2021高考化学考点电极反应式的书写(提高)
高考化学之燃料电池电极反应式的书写
燃料电池电极反应式的书写燃料电池电极反应式的书写是中学化学教学的难点，也是高考化学的常考考点之一，在书写时学生往往易错。
参加北大附中课堂教学培训，感悟最深的是桑老师对燃料电池电极反应式的复习的处理，其复习教学设计如下：一、首先分清原电池的正、负极均为惰性电极，电极均不参与反应。
二、正极发生还原反应，通入的气体一般是氧气，氧气得到电子首先变为氧离子，根据电解质的不同，其负极电极反应式书写分以下几种情况：（1）在酸性溶液中生成的氧离子与氢离子结合生成水，其电极反应式为：O2 + 4e- + H+== 4H2O（2）在碱性溶液中,氧离子与氢氧根离子不能结合,只能与水结合生成氢氧根离子,其电极反应式为：O2 + 4e -+ 2H2O== 4OH-（3）在熔融碳酸盐中,氧离子与碳酸根离子不能结合，只能与二氧化碳结合生成碳酸根离子，其电极反应式为：O2+2CO2-+4e-==2 CO32-（4）在熔融氧化物介质中，氧气得到电子转化为氧离子,其电极反应式为：O2 + 4e- == 2O2-三、负极发生氧化反应,负极生成的离子一般与正极产场结合，有以下几种情况：(1)若负极通入的气体是氢气,则①酸性液中H2 - 2e-== 2H+②碱性溶液中H2 - 2e- + 2OH- == 2H2O③熔融氧化物中H2 - 2e- + O2- == H2O(2) 若负极通入的气体为含碳的化合物CO、CH4、CH3OH等,碳元素均转化为正四价碳的化合物、在酸性溶液中生成二氧化物气体、在碱性溶液中生成碳酸根离子,熔融碳酸盐中生成二氧化碳，熔融氧化物中生成碳酸根离子。
含有氢元素的化合物最终都有水生成。
如CH3OH燃料电池：酸性溶液中负极反应式为:：CH3OH - 6e- + H2O == CO2↑ + 6H+碱性溶浚中负极反应式为：CH3OH - 8e- + 10OH- == CO32-+ 7H2O 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H2，正极通入O2，总反应为：2H2 + O2 === 2H2O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：H2– 2e- === 2H+ ,2H+ + 2OH- === 2H2O,所以：负极的电极反应式为：H2– 2e- + 2OH- === 2H2O；正极是O2得到电子，即：O2 + 4e- === 2O2-，O2- 在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH-即：2O2-+ 2H2O === 4OH-，因此，正极的电极反应式为：O2 +2H2O + 4e- === 4OH-。
2021高考化学专题必刷题库13 化学实验基础
2021高考化学专题复习13化学实验基础一、单选题1．制取较纯的一氯乙烷，用下列哪种方法最好A．乙烷和氯气取代B．乙烯与氢气加成，再用氯气取代C．乙烯和氯化氢加成D．乙炔和氯化氢加成2．分子式为C5H12O，能与金属钠反应产生氢气，并含有两个甲基的有机物有A．3种B．4种C．5种D．8种3．下列关于过氧化氢的说法正确的是A．过氧化氢具有杀菌消毒作用，是强酸B．过氧化氢是离子化合物C．过氧化氢可以发生分解反应D．过氧化氢是水的同分异构体4．下列操作能达到预期目的的是①石油分馏时把温度计插入液面以下②用溴水除去乙烷中混有的SO2气体③用乙醇萃取溴水中的溴④将苯与溴水混合后加入铁粉制溴苯⑤将饱和食盐水滴入盛有电石的烧瓶中制取乙炔A．①④B．②⑤C．②③④⑤D．①②③④5．分子式为C6H10O3，能与NaHCO3反应产生无色气体，且与新制的Cu(OH)2悬浊液共热会出现砖红色沉淀的有机物有（不含立体异构）A．8种B．9种C．12种D．13种6．化学与生活密切相关，下列关于生活中的化学物质或化学现象的认识不正确的是( )A．奥运会火炬的燃料丙烷是有机物B．用少量食醋除去水壶中的水垢C．工业上最初获得苯的主要方法是石油的分馏D．浓硝酸溅到皮肤上，使皮肤变黄色，是由于浓硝酸和蛋白质发生颜色反应7．把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中，将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽里，放在光亮处，可能观察到的现象为①黄绿色逐渐消失①试管壁上有油珠出现①试管内液面上升①水槽内有晶体析出8．以下10种实验操作方法以及结论错误的有几种：①比较水和乙醇羟基的活泼性强弱，用金属钠分别与水和乙醇反应。
②欲证明CH2＝CHCHO中含有碳碳双键，滴入酸性KMnO4溶液，看紫红色是否褪去。
③欲粗略测定某未知浓度的醋酸溶液中醋酸的电离常数Ka，应做的实验和所需的试剂（或试纸）为：中和滴定实验、①H试纸、氢氧化钠、酸碱指示剂。
2021届高考化学复习：专题二 原电池原理及其应用(学案及训练)
专题二原电池原理及其应用（学案及训练）知识梳理1.原电池工作原理图2.原电池装置升级考查图(1)装置①②③中，电子均不能通过电解质溶液(或内电路)。
(2)装置①中，不可能避免会直接发生Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，化学能部分转化为热能，能量转化率比装置②低。
断开K1后，装置①中会发生Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，不如装置②稳定。
(3)盐桥的作用：原电池装置由装置①到装置②的变化是由盐桥连接两个“半电池装置”，其中盐桥的作用有三种：a.隔绝正负极反应物，避免直接接触，导致电流不稳定；b.通过离子的定向移动，构成闭合回路；c.平衡电极区的电荷。
(4)离子交换膜作用：由装置②到装置③的变化是“盐桥”变成“质子交换膜”。
离子交换膜是一种选择性透过膜，允许相应离子通过，离子迁移方向遵循原电池中离子迁移方向。
分类训练角度一燃料电池1一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。
下列有关该电池的说法正确的是( )A.反应CH 4＋H 2O =====催化剂△3H 2＋CO ，每消耗1 mol CH 4转移12 mol 电子B.电极A 上H 2参与的电极反应为：H 2＋2OH －－2e －===2H 2OC.电池工作时，CO 2－3向电极B 移动D.电极B 上发生的电极反应为：O 2＋2CO 2＋4e －===2CO 2－3答案 D角度二 可逆电池2.(2020·天津理综，6)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘溴液流电池，其工作原理示意图如图。
图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。
下列叙述不正确的是( )A.放电时，a 电极反应为I 2Br －＋2e －===2I －＋Br －B.放电时，溶液中离子的数目增大C.充电时，b 电极每增重0.65 g ，溶液中有0.02 mol I －被氧化D.充电时，a 电极接外电源负极答案 D3.全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a 常用掺有石墨烯的S 8材料，电池反应为：16Li ＋x S 8===8Li 2S x (2≤x ≤8)。
2021高考化学考点电极反应式(基础)
【 变 式 1 】 若 将 例 1 中 的 KOH 碱 性 环 境 变 为 酸 性 环 境 ， 则 该 电 池 的 负 极 反 应 式 为
_____
。
【答案】CH3OH+ H2O－6e－=CO2 + 6H+
【解析】还原剂为 CH3OH，氧化产物为 CO2，在负极消耗 1 mol CH3OH 生成 1 mol CO2
共转移 6 mol 电子，在上题第三步中需要在右边添加 6 mol H+，即负极电极反应式为：
CH3OH+ H2O－6e－=CO2 + 6H+
【变式 2】据报道，摩托罗拉公司的一种以甲醇为原料、以 KOH 为电解质的用于手机的可
充电的高效燃料电池，充一次电可持续使用一个月。关于该电池的叙述正确的是
A、放电时，正极反应为：O2 + 4e－ + 4H+=2H2O B、放电时，负极反应为：CH3OH－6e－+ 8OH－ =CO32－ + 6H2O
已知，电池使用 KOH 溶液做电解质溶液；原电池正极反应式为 NiOOH+ H2O ＋e－＝
Ni(OH)2 + OH－，负极反应式为
。
【答案】MH + OH－- e－＝M + H2O
类型三、电解池中的电极反应式
例 3、写出用石墨作电极，电解饱和食盐水的电极反应式。
【解析】 由于电极材料为石墨，是惰性电极，不参与电极反应，则电极反应式的书写只
在碱性溶液中： 负极：2H2－4e－+4OH— ===4H2O； 正极：O2 +2H2O + 4e－=4OH—。
3．要注意电子转移的数目
要点诠释：
电极反应式的书写
电极反应式的书写电极反应式是化学反应中，在电极上发生的物质转化过程的化学方程式。
它反映了在电化学反应过程中，电子的转移情况以及物质的氧化还原过程。
书写电极反应式的基本步骤如下：1. 确定电极类型：根据实验条件和反应体系，确定电极的类型，如阳极、阴极或参比电极。
2. 分析反应体系：分析反应体系中的物质种类和浓度，以及它们在反应过程中的氧化还原性质。
3. 确定氧化剂和还原剂：根据物质的氧化还原性质，确定反应过程中的氧化剂和还原剂。
氧化剂是接受电子的物质，还原剂是失去电子的物质。
4. 确定电子转移数：根据法拉第定律，电子转移数等于通过电解质溶液的电流与时间的乘积除以法拉第常数。
5. 书写电极反应式：根据以上信息，按照氧化还原反应的原则，写出电极反应式。
电极反应式的写法与普通化学方程式相同，但需要注意以下几点：a) 电极反应式中的化学物质应标明其氧化态，如Fe2+表示亚铁离子。
b) 电极反应式中的电子转移数应写在等号右边，用“+”表示得到电子，用“-”表示失去电子。
c) 电极反应式中的离子符号应写在圆括号内，并在右上角标明电荷数。
d) 电极反应式中的气体产物应标明其状态，如g表示气态。
6. 检查电极反应式：检查电极反应式是否符合实验条件和反应体系的特点，以及是否满足电荷平衡和质量平衡的要求。
下面举一个实际的例子来说明如何书写电极反应式：假设我们有一个电池反应体系，其中Cu2+离子在铜电极上被还原为铜原子，同时Zn2+离子在锌电极上被氧化为锌原子。
我们可以按照以下步骤书写电极反应式：1. 确定电极类型：铜电极为阴极，锌电极为阳极。
2. 分析反应体系：Cu2+离子和Zn2+离子分别作为还原剂和氧化剂参与反应。
3. 确定氧化剂和还原剂：Cu2+离子作为还原剂，Zn2+离子作为氧化剂。
4. 确定电子转移数：根据法拉第定律，电子转移数等于通过电解质溶液的电流与时间的乘积除以法拉第常数。
5. 书写电极反应式：根据以上信息，我们可以写出铜电极上的还原反应和锌电极上的氧化反应的电极反应式：铜电极上的还原反应：Cu2++2e-→Cu（氧化态还原）锌电极上的氧化反应：Zn2++2e-→Zn（氧化态增加）。
高考化学总复习考点讲解_氧化还原反应方程式的书写与计算(提高)(2020-2021)
高考总复习氧化还原反应方程式的书写和计算（提高）审稿：张灿丽【考纲要求】1．巩固氧化还原反应的概念2．能用化合价升降法配平常见的氧化还原反应。
3．能运用质量守恒、电子守恒、电荷守恒，进行氧化还原反应的有关计算。
【考点梳理】一、氧化还原反应方程式的配平1．配平的原则(1)电子守恒：氧化还原反应过程中，氧化剂得电子总数目等于还原剂失电子总数目，即：“电子得失数相等”“化合价升降数相等”。
(2)质量守恒：反应前后各元素的原子个数相等。
(3)电荷守恒：对于离子方程式，等式两边“电荷总数相等”。
2．配平的思路一般分两部分:第一部分是氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物之间的配平—化合价升降相等或电子得失数相等；第二部分是用观察法配平其他物质的化学计量数。
3．常见配平方法——化合价升降法(即电子得失法或氧化数法)二、陌生氧化还原反应方程式的书写策略近年来我们发现高考中有区分度的题目一般都会涉及陌生氧化还原反应方程式的书写，而且常以离子反应的形式出现，题目中会伴随陌生度较高的新信息和新情境，灵活度较高，是对考生能力的一种考查方式。
攻克这一难题不能单纯靠背诵书上出现的反应方程式，须在平时学习中注重积累书写陌生氧化还原离子方程式的经验和方法，从而具备“得一法解若干题”的能力，才能在高考中拿到关键分，取得理想成绩。
如何正确掌握氧化还原反应类离子方程式，一般应注意以下几点：1．根据题干的表述列出相关物质的化合价的变化，分清氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物；2．要满足电子守恒；3．要满足电荷守恒；4 ．注意溶液的酸碱性，调整反应介质；5 ．满足原子守恒。
三、氧化还原反应方程式的计算对于氧化还原反应的计算，关键是根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等，即得失电子守恒，列出守恒关系式求解。
其解题的一般步骤为：（1）找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
（2）找准一种原子或离子得失电子数。
燃料电池电极反应式的书写
欢迎共阅燃料电池电极反应式的书写燃料电池电极反应式的书写是中学化学教学的难点，也是高考化学的常考考点之一，在书写时学生往往易错。
参加北大附中课堂教学培训，感悟最深的是桑老师对燃料电池电极反应式的复习的处理，其式为： O2 + 4e- == 2O2-三、负极发生氧化反应,负极生成的离子一般与正极产场结合，有以下几种情况：(1)若负极通入的气体是氢气,则①酸性液中 H2 - 2e- == 2H+②碱性溶液中 H2 - 2e- + 2OH- == 2H2O③熔融氧化物中 H2 - 2e- + O2- == H2O(2) 若负极通入的气体为含碳的化合物CO、CH4、CH3OH等,碳元素均转化为正四价碳的化合物、在酸性溶液中生成二氧化物气体、在22正极是O2得到电子，即：O2 + 4e- === 2O2-，O2- 在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH-即：2O2- + 2H2O === 4OH-，因此，正极的电极反应式为：O2 +2H2O + 4e- === 4OH-。
?2．电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）负极的电极反应式为：H2–2e- === 2H+正极是O2得到电子，即：O2 + 4e- === 2O2-，O2- 在酸性条件下不能单独存在，只能结合H+生成H2O即：O2- + 2 H+ === H2O，因此正极的电极反应式为：O2+ 4H++ 4e-=== 2H2O(O2+ 4e-=== 2O2-，2O2- + 4H+ === 2H2O)? 负极的电极反应式为：CH4O -6e-+8OH-? === CO32-+ 6H2O2. 酸性电解质（H2SO4溶液为例）总反应: 2CH4O + 3O2 === 2CO2 + 4H2O正极的电极反应式为：3O2+12e-+12H+ === 6H2O负极的电极反应式为：2CH4O-12e-+2H2O === 12H++ 2CO2说明：乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相同甲烷燃料电池? 甲烷燃料电池以多孔镍板为两极,电解质溶液为KOH，生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3，所以总反应为：CH4+ 2KOH+ 2O2=== K2CO3 + 3H2O。
高考化学电化学方程式的书写
电池电极反应式或总反应式的书写1．铝—镍电池(负极—Al，正极—Ni，电解液—NaCl溶液、O2)负极：【4Al－12e－===4Al3＋】正极：【3O2＋6H2O＋12e－===12OH－】总反应式：【4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3】2．镁—铝电池(负极—Al，正极—Mg，电解液—KOH溶液)负极：【2Al＋8OH－－6e－===2AlO－2＋4H2O】正极：【6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－】总反应离子方程式：【2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑】3．氢氧燃料电池：电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极：【2H2－4e－＋4OH－===4H2O】正极：【O2＋2H2O＋4e－===4OH－】总反应式：【2H2＋O2===2H2O】4．氢氧燃料电池：电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极：【2H2－4e－===4H＋】正极：【O2＋4H＋＋4e－===2H2O】总反应式：【2H2＋O2===2H2O】5．氢氧燃料电池：电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极：【2H2－4e－===4H＋】正极：【O2＋2H2O＋4e－===4OH－】总反应式：【2H2＋O2===2H2O】6．甲烷燃料电池：电解质是熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3)正极：【2O2＋8e－＋4CO2===4CO2－3】负极：【CH4－8e－＋4CO2－3===5CO2＋2H2O】总反应式：【CH4＋2O2===CO2＋2H2O】7．甲烷燃料电池：酸性电解质(电解液为H 2SO 4溶液)正极：【2O 2＋8e －＋8H ＋===4H 2O 】负极：【CH 4－8e －＋2H 2O===CO 2＋8H ＋】总反应式：【CH 4＋2O 2===CO 2＋2H 2O 】8．甲烷燃料电池：碱性电解质(电解液为KOH 溶液)正极：【2O 2＋8e －＋4H 2O===8OH －】负极：【CH 4－8e －＋10OH －===CO 2－3＋7H 2O 】总反应式：【CH 4＋2O 2＋2KOH===K 2CO 3＋3H 2O 】9．甲烷燃料电池：碱性电解质(铂为两极、电解液为KOH 溶液) 正极：【3O 2＋12e －＋6H 2O===12OH －】负极：【2CH 3OH －12e －＋16OH －===2CO 2－3＋12H 2O 】总反应式：【2CH 3OH ＋3O 2＋4KOH===2K 2CO 3＋6H 2O 】10．甲烷燃料电池：酸性电解质(铂为两极、电解液为H 2SO 4溶液) 正极：【3O 2＋12e －＋12H ＋===6H 2O 】负极：【2CH 3OH －12e －＋2H 2O===12H ＋＋2CO 2】总反应式：【2CH 3OH ＋3O 2===2CO 2＋4H 2O 】11．CO 燃料电池：熔融盐(铂为两极、碳酸盐熔融作电解质，空气与CO 2为正极助燃气) 正极：【O 2＋4e －＋2CO 2===2CO 2－3】负极：【2CO ＋2CO 2－3－4e －===4CO 2】12．CO 燃料电池：酸性电解质(铂为两极、电解液为H 2SO 4溶液) 正极：【O 2＋4e －＋4H ＋===2H 2O 】负极：【2CO －4e －＋2H 2O===2CO 2＋4H ＋】13．用惰性电极电解NaCl 溶液阴极：【2H ＋＋2e －===H 2↑】阳极：【2Cl －－2e －===Cl 2↑】总反应式：【2NaCl ＋2H 2O =====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑】阴极：【2Cu 2＋＋4e －===2Cu 】阳极：【4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑】总反应式：【2CuSO 4＋2H 2O =====电解2Cu ＋2H 2SO 4＋O 2↑】15．用惰性电极电解熔融MgCl 2阳极：【2Cl －－2e －===Cl 2↑】阴极：【Mg 2＋＋2e －===Mg 】总反应式：【MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑】16．用惰性电极电解熔融Al 2O 3阳极：【6O 2－－12e －===3O 2↑】阴极：【4Al 3＋＋12e －===4Al 】总反应式：【2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al ＋3O 2↑】17．用铜作电极电解H 2O阴极：【2H ＋＋2e －===H 2↑】阳极：【Cu －2e －===Cu 2＋】总反应式：【Cu ＋2H 2O =====电解Cu(OH)2↓＋H 2↑】18．用铜作电极电解H 2SO 4溶液阴极：【2H ＋＋2e －===H 2↑】阳极：【Cu －2e －===Cu 2＋】总反应式：【Cu ＋H 2SO 4=====电解CuSO 4＋H 2↑】19．用铜作电极电解NaOH 溶液阴极：【2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －】阳极：【Cu －2e －＋2OH －===Cu(OH)2↓】总反应式：【Cu ＋2H 2O =====电解Cu(OH)2↓＋H 2↑】阴极：【6H ＋＋6e －===3H 2↑】阳极：【2Al －6e －===2Al 3＋】总反应式：【2Al ＋3H 2SO 4=====电解Al 2(SO 4)3＋3H 2↑】21．用Al 作电极电解NaOH 溶液阴极：【6H 2O ＋6e －===3H 2↑＋6OH －】阳极：【2Al －6e －＋8OH －===2AlO －2＋4H 2O 】总反应式：【2Al ＋2H 2O ＋2NaOH =====电解2NaAlO 2＋3H 2↑】22．铁—镍电池(负极—Fe ，正极—NiO 2，电解液—KOH 溶液) 已知Fe ＋NiO 2＋2H 2O充电 放电Fe(OH)2＋Ni(OH)2，则：【 负极：【Fe －2e －＋2OH －===Fe(OH)2】正极：【NiO 2＋2H 2O ＋2e －===Ni(OH)2＋2OH －】阴极：【Fe(OH)2＋2e －===Fe ＋2OH －】阳极：【Ni(OH)2－2e －＋2OH －===NiO 2＋2H 2O 】23．LiFePO 4电池(正极—LiFePO 4，负极—Li ，含Li ＋导电固体为电解质) 已知FePO 4＋Li充电 放电LiFePO 4，则 负极：【Li －e －===Li ＋】正极：【FePO 4＋Li ＋＋e －===LiFePO 4】阴极：【Li ＋＋e －===Li 】阳极：【LiFePO 4－e －===FePO 4＋Li ＋】24．高铁电池(负极—Zn ，正极—石墨，电解质为浸湿的固态碱性物质) 已知：【3Zn ＋2K 2FeO 4＋8H 2O充电 放电3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH ，则：【 负极：【3Zn －6e －＋6OH －===3Zn(OH)2】正极：【2FeO 2－4＋6e －＋8H 2O===2Fe(OH)3＋10OH －】阴极：【3Zn(OH)2＋6e －===3Zn ＋6OH －】阳极：【2Fe(OH)3－6e －＋10OH －===2FeO 2－4＋8H 2O 】。
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【变式 2】以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法： （1）酸性条件（2）、碱性条件(3) 固体电解质（高温下能传导 O2-）
（4）熔融碳酸盐（如：熔融 K2CO3）环境下 【答案】（1）酸性条件：
燃料电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O
①
燃料电池正极反应：O2+4H++4e-=2H2O ②
2CH3OH + 2H2O－12e－= 2CO2 + 12H+
3O2 +12H+ +12e－＝6H2O
2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O
CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O 2O2+4H2O+8e－=8OH－
CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 2CH3OH +16OH－－12e－=2CO32－
和生成物。
要点诠释：
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，
2 3
。电池总反
应-正极电极反应式得负极反应式：CH4+4CO
2 3
-8e－=5CO2+2H2O
3
【变式 3】据报道，摩托罗拉公司的一种以甲醇为原料、以 KOH 为电解质的用于手机的可 充电的高效燃料电池，充一次电可持续使用一个月。关于该电池的叙述正确的是
A、放电时，正极反应为：O2 + 4e－ + 4H+=2H2O B、放电时，负极反应为：CH3OH－6e－+ 8OH－ =CO32－ + 6H2O C、充电时，原电池的负极与电源的正极相连接 D、充电时，阴极反应为：4OH－－4e－=2H2O + O2↑ 【答案】B
燃料电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O ①
燃料电池正极反应：O2+4e-=202-
②
①-②×2，得燃料电池负极反应：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O
（4）熔融碳酸盐（如：熔融 K2CO3）环境下：
电池总反应：CH4+2O2＝CO2+2H2O。正极电极反应式：O2+2CO2+4e－＝2CO
2H2+O2＝2H2O
2H2+4OH－－4e－＝4H2O O2+2H2O+4e－＝4OH－
2H2+O2＝2H2O
甲烷 燃料 电池
负极 正极 总反应
CH4 + 2H2O－8e－=CO2 + 8H+ 2O2 + 8H+ + 8e－＝4H2O CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
甲醇 燃料 电池
负极 正极 总反应
5.抓住总的反应方程式 要点诠释：
1
正负极反应式相加得到电池反应的总的化学方程式。若能写出总反应式，可以减去较易
写出的电极反应式，从而写出较难书写的电极方程式。
注意相加减时电子得失数目要相等。
Байду номын сангаас
6．常见燃料电池的电极反应式：
电极 电池
反应
酸性电解质
碱性电解质
氢氧 燃料 电池
负极 正极 总反应
2H2－4e－＝4H+ O2+4H++4e－＝2H2O
极反应式时，要注意正负极得失电子相等。这样可避免在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．电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求：
要点诠释：
①电极反应式等式的两边原子数目及电荷必须守恒。
②反应式中的难溶物、难电离的物质、气体、单质、氧化物等均应写成化学式形式。如铅蓄
已知，电池使用 KOH 溶液做电解质溶液；原电池正极反应式为 NiOOH+ H2O ＋e－＝
4
Ni(OH)2 + OH－，负极反应式为
。
【答案】MH + OH－- e－＝M + H2O
【变式 3】天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二 氧化钴(LiCoO2)，充电时 LiCoO2 中 Li 被还原，并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中，
2
【典型例题】
类型一、燃料电池的电极反应式
例 1、CH4 和 O2 在 KOH 溶液中组成燃料电池，该电池的负极反应式为_____
。
【答案】CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O
【解析】
第一步：找氧化还原反应中的对应关系：氧化剂——还原产物；还原剂——氧化产物。
即：负极：CH4（还原剂）→ CO32－ （氧化产物）。 第二步：分析电子转移的物质的量，CH4 中碳元素为－4 价，CO32－中碳元素为+4 价，1
①-②×2，得燃料电池负极反应：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
（2）碱性条件：
燃料电池总反应：CH4+202+2NaOH=Na2CO3+3H2O
①
燃料电池正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-
②
①-②×2，得燃料电池负极反应：CH4+10OH--8e-=CO
2 3
+7H2O
（3）固体电解质（高温下能传导 O2-）：
Cd＋2NiO(OH)＋2H2O
Cd(OH)2＋2Ni(OH)2，写出放电时负极反应式和充电时阴极反
应式。
【答案】负极：Cd－2e－＋2OH－=Cd(OH)2；阴极：Cd(OH)2＋2e－=Cd＋2OH－。 【解析】放电时负极反应式为：Cd－2e－＋2OH－=Cd(OH)2；
正极反应式为：NiOOH－e－＋H2O = Ni(OH)2＋OH-。 充电时，阳极电极反应式为：Ni(OH)2－e－ ＋OH-===NiOOH＋H2O； 阴极反应式为：Cd(OH)2＋2e－===Cd＋2OH－。 【总结升华】放电是原电池反应，充电是电解过程。放电后负极变成阴极，正极变成阳
D．阴极：PbSO4(s)+2e－=Pb(s)+SO42－(aq)
【答案】A 【解析】放电时负极电极反应式应为：Pb(s)+SO42－(aq)－2e－＝PbSO4(s)。 【变式 2】高功率 Ni/MH（M 表示储氢合金）电池已经用于混合动力汽车。总反应方程式如 下：
Ni(OH)2 + M
NiOOH + MH
也不能出现 OH－。
在酸性溶液中： 负极：2H2－4e－===4H+；
正极：O2 + 4H+ + 4e－=== 2H2O
在碱性溶液中： 负极：2H2－4e－+4OH— ===4H2O； 正极：O2 +2H2O + 4e－=4OH—。
3．要注意电子转移的数目
要点诠释：
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
要点诠释： ①在水溶液中 Al3+、Mg2+、Na+、Ca2+、K+这些活泼金属阳离子不被还原，这些活泼金属的 冶炼往往采用电解无水熔融态盐或氧化物而制得。 ② 阴阳离子在两极上放电顺序复杂，与离子性质、溶液浓度、电流强度、电极材料等都有 关，不应将放电顺序绝对化，以上仅是一般规律，有时会有调整。如电镀锌时，需控制条件， 使得电子能力：Zn2+＞H+ 2．在阳极：
以 LiC6 表示。电池反应为 LiCoO2+C6
CoO2+LiC6。则下列说法正确的是( )
A．放电时，电池的正极反应为 LiC6－e－==Li++C6 B．放电时，电池的正极反应为 CoO2+Li++e－==LiCoO2 C．羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质 D．锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低
mol CH4 失去 8 mol 电子，即负极：CH4—8e－→ CO32－。
第三步：依据电荷原理配平以上电极反应式，缺少的物质从反应介质中寻找。因为该电
池为碱性电池，而且左右相差 10 mol 负电荷，所以应该在左边添加 10 mol OH－。即： 负极：CH4—8e－+ 10OH－ = CO32－ 第四步：配平质量守恒，使等号两边各原子数相等，等号左边有 OH－，则右边缺 H2O，
所以负极反应式为：CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O 同理，正极反应式为：O2+2H2O+4e-=4OH【总结升华】也可先写出配平的总反应式：CH4+2O2+2OH—=CO32-+3H2O 和正极反应式：
O2+2H2O+4e-=4OH-，然后用前者减去后者即得出负极反应式。
举一反三：
【变式 1】若将 KOH 的碱性反应环境变为酸性环境，则该电池的负极反应式为_____
高考总复习 电极反应式的书写
【考纲要求】
1．理解原电池的工作原理并正确书写各种化学电源的电极反应和总反应方程式；
2．理解电解池的工作原理并正确书写电极反应和总反应方程式。