常见化学电源及电极反应式的书写
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）。
常见化学电源(电极反应式书写)
总反应：Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3 正极：2MnO2+H2O+2e-→Mn2O3+2OH负极：Zn+2OH-→Zn(OH)2+2e-
5、氢-氧电池：
总反 应
2H2 + O2=2H2O
介质 硫酸
负极 2H2→4H++4e正极 O2+4H++4e-→2H2O 6．锂电池：(正极材料为LiMnO2) 总反应：Li + MnO2=LiMnO2 正极：Li++e-+MnO2→LiMnO2 负极：Li→Li++e-
正极： 负极 13、反应式为：
的原电池。
负极：
正极：
14、钢铁析氢腐蚀
负极：
正极：
总反应式：
15、钢铁吸氧腐蚀
负极：
正极：
总反应式：
氢电池在充放电过程中的电化学反应如下： 正极：
负极：
总的电池反应为：
16．心脏起搏器 有人设计以Pt和Zn为电极材料，埋入人体内做某种心脏病人的心脏
3、铅蓄电池：(电解质溶液：硫酸)
总反应：Pb + PbO2 + 2H2SO4=2PbSO4 + 2H2O 正极：PbO2 + 4H++SO42-+2e-→PbSO4 + 2H2O 负极：Pb + SO42-→PbSO4 +2e-
电化学电极反应方程式的书写技巧
电化学专题—电极反应方程式的书写电极方程式是解决电化学题目的关键电极反应的书写与下列几个因素有关1、与装置类型有关2、与电极类型及电极材料有关3、与反应类型有关4、与电子守恒有关5、与电解质环境有关6、与总反应式有关7、与题给信息有关8、与离子的氧化还原性强弱有关一、仅有一电极材料参与反应方法：规律：参与反应的金属电极本身为负极，另一电极往往为正极，负极是参与反应的金属失电子，正极是介质溶液中的微粒得电子（反应一般为析氢、吸氧、析Cu、Ag等）（1）酸性较强介质：正极一般是析氢反应。
例：图1电极反应：负极：Zn-2e=Zn2+正极：2H++2e=H2↑（2）接近中性介质：正极一般是吸氧反应。
例：图2电极反应：负极：2Fe-4e=2Fe2+正极：O2+4e+2H2O=4OH-练习1.我国首创的以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯，它以海水为电解质溶液，利用空气中的氧使铝不断氧化产生电流，写出这种电池的电极材料、电极反应式及总反应式。
（3）碱性介质：正极一般也是吸氧反应。
例：图3电极反应：负极：2Fe-4e=2Fe2+正极：O2+4e+2H2O=4OH-（4）含不活泼金属的盐溶液为介质：正极析出不活泼金属（Cu、Ag等）。
例：图4电极反应：负极：Fe-2e=Fe2+正极：Cu2++2e=Cu二、两电极材料均参与反应（常见于蓄电池式或纽扣式电池）规律：两电极材料通常由金属和金属化合物构成，金属作负极。
电子得失均由两电极本身发生。
在书写电极反应式时，应考虑电解质对电极的影响（如生成难溶物、弱电解质等）。
介质为酸性溶液时，反应式两边不能出现OH-离子；碱性溶液为介质时，反应式两边不能出现H+离子。
（1）酸性介质例：实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水制氯气，已知铅蓄电池工作时总的方程式如下：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O试写出放电时的电极反应式。
分析得出：负极：Pb-2e+SO42-=PbSO4正极：PbO2+2e+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O（2）碱性介质例：蓄电池在放电时起原电池作用，在充电时起电解池作用。
日常生活中常见的化学电源
日常生活中常见的化学电源原电池是一种将化学能转变为电能的装置，而化学电源则是一种实用的原电池。
化学电源品种繁多，大体可分为三类：1.一次电池（1）锌锰电池—干电池普遍用在手电和小型器械上的干电池，外壳锌片作负极，中间的碳棒是正极，它的周围用石墨粉和二氧化锰粉的混合物填充固定，正极和负极间装入氯化锌和氯化铵的水溶液作为电解质，为了防止溢出，与淀粉制成糊状物。
其电极反应式为：负极：Zn-2e- == Zn2+正极：2 NH4++2e-=2NH3↑+H2↑产生的NH3和Zn2+作用：Zn2++4NH3 = [ Zn(NH3)4]2+产生的H2和MnO2作用：H2+2MnO2 = Mn2O3+H2O总反应式为：2Zn+4MnO2+4NH4Cl== [Zn(NH3)4]Cl2+ ZnCl2+2Mn2O3+ 2H2OZn+2MnO2+2 NH4Cl== Zn(NH3)2Cl2+ 2MnO(OH)或Zn+2 NH4+= Zn2++2NH3↑+H2↑电池中MnO2的作用是将正极上NH4+还原生成的H2氧化成为水，以免产生H2附在石墨表面而增加电池内阻。
由于反应中锌筒不断消耗变薄，且有液态水生成，故电池用久后会变软。
新制干电池的电动势为1.5V，这样的干电池是“一次”电池，不能充电再生。
（2）银锌电池—钮扣电池钮扣电池最常见的为微型的Ag—Zn电池，它用不锈钢制成一个由正极壳和负极壳盖组成的小圆盒。
盒内靠正极壳一端充由Ag2O和石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充Zn—Hg合金作负极活性材料，电解质溶液为KOH。
该电池使用寿命较长，广泛用于电子表和电子计算机。
其电极分别为Ag2O和Zn，电解质为KOH溶液。
其电极反应式为：负极：Zn+2OH--2e- == ZnO+H2O 正极：Ag2O+H2O+2e-==2Ag+ 2OH-总反应式为：Zn+ Ag2O== ZnO+2Ag（3）高能电池—锂电池该电池是20世纪70年代研制出的一种高能电池。
(完整版)常见化学电源(电极反应式书写)
常见化学电源1、银—锌电池：（电解质溶液：KOH溶液）总反应：Zn + Ag2O=2Ag + ZnO正极:负极:2、Ni—Cd电池：(电解质溶液：KOH溶液)总反应：Cd +2 NiO（OH） + 2H2O=Cd（OH)2 + 2Ni（OH)2正极：负极3、铅蓄电池:（电解质溶液：硫酸）总反应:Pb + PbO2 + 2H2SO4=2PbSO4 + 2H2O正极：负极4、锌锰干电池(1）酸性(电解质：NH4Cl等）总反应：Zn + 2NH4Cl=ZnCl2 + 2 NH3 + H2正极:负极(2碱性(电解质KOH)总反应式：负极:正极：5、锂电池：（正极材料为LiMnO2）总反应：Li + MnO2=LiMnO2正极：负极6、氢-氧电池：总反应：2H2 + O2=2H2O(1）电解质溶液若为硫酸:正极:________________________________，负极：________________________________（2)电解质溶液若为KOH溶液：正极:________________________________，负极：________________________________7、甲烷电池：(电解质溶液:KOH溶液)总反应：CH4 +2 KOH + 2O2=K2CO3 + 3H2O正极：负极8、乙烷电池: （电解质溶液:KOH溶液）总反应：2C2H6 + 8KOH +7O2=4K2CO3 + 10H2O正极：负极9、甲醇燃料电池（40%KOH溶液）负极：正极：总反应式：10、Fe—Ni电池(爱迪生电池）：(电解质溶液：KOH溶液)总反应：Fe + NiO2 + 2H2O=Fe(OH）2 + Ni(OH）2正极：负极11、铝—空气海水电池:(电解质溶液：海水）总反应：4Al + 6H2O + 3O2=4A l(O H）3正极：负极12、熔融盐电池:（电解质：熔融Li2CO3、Na2CO3）总反应：2CO + O2=2CO2正极：负极13、反应式为：的原电池。
化学电源书写电极方程式的方法
化学电源书写电极方程式的方法我前几天又试了个新方法去书写化学电源的电极方程式，总算有了点成功的感觉。
之前我完全就是瞎摸索，感觉就像在黑暗里走路一样，完全没有方向。
我先讲讲我最开始的错误吧。
那时候我就看见题目，然后凭着感觉乱写方程式，完全不考虑什么规则。
比如说写锌锰干电池的电极方程式，我就只写我能想到的元素反应，但是一核对答案，错得一塌糊涂。
后来我就开始找规律。
我发现写电极方程式之前，得先确定哪个是正极，哪个是负极。
这就好像是在一个团队里，得先分清谁负责主要工作，谁负责辅助工作一样。
例如在燃料电池里，燃料那一端通常是负极，像是氢气燃料电池，氢气这边就是负极啦。
确定了正负极之后呢，就开始写主要的反应物质在电极上的得失电子情况。
这个就有点像分配工作任务，每个物质都有自己该做的事。
拿氢氧燃料电池来说，如果是酸性环境，负极就是氢气失去电子生成氢离子，那反应式就是H₂- 2e⁻= 2H⁺，正极是氧气得到电子和氢离子反应生成水，反应式是O₂+ 4e⁻+ 4H⁺= 2H₂O。
要是碱性环境呢，那就又不一样了，负极的氢气失去电子后，会和氢氧根离子反应，正极的氧气得到电子会生成氢氧根离子。
这个过程中，我有时候就会忘记考虑环境因素。
我试过好多次，都因为没注意溶液是酸性还是碱性，结果方程式写得不对。
再比如说铅蓄电池，负极是铅失去电子变成硫酸铅，正极是二氧化铅得到电子也变成硫酸铅。
这里面有一个容易犯错的地方，就是反应过程中涉及到硫酸根的转移，这个我一开始真的很迷糊，后来多做了几道题才明白过来。
还有一个小窍门，如果要是总反应方程式知道了，就可以先写出来，然后把它拆成两个电极方程式。
这就像是把一个大蛋糕切成两块一样，一块是负极的反应，一块是正极的反应。
不过有时候拆的时候，要注意一些系数的分配，我在这个地方就翻过不少错误。
不确定的时候，就得再仔细看看反应物和生成物之间的化学计量关系了。
反正呢，写化学电源电极方程式这个事儿，经常需要在练习中不断发现自己的错误，然后记住这些坑，下次就不会掉进去了。
各种化学电源
正极壳填充Ag2O和石墨，负极盖填充锌汞合金， 石墨，负极盖填充锌汞合金 盖填充锌汞合金， 正极壳填充Ag 壳填充 电解质溶液KOH 反应式为： KOH。 电解质溶液KOH。反应式为： 充电 Zn+Ag2O+H2O 2Ag+Zn(OH)2 放电 写出放电时的电极反应式。 写出放电时的电极反应式。 电极反应式
（4）锂电池 ）
负极材料： 负极材料：Li ， 正极材料：涂有MnO 正极材料：涂有MnO2 电解质： 电解质：非水性电解质 总反应式（之一）： 总反应式（之一）： 锂电池
Li+MnO2
充电 放电
LiMnO2
写出放电电极反应式。 写出放电电极反应式。 电极反应式
小
结
由化学方程式书写电极反应式： 由化学方程式书写电极反应式： 氧化反应和 的物质， ①找出氧化反应和还原反应的物质，确 找出氧化反应 还原反应的物质 正负极反应的物质； 定正负极反应的物质； ②利用电荷守恒分别写出电极反应式； 利用电荷守恒分别写出电极反应式； 电荷守恒分别写出电极反应式 ③验证：两电极反应式相加所得式子和 验证： 原化学方程式相同，则书写正确。 原化学方程式相同，则书写正确。
2.通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部分， 2.通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部分， 通常在轮船的尾部和在船壳的水线以下部分 装有一定数量的锌块，请解释原因。 装有一定数量的锌块，请解释原因。
绿色电池种种
迅猛发展的绿色环保电池是指近年来研制、 迅猛发展的绿色环保电池是指近年来研制、开发和已 投入使 用的高性能、无污染电池。金属氢化物镍电池与镉镍电池有相 用的高性能、无污染电池。金属氢化物镍电池与镉镍电池有相 同的工作电压(12 (12伏 但由于采用了稀土合金或TiNi合金储氢 稀土合金或TiNi 同的工作电压(12伏)，但由于采用了稀土合金或TiNi合金储氢 负极活性物质，取代了致癌物质镉， 材料作为 负极活性物质，取代了致癌物质镉，使其 成为一种 绿色环保电池。 锂离子蓄电池系由碳作负极， 系由碳作负极 绿色环保电池。 锂离子蓄电池系由碳作负极，嵌锂的金属氧 正极和有机电解质构成，其工作电压为36 36伏 化物作 正极和有机电解质构成，其工作电压为36伏，因此一 锂离子电池相当三个镉镍或金属氢化物镍电池。 个 锂离子电池相当三个镉镍或金属氢化物镍电池。可充电碱 锰电池是在碱性锌锰原电池基础上发展起 来的， 是在碱性锌锰原电池 锰电池是在碱性锌锰原电池基础上发展起 来的，由于应用了 无汞化的锌粉及新型添加剂， 无汞化的锌粉及新型添加剂，不仅保持了原电池 的电流放电 特性，而且能充电使用几十次至几百次。太阳能电池利用 利用P 特性，而且能充电使用几十次至几百次。太阳能电池利用P— 光电效应， 满足用户需要。 结的光电效应 N结的光电效应，把太阳光能直接转换成电 能，满足用户需要。 这种发电具有无需燃料、无污染、 噪声、运行简单可靠、 这种发电具有无需燃料、无污染、无 噪声、运行简单可靠、 减少维护、建设周期短等特点， 减少维护、建设周期短等特点，已被空间和无常规能源的地域 广泛采用。 广泛采用。
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常见化学电源及电极反应式的书写
一、常见化学电源：（大体可分为三类）
1、燃料电池：
（1）氢氧燃料电池：2H2+O2=2H2O
当电解质溶液呈酸性时；
负极：2H2-4e-=4H+正极：O2+4e-+4H+=2H2O
当电解质溶液呈碱性时；电解质溶液为KOH溶液，
负极：2H2-4e-+4OH-=4H2O 正极：O2+4e-+2H2O=4OH-
（2）甲烷燃料电池：用金属铂作电极，
用KOH溶液作电解质溶液。
负极：CH4+ 10 OH--8e-==CO3 2- +7H2O 正极：
2O2+ 4H2O +8e- == 8OH-
总反应式为：CH4+ 2O2+2KOH==K2CO3+ 3H2O
用酸液作电解质溶液
负极：CH4 + 2H2O - 8e- = CO2 + 8H+ 正极：2O2 + 8H+ + 8e- = 4H2O
总反应:CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
（3）甲醇燃料电池：强碱作为电解质溶液
负极：2CH4O + 16OH--12e-==2CO3 2- +12H2O 正极：
3O2+ 6H2O +12e- == 12OH-
总反应式为：2CH4O + 3O2+4OH-==2CO3 2- + 6H2O
（4）熔融盐燃料电池：该电池用Li2CO3和的Na2CO3熔融盐混合物作电解质，CO为阳极燃气，空气与CO2的混合气为阴极助燃气，
负极：2CO+2CO3 2- -4e-==4CO2正极：O2 + 2CO2+4e- ==2CO3 2-
总反应式为：2CO +O2==2CO2
（5）固体氧化物燃料电池：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O 2-在其间通过。
负极：2H2+ 2O2--4e- = 2H2O 正极：
O2+4e- = 2O 2-
总反应式为：2H2 + O2= 2H2O
2、蓄电池：
（1）铅蓄电池： Pb和PbO2作电极材料，H2SO4作电解质溶液。
负极：Pb+SO4 2- -2e- = PbSO4正极：PbO2+4H++ SO4 2- +2e- = PbSO4+2H2O 总反应式为：Pb+ PbO2+2H2SO4==2PbSO4+2H2O
（2）碱性镍—镉电池该电池以Cd和NiO(OH) 作电极材料，NaOH作电解质溶液。
负极：Cd+2OH--2e- ==Cd(OH)2正极：2NiO(OH)+2H2O +2e-==2Ni(OH)2+2OH-
总反应式为：Cd+2NiO(OH)+2H2O== Cd(OH)2+2Ni(OH)2
（3）氢镍可充电池
负极：H2+2OH--2e- ==2H2O 正极：2NiO(OH)+2H2O +2e-==2Ni(OH)2+2OH-
总反应式为：H2+2NiO(OH)== 2Ni(OH)2
3、一次性电池：
（1）锌锰电池—干电池：（-）Zn︱KOH︱MnO2(+)
负极：Zn + 2OH-－2e- = Zn(OH)2正极：2MnO2 + 2H2O + 2e - = 2MnOOH + 2OH-
总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O = 2MnOOH + Zn(OH)2
（2）银锌电池—钮扣电池：（-）Zn︱KOH︱Ag2O(+)
负极：Zn+2OH--2e- = ZnO+H2O 正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
总反应式为：Zn+ Ag2O = ZnO+2Ag
（3）锂电池：锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S 负极：；正极：。
（4）海水铝电池“铝-空气-海水”
负极：4Al-12e- ==4Al 3+正极：3O2+4H2O+8e-==8OH-
总反应式为：4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3
二、电极反应式的书写
1、准确判断原电池的正负极
（1）铜片和铝片同时插入浓硝酸中
负极：Cu-2e- ==Cu 2+正极：2NO3-+4H + +2e-==2NO2+2H2O
（2）镁铝合金放入6mol/L的NaOH溶液中
负极：2Al+8OH—6e-==2AlO2- +4H2O 正极：6H2O+6e-==3H2+6OH-
2、高度注意电解质的酸碱性
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。
在碱溶液中，不可能有H+出现，在酸溶液中，也不可能出现OH-。
又如CH4、CH3OH等燃料电池，在碱溶液中C元素以CO32-离子形式存在，而不是放出CO2。
3、牢牢抓住总的反应方程式
只要知道总反应方程式和其中的一个电极反应式，即可迅速写出另一个电极反应式。
（注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。
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