中的电极反应： 负极：2H2-4e-═4H + 正极：O2+4H++4e-═2H2O 如果是在碱性溶液中，则不可能有H+出现，同样在酸性溶液中，也不能出现OH-．由于CH4、CH3OH等燃料电池在碱性溶液中，碳元素是以CO32-离子形式存在的，故不是放出CO2． 3、还要注意电子转移的数目 在同一个原电池中，负极失去电子的总数一定等于正极得到电子的总数，所以在书写电极反应式时，要注意电荷守恒．这样可避免在有关计算时产生错误或误差，也可避免由电极反应式写总反应方程式或由总方程式改写电极反应式时所带来的失误 4、抓住总的反应方程式 从理论上讲，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池．而两个电极相加即得总的反应方程式．所以对于一个陌生的原电池，只要知道总的反应方程式和其中的一个电极反应式，就可写出另一个电极反应式．
电极反应式和总反应式的书写规 关于高中化学的电化学部分一直是高中化学容中重要的基本概念和基础理论之一，特别是电极反应式和总反应式的书写问题。虽说现行新课程对这部分的要求不高，但是，这部分的容一直是高考和竞赛的要点和难点。再加上现行教材中对这部分的容书写也不是很规，这样更加加大了教师和学生教与学的难度。本文旨在唤起广大师生的共识，力求规和准确书写电极反应式和总反应式。 一、电极反应式和总反应式的一般概念 电极反应式是指在电化学反应中，原电池放电时的正、负极（或电解池电解时的阴、阳极）发生的还原、氧化反应得失电子的离子反应式（包括极区溶液中的微粒参加的反应在）。其实质均是将氧化还原反应分割成氧化和还原两个半反应的反应式，并且伴随着电子的得失和转移。 总反应式则有两个层次的含义。广义的总反应式是指原电池放电（或电解池电解）时装置中所发生的所有相关化学变化并反映各物质之间的化学计量关系的总反应式（既包括两极反应又包括两极反应的产物在溶液中的相关反应）。而狭义的总反应式仅是指两电极反应式之和，不包括两极的电极反应产物在溶液中相遇或混匀溶液时发生的反应。
例如：普通的锌锰干电池的电极反应式和总反应式如下： 正极：2NH4+ + 2e- + 2MnO2 = 2NH3 + Mn2O3 + H2O （包括极区反应H2+2MnO2=Mn2O3+H2O，教材此处已在试用版的基础上得到修正） 负极：Zn - 2e- = Zn2+ 该电池总反应式为（狭义）：Zn + 2NH4+ + 2MnO2 = Zn2+ + 2NH3 + Mn2O3 + H2O（一般常用此式表示） 若还包括两极各自产物Zn2+和NH3在溶液中的络合反应{ Zn2+ + 4NH3 = [Zn （NH3）4]2+}，则该电池反应的总反应式（广义）即为：2Zn + 4NH4+ + 4MnO2 = Zn2+ +[Zn（NH3）4]2+ + 2Mn2O3 +2 H2O。 二、电极反应式和总反应式的书写规则 1、电极反应式的书写规则 （1）原电池放电时的正、负极（或电解池电解时的阴、阳极）的电极反应式中各微粒的化学式均严格按照离子方程式的书写规则进行书写（即除了易溶且易电离的物质才可拆成离子形式，其它物质一律只写成化学式）。 （2）电极反应式不仅写出被氧化和被还原的物质及其产物外，还须包括该极区周围电解质溶液中参加了离子反应的微粒在。（注意：由于盐类的水解程度一般很小，因此可不考虑某些离子的水解反应） （3）原电池放电时的正、负极（或电解池电解时的阴、阳极）的电极反
高中常见的原电池电极反应式的书写 一、一次电池 1、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性) 负极： Fe–2e-==Fe2+ 正极： 2H++2e-==H2↑ 离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+ 2、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性) 负极： 2Fe–4e-==2Fe2+ 正极： O2+2H2O+4e-==4 OH 化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 3、碱性锌锰干电池：（负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物） 负极： Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH)2 正极： 2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH－ 化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH 4、银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH ) 负极：Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 正极：Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH－ 化学方程式 Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag 5、铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水） 负极：4Al－12e－==4Al3+ 正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－ 总反应式为： 4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面） 6、锂电池一型：（负极–金属锂、正极–石墨、电解液LiAlCl4–SOCl2） 负极：8Li －8e－＝8 Li + 正极：3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－ 化学方程式 8Li＋ 3SOCl2 === Li2SO3 ＋ 6LiCl ＋ 2S 二、二次电池（又叫蓄电池或充电电池） 1、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO2 电解液—浓硫酸）
电极方程式的书写和常见电源 电极反应式书写的一般步骤： 负极：活泼金属失电子，看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存，则进行进一步的反应。例：甲烷燃料电池中，电解液为K OH，负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O，但CO2不能与OH-共存，要进一步反应生成碳酸根。 正极：①当负极材料能与电解液直接反应时，溶液中的阳离子得电子。例：锌铜原电池中，电解液为HCl，正极H+得电子生成H2。②当负极材料不能与电解液反应时，溶解在电解液中的O2得电子。如果电解液呈酸性，O2+4e-+4H+==2H2O；如果电解液呈中性或碱性，O2+4e-+2H2O==4OH-。 特殊情况:Mg-Al-NaOH，Al作负极。 负极：Al-3e-+4OH-==AlO2-+2H2O；正极：2H2O+2e-==H2↑+2OH- Cu-Al-HNO3，Cu作负极。 注意：Fe作负极时，氧化产物是Fe2+而不可能是Fe3+； 肼（N2H4）和NH3的电池反应产物是H2O和N2 无论是总反应，还是电极反应，都必须满足电子守恒、电荷守恒、质量守恒。pH变化规律： 电极周围：消耗OH-(H+)，则电极周围溶液的pH减小（增大）；反应生成OH-(H+)，则电极周围溶液的pH增大（减小）。 溶液：若总反应的结果是消耗OH-(H+)，则溶液的pH减小（增大）；若总反应的结果是生成OH-(H+)，则溶液的pH增大（减小）；若总反应消耗和生成OH-(H+)的物质
的量相等，则溶液的pH由溶液的酸碱性决定，溶液呈碱性则pH增大，溶液呈酸性则pH减小，溶液呈中性则pH不变。 书写下列原电池的电极方程式 1．Cu─H2SO4─Zn原电池 正极： 2H+ + 2e-→ H2↑ 负极： Zn - 2e-→ Zn2+ 总反应式： Zn + 2H+ == Zn2+ + H2↑ 2．Cu─FeCl3─C原电池 正极： 2Fe3+ + 2e-→ 2Fe2+ 负极： Cu - 2e-→ Cu2+ 总反应式： 2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+ 3．钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀 正极：O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH- 负极：2Fe - 4e-→ 2Fe2+ 总反应式：2Fe + O2 + 2H2O == 2Fe（OH)2 4．氢氧燃料电池（中性介质） 正极：O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH- 负极：2H2 - 4e-→ 4H+ 总反应式：2H2 + O2 == 2H2O 5．氢氧燃料电池（酸性介质） 正极：O2 + 4H+ + 4e-→ 2H2O 负极：2H2 - 4e-→ 4H+ 总反应式：2H2 + O2 == 2H2O 6．氢氧燃料电池（碱性介质） 正极：O2 + 2H2O + 4e-→ 4OH- 负极：2H2 - 4e- + 4OH-→ 4H2O 总反应式：2H2 + O2 == 2H2O 7．铅蓄电池（放电） 正极 (PbO2) ： PbO2 + 2e- + SO42- + 4H+→ PbSO4 + 2H2O
电化学中电极反应式的书写不仅是电化学教学的重点和难点，更是高考的热点题型之一，下面就如何正确书写电极反应式进行了较为详尽的归纳总结，旨在“抛砖引玉”。 一、原电池中电极反应式的书写 1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。 2、注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式,如Al－Cu－NaHCO3溶液构成的原电池中，因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3－反应： Al3+ +3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，故铝件（负极）上发生的反应为： Al－3e－+3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，而不是仅仅写为： Al－3e－=Al3+。 3、若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，电极反应式中不能出现H+，且水必须写入正极反应式中，与O2结合生成OH-，若电解质溶液为酸性，电极反应式中不能出现OH－，且H+必须写入正极反应式中，与O2结合生成水。如例 1、例2。 4、正负极反应式相加（电子守恒）得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。如例2。 例1、有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏器的能源。它依靠跟人体内体液中含有一定浓度的溶解氧、H+和Zn2+进行工作，试写出该电池的两极反应式。 解析：
金属铂是相对惰性的，金属锌是相对活泼的，所以锌是负极，Zn失电子成为Zn2+，而不是ZnO或Zn(OH)2，因为题目已告诉H+参与作用。正极上O2得电子成为负二价氧，在H+作用下肯定不是O2-、OH-等形式，而只能是产物水。故发生以下电极反应： 负极：2Zn－4e-= 2Zn2+，正极： O2 + 4H++ 4e-= 2H2O。 例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气，形成甲烷—氧气燃料电池，该电池反应的离子方程式为： CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，试写出该电池的两极反应式。 解析： 从总反应式看，O2得电子参与正极反应，在强碱性溶液中，O2得电子与H2O结合生成OH-，故正极反应式为：2O2+4H2O+8e-=8OH-。负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式（电子守恒）得CH4+10OH-－8e-=CO32-+7H2O。 二、电解池中电极反应式的书写 1、首先看阳极材料，如果阳极是活泼电极（金属活动顺序表Ag以前），则应是阳极失电子，阳极不断溶解，溶液中的阴离子不能失电子。 2、如果阳极是惰性电极（Pt、Au、石墨），则应是电解质溶液中的离子放电，应根据离子的放电顺序进行书写电极反应式。阳极（惰性电极）发生氧化反应，阴离子失去电子被氧化的顺序为： S2-＞SO32-＞I-＞Br -＞Cl-＞OH-＞水电离的OH-＞含氧酸根离子＞F-。阴极发生还原反应，阳离子得到电子被还原的顺序为： Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞（酸电离出的H+）＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞（水电离出的H+）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。（注：
电化学电极方程式书写专题训练 |登封实验高中高一化学11假期作业(2014/9/28)班级名称 电化学电极方程写作专题训练(△标记改善问题) 方法指导 1，电解槽电极方程写作 1，先看电极|如果阳极是活性电极，阳极本身参与电极反应，失去电子并被氧化，阴极依次放电 2，再次判断溶液中的离子放电顺序如果阳极是惰性电极，则分别判断阴离子和阳离子的放电顺序(即阴离子的电子损失能力和阳离子的电子获得能力)，根据优先放电离子进行第一次反应，并写入电极反应。 3，最终阴阳总反应(1)如果参与反应的阴极和阳极的离子都来自溶质，则直接将两极方程相加，得到总的 方程；(2)如果阴极和阳极有氢+或氢氧化物从水中分离出来参与反应，氢+或氢氧化物应还原成水的形式，然后再加入(即“返回每间房子，分别找到每一个母亲”)；(3)如果阳极是参与反应的电极本身，则加入电极材料和参与阴极反应的阳离子或水相作为反应物，并根据两个电极写入产物2.在电池1中写入电极方程。简单一次电池和普通化学电源 ①先看一般方程:简单一次电池的一般反应主要是负极材料和电解液之间的反应，可以直接写出然而，也有负电极不能与电解质溶液反应的原电池，例如由铁-碳氯化钠溶液组成的原电池，这相当于金属
的氧吸收腐蚀。化学电源的总反应比较复杂，问题中会有相关信息，可以直接应用。 ②重写负极反应:基本上是负极金属失去电子的反应，但应注意溶液环境对负极氧化得到的阳离子 -离子的影响。如果阴离子可以与它们结合形成沉淀或络合物，如氢氧化铝，相应的阴离子应该包含在电极反应物中。 ③最后写出阳性反应:总反应-阴性反应(简单原电池或金属氧吸收腐蚀可直接写入)2。燃料电池 ①先写总反应总反应应参照燃烧产物来写然而，应注意溶液的酸性和碱性对(燃烧)产物的影响。例如，如果CO2是从 -2- 碱性溶液中的燃烧产物产生的，则在写入电池反应类型时，燃烧类型和反应类型CO2+2OH = CO3+H2O应被添加为总电池反应(添加是为了补偿两个反应，使得CO2的系数相等) ②再次写阳性反应时，必须降低O2。应注意溶液环境对其还原产物的影响。此外，O2的系数应平衡至等于总方程中的系数。 ③最后写阴性反应:总反应-阳性反应注意，在负反应式中必须没有氧实战练习 1，写电解池电极方程式 电极材料惰性电极惰性电极铜电极铜电极铜电极铝电极电解质氯化钠溶液硫酸铜溶液阳极反应阴极反应一般反应方程式熔化氯化镁熔化氧化铝H2O硫酸溶液氢氧化钠溶液H2SO4溶液氢氧化钠溶液登封
常见化学电源电极反应式的书写汇总1、银-锌电池： (电解质溶液：KOH溶液) 2、Ni-Cd电池：(电解质溶液：KOH溶液) 总反应：Cd +2 NiO(OH) + 2H 2O=Cd(OH) 2 + 2Ni(OH) 2 正极：2 NiO(OH) + 2H 2O+2e-→2Ni(OH) 2 +2OH- 负极：Cd +2OH-→Cd(OH) 2 + 2e- 3、铅蓄电池：(电解质溶液：硫酸) 总反应：Pb + PbO 2 + 2H 2 SO 4 =2PbSO 4 + 2H 2 O 正极：PbO 2 + 4H++SO 4 2-+2e-→PbSO 4 + 2H 2 O 负极：Pb + SO 42-→PbSO 4 +2e- 4、锌锰干电池 (1)酸性(电解质:NH 4 Cl等)［注：总反应式存在争议］ (2碱性(电解质KOH) 总反应：Zn+2MnO 2+H 2 O=Zn(OH) 2 +Mn 2 O 3 正极：2MnO 2+H 2 O+2e-→Mn 2 O 3 +2OH- 负极：Zn+2OH-→Zn(OH) 2 +2e-5、氢-氧电池：
6．锂电池：(正极材料为LiMnO 2 ) 总反应：Li + MnO 2=LiMnO 2 正极：Li++e-+MnO 2→LiMnO 2 负极：Li→Li++e- 7、甲烷电池：(电解质溶液：KOH溶液) 总反应：CH 4 +2 KOH + 2O 2 =K 2 CO 3 + 3H 2 O 正极：2O 2+8e-+ 4H 2 O=8OH- 负极：CH 4 +10OH-→CO 3 2- +8e-+7H 2 O 8、乙烷电池： (电解质溶液：KOH溶液) 总反应：2C 2H 6 + 8KOH +7O 2 =4K 2 CO 3 + 10H 2 O 正极：7O 2+28e-+ 14H 2 O→28OH- 负极：2C 2H 6 +36OH-→4CO 3 2-+28e-+24H 2 O 9、甲醇燃料电池（40%KOH溶液） 总反应式：2CH 3OH+3O 2 +4KOH→2K 2 CO 3 +6H 2 O 正极：3O 2+12e-+ 6H 2 O→12OH- 负极：2CH 3OH+16OH-→2CO 3 2-+12e-+12H 2 O 10、Fe-Ni电池(爱迪生电池)：(电解质溶液：KOH溶液) 总反应：Fe + NiO 2 + 2H 2 O=Fe(OH) 2 + Ni(OH) 2 正极：NiO 2 + 2H 2 O+2e-→Ni(OH) 2 +2OH- 负极：Fe+2OH-→Fe(OH) 2 +2e- 11、铝-空气海水电池：(电解质溶液：海水) 总反应：4Al + 6H 2O + 3O 2 =4Al(OH) 3 正极：3O 2+12e-+ 6H 2 O→12OH- 负极：4Al→4Al3++12e-[注：海水基本呈中性] 12、熔融盐电池：(电解质：熔融Li 2CO 3 、Na 2 CO 3 )
高中常见的原电池电极反应式的书写 书写过程归纳：列物质，标得失（列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失）。 选离子，配电荷（根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守）。 巧用水，配个数（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒） 一、一次电池（负极氧化反应，正极还原反应） 1、伏打电池：（负极—Zn，正极—Cu，电解液—H2SO4） 负极：Zn–2e－==Zn2+（氧化反应）正极：2H++2e－==H2↑（还原反应） 总反应离子方程式Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+ 2、铁碳电池(析氢腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——酸性) 负极：Fe–2e－==Fe2+（氧化反应）正极：2H++2e－==H2↑（还原反应） 总反应离子方程式Fe+2H+==H2↑+Fe2+ 3、铁碳电池(吸氧腐蚀)：（负极—Fe，正极—C，电解液——中性或碱性) 负极：2Fe–4e－==2Fe2+（氧化反应）正极：O2+2H2O+4e－==4- OH（还原反应）总反应化学方程式：2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 ；2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程) 4.铝镍电池：（负极—Al，正极—Ni，电解液——NaCl溶液) 负极：4Al–12e－==4Al3+（氧化反应）正极：3O2+6H2O+12e－==12- OH（还原反应）总反应化学方程式：4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池) 5、铝–空气–海水（负极－－铝，正极－－石墨、铂网等能导电的惰性材料，电解液－－海水） 负极：4Al－12e－==4Al3+ （氧化反应）正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－（还原反应） 总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面）(海洋灯标电池) 6、普通锌锰干电池：(负极——Zn，正极——碳棒，电解液——NH4Cl糊状物) 负极：Zn–2e－==Zn2+（氧化反应）正极：2MnO2+2NH4++2e－==Mn2O3 +2NH3+H2O（还原反应）总反应化学方程式：Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O 7、碱性锌锰干电池：（负极——Zn，正极——碳棒，电解液KOH糊状物） 负极：Zn + 2OH– 2e－== Zn(OH)2（氧化反应）正极：2MnO2 + 2H2O + 2e－==2MnO(OH) +2OH－（还原反应） 总反应化学方程式：Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnO(OH) 8、银锌电池：(负极——Zn，正极－－Ag2O，电解液NaOH ) 负极：Zn+2OH－–2e－== ZnO+H2O（氧化反应）正极：Ag2O + H2O + 2e－== 2Ag + 2OH－（还原反应）总反应化学方程式：Zn + Ag2O == ZnO + 2Ag 9、镁铝电池：（负极－－Al，正极－－Mg，电解液KOH） 负极(Al)：2Al + 8OH－＋6e－＝2AlO2－+4H2O（氧化反应）正极(Mg）：6H2O + 6e－＝3H2↑+6OH–总反应化学方程式：2Al + 2OH－+ 2H2O ＝2AlO2－+ 3H2↑ 10、一次性锂电池：（负极－－金属锂，正极－－石墨，电解液：LiAlCl4－SOCl2） 负极：8Li －8e－＝8 Li + 正极：3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－ 总反应化学方程式8Li＋3SOCl2 === Li2SO3 ＋6LiCl ＋2S 二、二次电池（又叫蓄电池或充电电池） 1、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO2 电解液—稀硫酸） 放电时：负极：Pb－2e－＋SO42－==PbSO4正极：PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－==PbSO4＋2H2O 总化学方程式Pb＋PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+2H2O 2、镍镉电池（负极－－Cd、正极—NiOOH、电解液: KOH溶液） 放电时负极：Cd－2e—+ 2 OH– == Cd(OH)2 Ni(OH)2+Cd(OH)2 正极：2NiOOH + 2e—+ 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH– 总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O===Cd(OH)2 + 2Ni(OH)2