高中化学选修4电化学电极反应书写专题训练及解析

燃料电池电极反应式的书写方法一、有关燃料电池基本知识了解1、定义：燃料电池是一种不经过燃烧，将燃料化学能经过电化学反应直接转变为电能的装置。

它和其它电池中的氧化还原反应一样，都是自发的化学反应，不会发出火焰，其化学能可以直接转化为电能，且废物排放量很低。

其中燃料电池电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同，这是我们书写燃料电池总反应方程式的依据。

2、燃料电池的电极规定燃料电池的两极材料都是用多孔碳、多孔镍、铂、钯等兼有催化剂特性的惰性金属，两电极的材料相同。

因此，燃料电池的电极是由通入气体的成分来决定。

通入可燃物的一极为负极，可燃物在该电极上发生氧化反应；通入空气或氧气的一极为正极，氧气在该电极上发生还原反应。

3、燃料电池的电解质不同类型的燃料电池可有不同种类的电解质，其电解质通常有水剂体系（酸性、中性或碱性）电解质、熔融盐电解质、固体（氧化物或质子交换膜）电解质等。

在不同的电解质中，燃料电池的电极反应式就有不同的表示方法。

因此，在书写燃料电池电极反应式时要特别注意电解质的种类。

4、燃料电池的工作原理以氢氧燃料电池为例，其工作原理是：氢气（可燃物）从负极处失去电子（燃料被氧化掉），这些电子从外电路流到正极；同时，余下的阳离子（氢离子）通过电解液被送到正极。

在正极，离子与氧气发生反应并从负极获得电子。

二、燃料电池电极反应式的书写方法在中学阶段，掌握燃料电池的工作原理和电极反应式的书写是十分重要的。

所有的燃料电池的工作原理都是一样的，其电极反应式的书写也同样是有规律可循的。

书写燃料电池电极反应式一般分为三步：第一步，先写出燃料电池的总反应方程式；第二步，再写出燃料电池的正极反应式；第三步，在电子守恒的基础上用燃料电池的总反应式减去正极反应式即得到负极反应式。

下面对书写燃料电池电极反应式“三步法”具体作一下解释。

1、燃料电池总反应方程式的书写因为燃料电池发生电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同，可根据燃料燃烧反应写出燃料电池的总反应方程式，但要注意燃料的种类。

（完整版）电极反应式书写练习答案电极反应式书写练习1.负极:Fe－2e－=Fe2＋正极:2Fe3＋2e－=2Fe2＋总方程式2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋FeCl3溶液2.负极:Zn－2e－=Zn2＋正极:Cu2＋＋2e－=Cu总方程式Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu CuSO4溶液3.负极:2Fe－4e－=2Fe2＋正极:O2+4e－+2H2O=4OH－总方程式:2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2 NaCl溶液4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)34.负极:Fe－2e－=Fe2＋正极:2H＋＋2e－=H2↑总方程式:Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑H2SO4溶液5.负极:2H2－4e－=4H＋正极:O2＋4e－＋4H＋=2H2O总方程式:2H2＋O2=2H2O6.负极:2H2－4e－＋4OH－=4H2O正极:O2+4e－+2H2O=4OH－总方程式:2H2＋O2=2H2O7.负极:CH4－8e－＋2H2O=CO2＋8H＋正极:2O2＋8e－＋8H＋=4H2O总方程式:CH4＋2O2=CO2＋2H2O8.负极:CH4－8e－＋10OH－=CO32－＋7H2O正极:2O2+8e－+4H2O=8OH－总方程式:CH4＋2O2＋2OH－=CO32－＋3H2O 9.GFe CuGFe ZnGFe CGFe C1负极:CH4－8e－＋4O2－=CO2＋2H2O正极:2O2＋8e－=4O2－总方程式:CH4＋2O2=CO2＋2H2O10.负极:CH4－8e－＋2H2O=CO2＋8H＋正极:2O2＋8e－＋8H＋=4H2O总方程式:CH4＋2O2=CO2＋2H2O11.负极:2Al－6e－＋8OH－=2AlO2－＋4H2O正极:6H2O＋6e－=3H2＋6OH－总方程式:2Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2－＋3H2↑NaOH溶液12.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＋12e－＋6H2O=12OH－总方程式:4Al＋3O2＋6H2O=4Al(OH)313.甲烷燃料电池(铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入甲烷、熔融碳酸盐(K2CO3作电解质)负极:CH4－8e－＋4CO32－=5CO2＋2H2O正极:2O2＋8e－＋4CO2=4CO32－总方程式:CH4+2O2=CO2＋2H2O 14.甲醇燃料电池(1).碱性电解质(铂为两极、电解液为KOH溶液负极:2CH3OH－12e－＋16OH－=2CO32－＋12H2O正极:3O2＋12e－＋6H2O=12OH－总方程式:2CH30H＋3O2＋4OH－=2CO32－＋6H2O(2).酸性电解质（铂为两极、电解质为H2SO4溶液负极:2CH3OH－12e－＋2H2O=2CO2＋12H+正极:3O2＋12e－＋12H＋=6H2O总方程式:2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O15.CO燃料电池(1).熔融盐(铂为两极、Li2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气）负极:2CO－4e－＋2CO32－=4CO2正极:O2＋4e－＋2CO2=2CO32－总方程式:2CO＋O2=2CO2(2).酸性电解质（铂为两极、电解液为H2SO4溶液负极:2CO－4e－＋2H2O=2CO2＋4H＋正极:O2＋4e－＋4H＋=2H2O总方程式:2CO＋O2=2CO2二、根据总方程式写电极反应式1. Zn＋2MnO2＋2NH4Cl=ZnCl2＋2MnO(OH)＋2NH3↑负极:Zn－2e－=Zn2＋正极:2MnO2＋2NH4＋＋2e－=2MnO(OH)＋2NH3↑GMg Al22. PbO2+Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O负极:Pb－2e－＋SO42－=PbSO4正极:PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－=PbSO4＋2H2O3. 海水做电解质溶液:5MnO2＋2Ag＋2NaCl=Na2Mn5O10＋2AgCl负极:2Ag－2e－＋2Cl=2AgCl正极:5MnO2＋2e－=Mn5O102－4. KOH为电解质：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O=Cd(OH)2＋2Ni(OH)2负极:Cd－2e－+2OH－=Cd(OH)2正极:2NiO(OH)＋2e－＋2H2O=2Ni(OH)2+2OH－5. 湿KOH为电解质：Zn＋2MnO2＋2H2O=Zn(OH)2＋2MnO(OH)负极:Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2正极:2MnO2＋2e－＋2H2O=2MnO(OH)+2OH－6. NaOH为电解质：Ag2O＋H2O＋Zn=Zn(OH)2＋2Ag负极:Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2正极:Ag2O＋2e－＋H2O=2Ag＋2OH－7. NaOH为电解质：Si＋2NaOH＋H2O=Na2SiO3＋2H2↑负极:Si－4e－＋6OH－=SiO32－＋3H2O正极:4H2O＋2e－=2H2↑＋4OH－8. 铝-空气-海水电池（电解液：海水）4Al+3O2+6H2O=4A l(OH)3负极:4Al－12e－=4Al3＋正极:3O2＋12e－＋6H2O=12OH－9..锂电池(负极-Li．正极-石墨，电解液-LiAICl4 - SOCl2)已知电池总反应式：4Li+2SOCl2 =SO2+4LiCl+ S负极:4Li－4e－=4Li＋正极:2SOCl2＋4e－=SO2＋S＋4Cl－10.铁-镍电池（负极-Fe，正极-NiO2，电解液- KOH溶液）已知Fe+ NiO2 +2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2,负极:Fe－2e－＋2OH－=Fe(OH)2正极:NiO2＋2e－＋2H2O=Ni(OH)2＋2OH－11. LiFePO4电池（正极-LiFePO4，负极-Li，导电固体为电解质）已知FePO4 +Li=LiFePO4负极:Li－e－=Li＋正极:FePO4＋Li＋+e－=LiFeO412.高铁电池（负极-Zn，正极-石墨、电解质为浸湿的固体碱性物质）已知：3Zn+ 2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，负极:3Zn-6e－＋6OH－=3Zn(OH)2正极:2FeO42－＋8H2O+6e－=2Fe(OH)3＋10OH－3。

电极反应书写专练一、填空题1. (1)下列说法中正确的是()图1图2图3A.(2018·全国卷Ⅲ)电热水器用镁棒防止内胆腐蚀,原理是牺牲阳极的阴极保护法B.(2018·天津卷)铁管镀锌层局部破损后,铁管仍不易生锈C.(2016 ·上海卷)如图1所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中。

K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极阴极保护法D.(2015·山东卷) 图2开关由M改置于N时,CuZn合金的腐蚀速率减小E.(2015·山东卷)图3接通开关时Zn腐蚀速率增大,Zn上放出气体的速率也增大(2)(2014·福建卷)如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。

①该电化腐蚀称为__ __。

②图中A、B、C、D四个区域,生成铁锈最多的是__ __(填字母)。

2. (1)(2018·全国卷Ⅰ)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术,装置如图所示,其中SO2碱吸收液中含有NaHSO 和Na2SO3。

阳极的电极反应式为。

电解后,__ __室的NaHSO3 3浓度增加。

将该室溶液进行结晶脱水,可得到Na2S2O5。

(2)(2018·全国卷Ⅲ)KIO3也可采用“电解法”制备,装置如图所示。

①写出电解时阴极的电极反应式。

②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为,其迁移方向是__ __。

(3)(2017·天津卷)某混合物浆液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4,考虑到胶体的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置(如图),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。

回答问题。

用惰性电极电解时,CrO2－4能从浆液中分离出来的原因是____,分离后含铬元素的粒子是__ __；阴极室生成的物质为__ __(写化学式)。

3. (1)(2018·天津卷)O2辅助的Al—CO2电池工作原理如图所示。

第四章《电化学基础》全章核心知识与分节分层练习本章重要而易错核心知识点1.双液电池中，若电解质溶液为AgNO3溶液，则盐桥不能含KCl，因为会生成AgCl沉淀。

2.粒子流向：电子流向——原电池中：从负极开始→导线→正极截止（电子不能通过电解质溶液）电解池中：直流电源负极→导线→阴极截止，然后活性阳极或溶液中的阴离子失电子→阳极→直流电源正极（电子不能通过电解质溶液）离子移动方向：原电池中：“阴负阳正”即阴离子移向负极，阳离子移向正极。

电解池中：“阴阳阳阴”即阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。

3.原电池正极和负极的5种判定方法：只有2种特殊：Al（—）—NaOH溶液—Mg（+）；Cu（—）—浓HNO3—Fe（+）4.二次电池充、放电的电极判断如下图所示:如铅蓄电池（属于二次电池、可充电电池）结构：Pb板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。

.放电反应（原电池）：负极：Pb-2e-+ SO42- = PbSO4正极：PbO2 +2e-+4H+ + SO42- = PbSO4 + 2H2O充电反应（电解池）：阴极：PbSO4 +2e-= Pb+ SO42-阳极：PbSO4 -2e- + 2H2O = PbO2 +4H+ + SO42-总反应式：Pb + PbO2 + 2H2SO42PbSO4 + 2H2O简单理解：充电要恢复放电前的样子。

即：放电时原电池负极失电子后，充电时要补回来，故原负极电极要接电源负极成阴极；放电时原电池正极得电子后，充电时要把电子失去，故原正极电极要接电源正极成阳极。

5.书写原电池中的电极反应式时，（1）一定要首先找出题目给出的溶液的酸、碱性，经确认无误后再用H+（酸溶液）或OH-（碱溶液）来平衡电荷。

（2）有些题目中未直接告诉酸碱性，则看电池总反应式，若总反应式中出现碱，则为碱性溶液，则必须用OH-（碱溶液）来平衡电荷。

（3）不在水溶液中进行的原电池反应，一般不能用H+或OH-平衡电荷。

解读4 电极反应式的书写【考点过关】①锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。

该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO 4溶于混合有机溶剂中，Li ＋通过电解质迁移入MnO 2晶格中，生成LiMnO 2。

电池正极反应式为。

②液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小，无需气体存储装置等优点。

一种以肼(N 2H 4)为燃料的电池装置如图所示。

该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH 作为电解质。

负极发生的电极反应式为：。

③化学家正在研究尿素动力燃料电池，尿液也能发电。

用这种电池直接去除城市废水中的尿素，既能产生净化的水，又能发电，尿素燃料电池结构如图所示，甲电极反应式为：。

④乙烯催化氧化成乙醛可设计成如下图所示的燃料电池，能在制备乙醛的同时获得电能，其总反应：2CH2===CH2＋O2―→2CH3CHO。

正极反应式为：。

⑤“神舟7号”宇宙飞船的能量部分来自太阳能电池，另外内部还配有高效的MCPC型燃料电池，该电池可同时供应电和水蒸气，所用燃料为氢气，电解质为熔融的碳酸钾，已知该电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，正极反应式为________________________。

⑥大功率的镍氢电池使用在油电混合动力车辆中。

镍氢电池(NiMH电池)正极板材料为NiOOH，负极板材料为吸氢合金，充电时阳极反应为，放电时负极的电极反应式为。

⑦铁镍蓄电池充放电时的总反应：Fe＋Ni2O3＋3H2O Fe(OH)2＋2Ni(OH)2，电池放电时，负极反应式为，电池充电时，阳极反应式为___________________。

⑧有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如下图所示，电池正极的电极反应式是。

⑨利用原电池工作原理测定汽车尾气中CO的浓度，其装置如下图所示。

该电池中O2－可以在固体介质NASICON(固溶体)内自由移动，工作时负极发生的电极反应式为。

重难点三电极反应和电池反应方程式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↑+2H2O2．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【重难点点睛】原电池正、负极电极反应式的书写技巧：（1）先确定原电池的正负极上的反应物质，并标出相同电子数目的得失；（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H2O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，且O2生成H2O；若在熔融盐电解质中反应，则O2可能得电子变成O2-；（3）正负电极反应式相加得到电池反应的总方程式，若能写出已知电池反应的总方程式，可以减去较易写出的电极反应式，从而得到比较难写的电极反应式。

原电池一、基本原电池1、Fe / FeCl3溶液/ Pt2、Cu / FeCl3溶液/石墨负：负：正：正：总：总：3、 Fe /海水/石墨4、Al /海水/石墨负：负：正：正：总：总：5、Al /浓HNO3溶液/ Cu6、Mg / NaOH溶液/ Al负：负：正：正：总：总：二、重要一次性电池1.干电池 Zn /ZnCl2 NH4Cl/ MnO2总:Zn + 2MnO2+ 2NH4Cl = ZnCl2 + Mn2O3 + 2NH3+ H2O 负：。

正：。

2.锌锰碱性电池Zn / KOH溶液/ MnO2总:Zn + 2MnO2+ 2H2O = Zn(OH)2 + 2MnOOH负：。

正：。

3.纽扣电池 Zn / KOH溶液/ Ag2O 总:Zn + Ag2O = ZnO+ Ag负：。

正：。

4. Li /LiAlCl4 SOCl2/石墨总：4Li + 2SOCl2= 4LiCl+ S + SO2负：。

正：。

三、重要充电电池1.铅蓄电池 Pb / H2SO4溶液/ PbO2放电时的电池反应为：。

放电时：负极正极。

充电时：阴极阳极。

2.爱迪生电池 Fe/ KOH溶液/ Ni2O3放电时的电池反应为：Fe + Ni2O3 + 3H2O = Fe(OH)2 + 2Ni(OH)2放电时：负极正极。

充电时：阴极阳极。

3.镍氢电池 H2/ KOH溶液/ NiOOH放电时的电池反应为：2NiOOH + H2 = 2Ni(OH)2放电时：负极正极。

充电时：阴极阳极。

4.嵌入锂的碳材料 /固体电解质(主要传导Li+) / LiMn2O4放电时的电池反应为：Li + LiMn2O4= Li 2Mn 2O 4放电时：负极正极。

充电时：阴极阳极。

四、重要燃料电池1.氢氧燃料电池⑴. H2 / KOH溶液/ O2⑵、H2 / NaCl溶液/ O2负：负：正：正：⑶、H2 /固体电解质(主要传导O 2-) / O2⑷、H2 /固体电解质(主要传导H+) / O2负：负：正：正：2.甲烷燃料电池⑴.CH4 / H2SO4溶液/ O2总：。

专题讲座(六)原电池电极反应式的书写一、一般电极反应式的书写二、复杂电极反应式的书写复杂电极反应式＝总反应式－较简单一极的电极反应式三、题目给定总反应式1．分析化合价，确定电极反应物与产物，按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应的原理，写出正、负电极的反应物与产物。

2．在反应式的左边写出得失电子数，使得失电子守恒。

3．根据质量守恒配平电极反应式。

[练习]________________________________________1．一种燃料电池中发生的化学反应为在酸性溶液中甲醇与氧气作用生成水和二氧化碳。

该电池负极发生的反应是() A．CH3OH(g)＋O2(g)===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)＋2e－B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l)C．CH3OH(g)＋H2O(l)－6e－===CO2(g)＋6H＋(aq)D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－解析：燃料电池中，负极燃料失电子发生氧化反应，正极氧气得电子发生还原反应，即负极反应中不可能有氧气参与。

答案：C2．固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—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下图所示，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O2参加反应的a极为电池的负极B．b极的电极反应式为H2－2e－＋O2－===H2OC．a极对应的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．该电池的总反应式为2H2＋O2===2H2O解析：因为电子从b电极流向a电极，所以b电极为负极，H2在该极发生氧化反应；a电极为正极，O2在该极发生还原反应。

由此推断该原电池的负极反应为H2－2e－===2H＋，正极电极反应式为12O2＋2e－===O2－，则电池总反应式为2H2＋O2===2H2O。

答案：D3．天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。

专题讲座(六)原电池电极反应式的书写一、一般电极反应式的书写二、复杂电极反应式的书写复杂电极反应式＝总反应式－较简单一极的电极反应式三、题目给定总反应式1．分析化合价，确定电极反应物与产物，按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应的原理，写出正、负电极的反应物与产物。

2．在反应式的左边写出得失电子数，使得失电子守恒。

3．根据质量守恒配平电极反应式。

[练习]________________________________________1．一种燃料电池中发生的化学反应为在酸性溶液中甲醇与氧气作用生成水和二氧化碳。

该电池负极发生的反应是() A．CH3OH(g)＋O2(g)===H2O(l)＋CO2(g)＋2H＋(aq)＋2e－B．O2(g)＋4H＋(aq)＋4e－===2H2O(l)C．CH3OH(g)＋H2O(l)－6e－===CO2(g)＋6H＋(aq)D．O2(g)＋2H2O(l)＋4e－===4OH－解析：燃料电池中，负极燃料失电子发生氧化反应，正极氧气得电子发生还原反应，即负极反应中不可能有氧气参与。

答案：C2．固体氧化物燃料电池是以固体氧化锆—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下图所示，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O2参加反应的a极为电池的负极B．b极的电极反应式为H2－2e－＋O2－===H2OC．a极对应的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．该电池的总反应式为2H2＋O2===2H2O解析：因为电子从b电极流向a电极，所以b电极为负极，H2在该极发生氧化反应；a电极为正极，O2在该极发生还原反应。

由此推断该原电池的负极反应为H2－2e－===2H＋，正极电极反应式为12O2＋2e－===O2－，则电池总反应式为2H2＋O2===2H2O。

答案：D3．天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。

高中常见的原电池电极反应式的书写练习一、一次电池1、伏打电池：（负极一Zn,正极一Cu,电解液一H2SO4）负极：正极：总反应离子方程式Zn + 2H+==H2t + Zn2+2、铁碳电池（析氢腐蚀）：（负极一Fe,正极一C,电解液——酸性）负极：正极：总反应离子方程式Fe+2H+==H2 f +Fe2+3、铁碳电池（吸氧腐蚀）：（负极一Fe,正极一C,电解液——中性或碱性）负极：正极：总反应化学方程式：2Fe+O2+2H2O==2Fe（OH）2；（铁锈的生成过程）4、铝兼电池：（负极一A1,正极一Ni,电解液——NaCl溶液）负极：正极：总反应化学方程式：4A1+3O2+6H2O==4A1（OH）3«洋灯标电池）5、普通锌镒干电池：（负极——Zn,正极——碳棒，电解液——NH4CI糊状物）负极：正极：总反应化学方程式：Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3+H2O6、碱性锌镒干电池：（负极——Zn,正极——碳棒，电解液KOH糊状物）负极：正极：总反应化学方程式：Zn +2MnO2+2H2O == Zn（OH）2 + MnO（OH）7、银锌电池：（负极——Zn,正极一一A印O,电解液NaOH）负极：正极：总反应化学方程式：Zn + A&O == ZnO + 2Ag8、镁铝电池：（负极一一A1,正极一一Mg,电解液KOH）负极（Al）：正极（Mg）：总反应化学方程式：2A1 + 2OH" + 2H2O = 2A1O2~+ 3H2 f9、高铁电池（负极一一Zn,正极一一碳，电解液KOH和KzFeOD正极：负极：总反应化学方程式：3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 放电、3Zn（OH）2 + 2Fe（OH）3 + 4KOH 10、镁/H2O2酸性燃料电池、充电正极：负极：总反应化学方程式：Mg+ H2SO4+H2O2=MgSO4+2H2O二、充电电池1、铅蓄电池：（负极一Pb正极一PbC>2电解液一稀硫酸）负极：正极：总化学方程式Pb+PbO2 + 2H2SO4==2PbSO4+2H2O2、兼镉电池（负极一一Cd、正极一NiOOH、电解液:KOH溶液）放电时负极：正极：总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O===Cd（OH）2 + 2Ni（OH）2三、燃料电池1、氢氧燃料电池：总反应方程式：2H2 + O2 === 2H2O（1）电解质是KOH溶液（碱性电解质）负极：正极：（2）电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）负极：正极：（3）电解质是NaCl溶液（中性电解质）负极：正极：2、甲醇燃料电池（注：乙醇燃料电池与甲醇相似）（1）碱性电解质（钳为两极、电解液KOH溶液）正极：负极：总反应化学方程式：2CH3OH + 3O2+4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O（2）酸性电解质（钳为两极、电解液H2SO4溶液）正极：负极：总反应式2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O3、CO燃料电池（钳为两极、电解液H2SO4溶液）正极：负极：总反应方程式为：2CO +。

电化学电极反应式、总反应式练习规范写出下列原电池、电解池的负极电极反应式、正极电极反应式、总反应式：1、铜锌硫酸原电池（如右图）中发生的电池反应为：负极电极反应式为：Zn－2e- = Zn2＋，正极电极反应式为：2H+ + 2e- == H2↑。

总反应式为：Zn + 2H+ == H2↑＋Zn2＋。

2、锌铜硫酸铜溶液原电池（如右图）中发生的电池反应为：负极电极反应式为：Zn－2e- = Zn2＋，正极电极反应式为：Cu2++2e－===Cu。

总反应式为：Zn ＋Cu2＋= Zn2＋＋Cu。

3、正极为Cu，负极为Fe，电解质溶液为FeCl3溶液的原电池中发生电池反应为：负极电极反应式为：Fe－2e- = Fe2＋，正极电极反应式为：2Fe3＋＋2e- = 2Fe2+。

总反应式为：2Fe3＋＋Fe = 3Fe2＋。

4、空气—锌氢氧化钾溶液电池中发生的电池反应为：负极电极反应式为：Zn+2OH－-2e－=Zn(OH)2，正极电极反应式为：O2+2H2O+4e－=4OH－。

总反应式为：2Zn+ O2+2H2O =2Zn(OH)2。

5、Mg片和Al片为电极，并用导线连接同时插入NaOH溶液的原电池中发生的电池反应为：负极电极反应式为：Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O，正极电极反应式为：2H2O+2e-==H2↑+2OH-。

总反应式为：2Al+2OH-+2H2O =2AlO2-+3H2↑。

6、新型“海水电池”（Al──空气──海水为能源的新型电池，电池总反应式为：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3）负极电极反应式为：Al+3OH－-3e－=Al(OH)3，正极电极反应式为：O2+2H2O+4e－=4OH－。

7、普通干电池（一般是锌—锰电池。

电池材料：金属锌、石墨、氯化铵、二氧化锰）电极反应式：负极（锌筒）：Zn-2e-==Zn2+ 正极（石墨）：2MnO2+2NH4++2e-==2NH3+ 2MnOOH总反应为Zn+2MnO2+2NH4+==== Zn2++2NH3+2MnOOH8、锌锰干电池（碱性锌锰干电池的负极为锌，正极为金属棒，电解质溶液是KOH溶液和MnO2）：负极：Zn+2OH－－2e=ZnO+H2O 正极：2H2O+2e- +2MnO2=2OH－+2Mn O (O H)电池反应方程式：Zn+2H2O+2MnO2 =2MnOOH+Zn(OH)29、纽扣电池（银锌纽扣电池的电极分别是Zn和Ag2O，电解质溶液是KOH溶液）的电极反应式：负极：Zn+2OH－－2e=ZnO+H2O 正极：Ag2O+H2O+2e=2OH－+2Ag电池反应方程式：Zn+ Ag2O =2Ag+ZnO10、铅蓄电池（电池材料：金属铅、二氧化铅、硫酸溶液）的电极反应式：负极：__ Pb+ SO42-－2e- = PbSO4__ 正极：PbO2+4H++ SO42-+2e- = PbSO4+2H2O11、新型可充电电池——高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，负极电极反应式为：Zn+2OH－-2e－=Zn(OH)2，1324负极：H2－2e- = 2H+正极：O2+4H++4e- = 2H2OH2SO4总反应为：2H2+O2====2H2O14、甲烷燃料电池（电解质溶液为氢氧化钾溶液，电极可用含有催化剂的多孔石墨电极）：正极：O2+2H2O+4e-=4OH－，负极：CH4 + 10OH- - 8e- === CO32- + 7H2O总反应：CH4 +2O2 +2OH-=== CO32- + 3H2O如把KOH 改为稀H 2SO 4做电解质，则电极反应式为： 正极： O 2+4H ++4e - = 2H 2O ，负极： CH 4 + 2H 2O - 8e - === CO 2+ 8H + 总反应： CH 4 +2O 2 ===== CO 2 + 2H 2O15、新型的乙醇电池（电解质溶液为氢氧化钾溶液，电极可用含有催化剂的多孔石墨电极）：正极： O 2+2H 2O+4e - =4OH － ，负极： C 2H 5OH + 16OH - -12e - === 2CO 32- + 11H 2O 总反应： C 2H 5OH +3O 2 +4OH - === 2CO 32- + 5H 2O16、电化学腐蚀：⑴析氢腐蚀（酸性环境）负极：Fe - 2e - = Fe 2+ 正极：2H + + 2e - == H 2↑⑵吸氧腐蚀（中性、弱酸、弱碱环境）负极：2Fe-4e -===2Fe 2+ 正极： O 2+4e -+2H 2O==4OH - 总反应式为： 2Fe+ O 2+2H 2O==2Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + O 2+2H 2O==4Fe(OH)317、电解熔融状态的电解质（惰性电极）：（1）电解熔融的氯化钠：电极反应方程式：阳极： 2Cl －－2e - =Cl 2↑ ，阴极： 2Na + + 2e - == 2Na 总反应的化学方程式： 2NaCl ==== 2Na ＋Cl 2↑ （2）电解熔融的氯化镁的电极反应方程式：电极反应方程式：阳极： 2Cl －－2e - =Cl 2↑ ，阴极： Mg 2+＋2e - = Mg 总反应的化学方程式： MgCl 2 ===== Mg ＋Cl 2↑（3）电解熔融的氧化铝的电极反应方程式：电极反应方程式：阳极： 2O 2－－4e - =O 2↑ ，阴极： Al 3+＋3e - = Al 总反应的化学方程式： 2Al 2O 3=====3O 2↑＋4Al18、电解电解质溶液（惰性电极）：（1）H 2O 型（惰性电极）：实质是电解水。

选修4 第四章专题复习一电极反应的书写（知识梳理及专题训练）知识梳理近几年高考中的新型电池种类繁多，“储氢电池”“高铁电池”“海洋电池”“燃料电池”“锂离子电池”等，这些新型电源常以选择题的形式呈现。

解答这类考题，首先要理解常见的化学电源种类及原电池的工作原理，其次会判断正负电极或阴阳极，以及会书写电极反应式等。

1.电极反应式书写的一般步骤(类似氧化还原反应方程式的书写)2.已知总方程式，书写电极反应式(1)书写步骤①步骤一：写出电池总反应式，标出电子转移的方向和数目(n e－)。

②步骤二：找出正、负极，失电子的电极为负极；确定溶液的酸碱性。

③步骤三：写电极反应式。

负极反应：还原剂－n e－===氧化产物正极反应：氧化剂＋n e－===还原产物(2)书写技巧若某电极反应式较难写时，可先写出较易的电极反应式，用总反应式减去较易写的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。

如：CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料电池中：总反应式：CH3OCH3＋3O2===2CO2＋3H2O正极：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O负极：CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋特别提醒简单电极反应中转移的电子数，必须与总方程式中转移的电子数相同。

3.氢氧燃料电池在四种常见介质中的电极反应总结负极⎩⎪⎨⎪⎧H 2－2e －===2H ＋(酸作介质)H 2－2e －＋2OH －===2H 2O (碱作介质)H 2－2e－＋O 2－===H 2O (熔融金属氧化物作介质)H 2－2e－＋CO 2－3===H 2O ＋CO 2 (熔融碳酸盐作介质)正极⎩⎪⎨⎪⎧O 2＋4e －＋4H ＋===2H 2O (酸作介质)O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －(碱作介质)O 2＋4e －===2O 2－ (熔融金属氧化物作介质)O 2＋4e －＋2CO 2===2CO 2－3(熔融碳酸盐作介质)强化训练1、某同学进行下列实验操作现象取一块打磨过的生铁片，在其表面滴一滴含酚酞和K 3[Fe(CN)6]的食盐水放置一段时间后，生铁片上出现如图所示“斑痕”，其边缘为红色，中心区域为蓝色，在两色环交界处出现铁锈下列说法不合理的是( ) A.生铁片发生吸氧腐蚀B.中心区的电极反应式为Fe －2e －===Fe 2＋C.边缘处的电极反应式为O 2＋2H 2O ＋4e －===4OH －D.交界处发生的反应为4Fe 2＋＋O 2＋10H 2O===4Fe(OH)3＋8H ＋2、硼化钒－空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如下图所示，该电池工作时的反应为：4VB 2＋11O 2===4B 2O 3＋2V 2O 5，下列说法正确的是( )A.电极a是电源负极B.溶液中的OH－向a极移动C.电子由VB2极经KOH溶液流向电极aD.VB2极发生的电极反应为：2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2O3、如图所示，a、b为石墨电极，通电一段时间后，b极附近显红色。

2原电池电极反应式的书写规律和方法1．根据装置书写电极反应式(1)先分析题目给定的图示装置,确定原电池正、负极上的反应物，并标出相同数目电子的得失。

(2)负极反应式的书写①首先判断在正极发生反应的物质：当负极材料与电解质溶液能自发的发生化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒；当负极材料与电解质溶液不能自发的发生化学反应时，在正极上发生反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。

②然后再根据具体情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若参与反应也要书写叠加式。

③燃料电池的正极反应式电解质是碱性或中性溶液：O2＋2H2O＋4e－===4OH－，电解质是酸性溶液：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。

(4)正、负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。

2．根据总反应式书写电极反应式如果题目给定的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，再选择一个简单变化情况写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式即得结果。

以2H2＋O2===2H2O为例，当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤如下：(1)根据总反应方程式分析有关元素化合价的变化情况，确定2 mol H2失掉4 mol 电子，初步确定负极反应式为2H2－4e－===4H＋。

(2)根据电解质溶液为碱性，与H＋不能共存，反应生成水，推出OH－应写入负极反应式中，故负极反应式为2H2＋4OH－－4e－===4H2O。

(3)用总反应式2H2＋O2===2H2O减去负极反应式得正极反应式：2H2O＋O2＋4e－===4OH－。

3．可充电电池电极反应式的书写在书写可充电电池电极反应式时，要明确电池和电极，放电为原电池，充电为电解池。

(1)原电池的负极发生氧化反应，对应元素化合价升高。

(2)原电池的正极发生还原反应，对应元素化合价降低。