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：
（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及Ag前的金属单质），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阴离子放电（发生氧化反应），应根据离子的放电顺序书写电极反应式。
常见阴离子失去电子被氧化的顺序为：
S2-＞＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞含氧酸根离子＞F-。
典型例题
类型一、燃料电池的电极反应式
1、CH3OH和O2在KOH溶液中组成燃料电池，该电池的负极反应式为_____。
2、【答案】CH3OH－6e－+8OH－= CO32－+6H2O，O2+2H2O+4e-=4OH-
【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：
CH3OH（还原剂）→CO32－（氧化产物）。
第二步：
分析电子转移的物质的量，CH3OH中碳元素为－2价，CO32－中碳元素为+4价，1molCH3OH转移6mol电子，即负极：
CH3OH→CO32－+6e－。
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8mol负电荷，所以应该在左边添加8molOH－。
即：
负极：
CH3OH—6e－+8OH－=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：
CH3OH－6e－+8OH－=CO32－+6H2O
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：
2CH3OH+3O2+4OH—=2CO32—+6H2O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。
【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_____。
答案与解析
【答案】CH4+2H2O－8e－=CO2+8H+
【解析】还原剂为CH4，氧化产物为CO2，在负极1molCH4生成CO2共转移8mol电子，在上题第三步中需要在右边添加8molH+，即负极电极反应式为：
CH4+2H2O－8e－=CO2+8H+
【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。
关于该电池的叙述错误的是
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
【解析】放电时，正极是O2得电子，但溶液是碱性的，电极反应式是：
O2+4e－+ 2H2O=4OH－。
充电时，原电池的负极与电源的负极相连接，使发生了氧化反应的原电池的负极被还原，阴极发生的是得电子的还原反应，即：
CO32－+6e－+6H2O=CH3OH+8OH－。
类型二、可充电电池电极反应式的书写
2、镍镉（Ni－Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：
Cd＋2NiO（OH）＋2H2OC
d（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－e－＋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，正极变成阳极。
即：
负极
阴极，正极
阳极。
综观历年高考试题可发现，解可充电电池试题的关键在于能否正确书写放电时的电极反应式。
要正确书写放电时的电极反应式，既要弄清得失电子的物质，还要特别注意电极产物是否与电解质溶液共存，要写出实际存在的电极反应式。
然后根据原电池的负极反应与电解池的阴极反应、原电池的正极反应与电解池的阳极反应互为逆反应，即可快速写出充电时的电极反应式。
【变式1】铅蓄电池的电极反应式错误的是：
A．负极：
Pb－2e－＝Pb2+；
B．正极：
PbO2（s）+4H+（aq）+SO42－（aq）+2e－＝PbSO4（s）+2H2O（l）
C．阳极：
PbSO4（s）+2H2O（l）－2e－=PbO2（s）+4H+（aq）+SO42－（aq）；
D．阴极：
PbSO4（s）+2e－=Pb（s）+SO42－（aq）
答案与解析
【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+MNiOO
H+MH
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
3、写【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考虑溶液中的离子放电顺序即可。
移向阳极的阴离子有Cl-和水电离出的OH-，但在阳极上放电的是Cl-；移向阴极的阳离子有Na+和水电离出H+，但在阴极上放电的是H+。
所以上述电解池的电极反应为：
阳极：
2Cl-－2e-=Cl2↑，
阴极：
2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
出用石墨作电极，电解饱和食盐水的电极反应式。
【变式1】若将上述石墨电极改成铜作电极，试写出电解饱和食盐水的电极反应式。
答案与解析
【答案】阳极：
Cu－2e-=Cu2+，阴极：
2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
【解析】由于电极材料为Cu，是活泼电极，铜参与阳极反应，溶液中的阴离子不能失电子，但阴极反应仍按溶液中的阳离子放电顺序书写。
该电解池的电极反应为：
阳极：
Cu－2e-=Cu2+，
阴极：
2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-。
【变式2】电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液制氢的装置示意图如下图所示（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）。
电解时，阳极的电极反应式为__________。
【答案】CO（NH2）2+8OH——6e-=CO32-+N2↑+6H2O
巩固练习
一、选择题（每题有1~2个选项符合题意）
1．碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。
锌锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式为：
Zn+2MnO2+2H2O=Zn（OH）2+2MnOOH
下列说法错误的是（ ）
A．电池工作时，负极电极反应式为：
Zn+2OH－－2e－=Zn（OH）2；
B．电池正极的电极反应式为：
2MnO2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH－
C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．电池工作时，阴离子移向负极。
2．微型钮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Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH，电极反应为:
Zn+2OH--2e－=ZnO+H2O；Ag2O+H2O+2e－=2Ag+2OH-。
根据上述反应式，判断下列叙述中正确的
是（ ）
A．在使用过程中，电池负极区溶液的pH减小
B．使用过程中，电子由Ag20极经外电路流向Zn极
C．Zn是负极，Ag2O是正极
D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应
3．电子表所用的纽扣电池的两极材料为锌和氧化银，电解质溶液为KOH溶液，其总反应式为：
Zn+Ag2O+H2O=2Ag+Zn（OH）2，下列判断不正确的是（ ）
A．Zn为负极，电极反应为：
Zn+2OH－－2e－=Zn（OH）2；
B．Ag2O为正极，电极反应为：
Ag2O+H2O+2e－=2Ag+2OH－
C．电池工作时，负极附近溶液的pH减小
D．电池工作时，整个溶液中的OH－离子的物质的量增大
4．高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。
高铁电池的总反应为：
3Zn+2K2FeO4+8H2O3
Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH，下列叙述错误的是
A．放电时负极反应为：
3Zn－6e－+6OH－=3Zn（OH）2
B．放电时正极反应为：
2FeO42－+8H2O+6e－=2Fe（OH）3+10OH－
C．充电时阳极反应为：
2Fe（OH）3+6e－+10OH－=2FeO42－+8H2O
D．充电时阴极反应为：
3Zn（OH）2+6e－=3Zn+6OH－
5．蓄电池在放电时起原电池的作用，在充电时起电解池的作用。
下面是爱迪生蓄电池分别在充电和放电时发生的反应：
下列有关爱迪生蓄电池的推断错误的是（ ）
A．放电时负极反应式为：
Fe－2e－+2OH－=Fe（OH）2；
B．放电时正极反应式为：
NiO2+2e－+2H2O=Ni（OH）2+2OH－。
C．充电时阴极反应式为：
Fe（OH）2+2e－=Fe+2OH－；
D．电池的电解液为碱性溶液，电池充电过程中，阳极附近溶液的pH升高
6．将两个铂电极插入H2SO4溶液中，向两极分别通入H2和O2，即构成酸性氢氧燃料电池。
下列叙述不正确的是
A．负极反应式为：
2H2－4e－＝4H+
B．正极反应式是：
O2+4H++4e－＝2H2O
C．负极反应式是：
2H2+4OH－－4e－＝4H2O
D．正极反应式是：
O2+2H2O+4e－＝4OH－
7.将两个铂电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，即构成甲烷燃料电池。
下列叙述不正确的是
A．通入CH4的电极为负极，电极反应式为：
CH4+10OH――8e=CO32－+7H2O
B．正极发生氧化反应，其电极反应式是：
O2+2H2O+4e－=4OH－
C．此电池工作时溶液中阴离子向负极移动
D．该电池使用一段时间后应补充KOH溶液
8．某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。
放电时的电池反应为：
Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。
下列说法不正确的是
A．放电时，负极反应为：
Li—e-=Li+
B．放电时，正极反应为：
Li++e-=Li
C．充电时，阳极反应为：
Li2Mn2O4—e-=Li++LiMn2O4
D．充电时，阴极反应为：
Li++e-=Li
9．
下列关于右图装置的说法正确的是
A．若断开K1连接K2，X、Y均为石墨，Z是NaCl溶液，则X附近能得到氢氧化钠
B．若断开K1连接K2，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4溶液，则该装置可用于铜的精炼
C．若断开K2连接K1，X是Cu，Y是Fe，Z是含有空气的海水，则该装置可用于保护Fe
D．若断开K2连接K1，X是Cu，Y是Zn，Z是稀H2SO4，则溶液中的SO42-移向Y极
10．
铅蓄电池的示意图如右图所示。
下列说法正确的是
A．放电时，N为负极，其电极反应式为：
PbO2+SO42－+4H++2e－=PbSO4+2H2O
B．放电时，c（H2SO4）不变，两极的质量增加
C．充电时，阳极反应式为：
PbSO4+2e－=Pb+SO42－
D．充电时，若N连电源正极，则该极生成PbO2
11．
某小组为研究电化学原理，设计如图装置。
下列叙述不正确的是
A．a和b用导线连接时，正极发生的反应：
Cu2++2e- =Cu
B．a和b不连接时，铁片质量会增加，原因是发生：
Cu2++Fe=Cu+Fe2+
C．无论a和b是否连接，铁片均被腐蚀，溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D．a和b分别连接电源正、负极，Cu电极发生的反应：
4OH-—4e- =2H2O+O2↑
12．用石墨作阳极，Fe作阴极，电解H2SO4溶液，下列说法正确的是
A．阴极反应式为：
O2+4H++4e－＝2H2O
B．阳极反应式为：
4OH――4e―=2H2O+O2↑
C．电解后溶液的pH不变
D．电解时SO42—向阳极移动
二、填空题：
1．如图所示，组成一个原电池。
（1）当电解质溶液为稀硫酸时：
①Fe电极是__________（填“正”或“负”）极，其电极反应为____________，该反应是__________（填“氧化”或“还原”）反应；
②Cu电极是__________电极，其电极反应为______________________，该反应是__________反应．
（2）当电解质溶液为足量的稀硝酸时：
①Fe电极是_____极，其电极反应为__________，该反应是_____反应；
②Cu电极是_____极，其电极反应为__________，该反应是_____反应．
2．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。
3．某原电池中，电解质溶液为KOH（aq），分别向负极通入C2H4、CO，分别向正极通入O2，试完成下列问题：
（1）当分别通入C2H4和O2时：
①正极反应：
_______________；
②负极反应：
_______________；
③电池总反应：
________________________；
④溶液pH的变化：
__________（填“增大”“减小”或“不变”，下同）。
（2）当分别通入CO和O2时：
①正极反应：
_______________；
②负极反应：
_______________；
③电池总反应：
_______________；
④溶液pH的变化：
_______________．
【巩固练习】 一、选择题
1．C
2．AC
3．D
【解析】从题干中的总反应式可以看出，电池工作时，整个溶液中的离子的OH－物质的量不变。
4．C
【解析】C项，阳极应失电子，反应为：
2Fe（OH）3－6e－+10OH－=2FeO42－+8H2O
5．D
【解析】充电时，阳极反应为：
Ni（OH）2－2e－+2OH－=NiO2+2H2O；阳极附近OH－离子浓度降低，则阳极附近溶液的pH降低。
6．CD
7．B
【解析】B项，正极发生的是还原反应。
8．B
【解析】放电时，正极反应为：
Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4
9．D
10．D
【解析】
A项，放电时，N应为正极；B项，放电时，
c（H2SO4）减少；C项，充电时，阳极反应式为：
PbSO4+2H2O－2e－=PbO2+4H++SO42－。
11．D
【解析】D项，a和b分别连接电源正、负极，Cu电极发生的反应为：
Cu—2e-=Cu2+
12．BD
二、填空题
1．
【答案】
（1）①负，Fe－2e－＝Fe2＋，氧化；
②正，2H＋＋2e－＝H2↑，还原。
（2）①负，Fe－3e－＝Fe3＋，氧化；②正，4H＋＋NO
＋3e－＝NO↑＋2H2O，还原。
2．
【答案】负极：
2Zn－4e-=2Zn2+，正极：
O2+4H++4e-=2H2O。
【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。
3．
【答案】
（1）①3O2＋12e－＋6H2O＝12OH－ ②C2H4－12e－＋16OH－＝2CO
＋10H2O
③C2H4＋3O2＋4OH－＝2CO
＋4H2O ④减小
（2）
（1）①O2＋4e－＋4H＋＝2H2O ②2CO－4e－＋2H2O＝2CO2＋4H＋
③2CO＋O2＝2CO2↑ ④不变
高考总复习电极反应式的写法（提高）
典型例题
类型一、燃料电池的电极反应式
1
升级会员 