电化学中电极反应式的书写全解析

第第1共15页电化学中电极反响式的书写技巧全析极反响式进展了较为详尽的归纳，旨在“抛砖引玉”。一、原电池中电极反响式的书写1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反响物质，并标出一样数目电子的得失。2O2O2

生成OH-，假设电解质溶液为酸性，则H+必需写入正极反响式中，O2

生成水。书写电极反响式。靠跟人体内体液中含有肯定浓度的溶解氧、H+Zn2+进展工作，试写出该电池的两极反响式。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)H+O得电子成为负二价氧，在H+O2-、OH-等2 2形式，而只能是产物水，体液内的H+得电子生成H2

似乎不行能。故发生以下电极反响：负极：2Zn－4e-=2Zn2+，正极：O2

+4H++4e-=2HO。22KOH该电池反响的离子方程式为：CH+2O+2OH-=CO2-+3HO，试写出该电池的两极反响式。4 2 3 2解析：从总反响式看，O2

得电子参与正极反响，在碱性性溶液中，O2

得电子生成OH-，故正极反响式为：+4HO+8e-=8OH-。负极上的反响式则可用总反响式减去正极反响式〔电子守恒〕CH+10OH-－8e-=2 2 4CO2-+7HO。3 2二、电解池中电极反响式的书写1首先看阳极材料假设阳极是活泼电〔金属活动挨次表Ag以前,金属活动挨次由强到弱：铯最强然后是稀土、钡、铷、再然后是钾〉钙〉钠〉镁〉铝〉铍〉锰〉锌〉铁〉钴〉镍〉锡〉铅〉 (氢)〉铜〉汞〉银〉铂〉金。〕，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、假设阳极是惰性电极〔Pt、Au、石墨〕，则应是电解质溶液中的离子放电，应依据离子的放电挨次进行书写书写电极反响式。阳极〔惰性电极〕发生氧化反响，阴离子失去电子被氧化的挨次为：S2-＞SO2-＞I-＞Br-＞Cl-＞OH-＞水3电离的OH-＞含氧酸根离子＞F-。阴极发生复原反响，阳离子得到电子被复原的挨次为：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞〔H+〕＞Pb2+H+〕＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。Na+、Ca2+、K+这些活泼金属阳离子不被复原，这些活泼金属的冶炼往往承受电解无水熔融态盐或氧化物而制得〕。3、写出用石墨作电极，电解饱和食盐水的书写电极反响式。Cl-Na+H+H+。所以上述电解池的电极反响为：阳极：2Cl-－2e-=Cl2H++2e-=H2HO+2e-=H↑+2OH-。2 2 2 2假设将上述石墨电极改成铜作电极，试写出电解饱和食盐水的书写电极反响式。解析：由于电极材料为Cu，是活泼电极，铜参与阳极反响，溶液中的阴离子不能失电子，但阴极反响仍按溶液中的阳离子放电挨次书写。该电解池的电极反响为：：Cu－2e-=Cu2+，阴极：2H++2e-=H2HO+2e-=H↑+2OH-。2 2 2〔Cu2+OH-Cu(OH)2

沉淀，不会有Cu2+得电子状况发生。〕电极：惰性电极。燃料包含：H2；烃如：CH4；醇如：C2H5OH等。NaOH溶液；③熔融氧化物如：Y2O3;④熔融碳酸盐如：K2CO3等。第一步：写出电池总反响式燃料电池的总反响与燃料的燃烧反响全都，假设产物能和电解质反响则总反响为加合后的反响。=2HO；甲烷燃料电池〔NaOH〕的反响为：2 2 2CH+2O=CO+2HO ①4 2 2 2CO+2NaOH=NaCO+HO ②2 2 3 2①式+②式得燃料电池总反响为：CH+2O+2NaOH=NaCO+3HO4 2其次步：写出电池的正极反响式

2 3 2依据燃料电池的特点，一般在正极上发生复原反响的物质都是O，随着电解质溶液的不同，其电极2反响有所不同，其实，我们只要熟记以下四种状况：〔1〕酸性电解质溶液环境下电极反响式：O+4H++4e-=2HO2 2〔2〕碱性电解质溶液环境下电极反响式：O+2HO+4e-=4OH-2 2固体电解质〔O2-〕环境下电极反响式：O+4e-=2O2-2熔融碳酸盐〔K2CO3〕环境下电极反响式：O2+2CO2+4e－＝2CO2。3第三步：依据电池总反响式和正极反响式写出电池的负极反响式两个反响式相减时，要约去正极的反响物O。2以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反响式的书写方法：1、酸性条件燃料电池总反响：CH+2O=CO+2HO ①4 2 2 2燃料电池正极反响：O+4H++4e-=2HO ②2 2得燃料电池负极反响：CH-8e-+2HO=CO+8H+2、碱性条件

4 2 2燃料电池总反响：CH+20+2NaOH=NaCO+3HO ①4 2 2 3 2燃料电池正极反响：O+2HO+4e-=4OH- ②2 2得燃料电池负极反响：CH+10OH--8e-=CO2+7HO4 3 23、固体电解质〔O2-〕燃料电池总反响：CH+2O=CO+2HO ①4 2 2 2燃料电池正极反响：O+4e-=202- ②2得燃料电池负极反响：CH+4O2--8e-=CO+2HO4 2 24，熔融碳酸盐〔K2CO3〕环境下电池总反响：CH4+2O2＝CO2+2H2O。正极电极反响式：O2+2CO2+4e－＝2CO2。电池总反响-正极电3极反响式得负极反响式：CH4+4CO2-8e－=35CO2+2H2O四、可充电电池电极反响式的书写及应用〔一〕．解可充电电池试题必备学问对可充电电池充电和放电两过程生疏：放电是原电池反响，充电是电解池反响。要能依据题给总反响式，写出原电池总反响式和电解池总反响式。对可充电电池电极极性和材料的推断：推断电池放电时电极极性和材料，可先标出放电〔原电池〕物质即为阳极材料；得到电子的一极为阴极，该物质即为阴极材料。可充电电池电极反响式的书写方法：书写可充电电池电极反响式，一般都是先书写放电的电极反响式。书写放电的电极反响式时，一般要遵写出一个比较简洁书写的电极反响式〔书写时肯定要留意电极产物是否与电解质溶液共存〕；第三，在电子守恒的根底上，总反响式减去写出的电极反响式即得另一电极反响式。极反响为放电负极反响的逆过程。对可充电电池某电极是发生氧化还是复原反响及某元素被氧化还是被复原的推断：可依据电极〔原电池〕的负极及充电〔电解池〕〔原电池〕的正极及充电〔电解池〕的阴极均得到电子，发生了复原反响，其变价元素被复原。对溶液中离子的移动方向推断：放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极；充电时，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。可充电电池充电时与电源的连接：可充电电池用完后充电时，原电池的负极与外电源的负极相连，原电池的正极与外电源的正极相连。：有关电化学的计算都必需利用电子守恒，要留意各电极转移的电子数均相等。这类计算通常有计算电极的增重或较少量、溶液的PH、溶液的离子浓度、电子转移的数目等。〔二〕．可充电电池试题的解题策略电时的电极反响式。各电极反响式顺当写出以后，即可正确解题。〔三〕．有关可充电电池高考试题题型分析可充电电池电极极性和材料推断可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反响按下式进展：Cd＋2NiO(OH)＋2HO2极材料是〔 〕

Cd(OH)＋2Ni(OH)。由此可知，该电池放电时的负2 2A．Cd(OH)2 B．Ni(OH)2 C．Cd D．NiO(OH)要理解镍镉电池放电和充电的过程。放电是原电池反响，依据题给条件知放电〔原电池〕时的总反响式为：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O=Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。标出原电池总反响式电子转移的方向和数目指出，即可知道参与负极反响的物质：2e-Cd＋2NiO(OH)＋2H2O=Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。从上式可知，Cd可作负极材料，参与负极反响。C。〔原电池反响还是电解池反响〕，并写出充电、放电的总反响式，然后在总反响式上标出电子转移的方向和数目，即可正确推断可充电电池电极极性和材料。可充电电池电极反响式的书写和推断例5〔05江苏化学卷第14题〕高铁电池是一种型可充电电池，与一般高能电池相比，该电池长3Zn＋2K2

FeO4

＋8H2

O3Zn(OH)2

＋2Fe(OH)3

列表达不正确的选项是〔〕放电时负极反响为：Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2充电时阳极反响为：Fe(OH)3

－3e－＋5OH－＝FeO4

2－＋4HO23mol1molK2放电时正极四周溶液的碱性增加

FeO4

被氧化解析：高铁电池放电作用是原电池的功能，其总反响式为：3Zn＋2K2

FeO4

＋8H2

O=3Zn(OH)＋22Fe(OH)＋4KOH，依据上述书写电极反响式的方法可知，负极反响为：Zn－2e-＋2OH-＝Zn(OH)，正3 2极反响为：FeO4

2-＋4H2

O+3e-=Fe(OH)3

＋5OH-，A正确；充电就是发生电解池反响，其总反响式为：3Zn(OH)＋2Fe(OH)＋4KOH=3Zn＋2KFeO＋8HO，依据上述书写电极反响式的方法可知，阳极反响2 3 2 4 2为：Fe(OH)3

＋5OH－－3e－＝FeO4

2－＋4H2

3mol1molK2

FeO被4复原为Fe(OH)3

，而不是被氧化，C错误。依据正极反响式FeO4

2－＋4H2

O+3e－=Fe(OH)3

知，放OH－C。此题主要考察电极反响式的书写、电解质溶液的酸碱性变化、及氧化复原反响等学问，侧重考察考生对原电池和电解池原理的理解及分析问题的力量。可充电电池电极发生氧化、复原反响及元素被氧化、被复原推断2例6〔2023年广东化学卷第16题〕某可充电的锂离子电池以LiMn2

O4为正极，嵌入锂的碳材料为〕A．放电时，LiMn2O4发生氧化反响B．放电时，正极反响为：Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4C．充电时，LiMn2O4发生氧化反响D．充电时，阳极反响为：Li++e-=Li

O+=LiMnOBLiMn

AL++-=L，，2 4 2 2 4 2 4，2DLi2

MnO2

－e-=Li++LiMn

2OLi

MnO2

LiMnO2244CB。2244此题主要考察电化学学问和氧化复原反响的有关学问，虽然型电池增加了试题的生疏度，但考察原电池及电解池的原理不变，这是解答本类试题的关键。可充电电池离子的移动方向推断及总反响式的书写例7〔2023年江苏化学卷第14题〕锂离子电池已成为一代有用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反响式为：负极反响：C6Li－xe-＝C6Li ＋xLi+〔C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料〕1－x正极反响：Li MO＋xLi+＋xe-＝LiMO〔LiMO表示含锂的过渡金属氧化物〕1－x 2 2 2以下有关说法正确的选项是〔 〕6＝锂离子电池充电时电池反响为CLi＋Li MO6＝1－x 2

LiMO C＋2＋

Li6 1－x电池反响中锂、锌、银、铅各失1mol电子，金属锂所消耗的质量最小Li＋向负极移动锂离子电池充电时阴极反响为C6Li ＋xLi＋＋xe—＝CLi1－x 66解析：将放电的两电极反响式在电子守恒的根底上相加即得放电时的总反响式：CLi＋Li MO＝61－x 2LiMO＋CLi ，充电时的总反响式应为放电总反响式的逆反响，故A错误；在锂、锌、银、铅金属中，2 6 1－x锂的摩尔质量最小，所以各失去1mol电子，消耗金属锂的质量最小，B正确。电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，CD正确。BD。要求考生能将所学学问敏捷迁移运用。可充电电池考点的综合应用〕铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反响式为：Pb+PbO+2HSO2PbSO+2HO2 2 4 4 2请答复以下问题〔不考虑氢、氧的氧化复原〕：⑴放电时：正极的电极反响式是 ；电解液中HSO的浓度将变 ；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加 g。2 4PbO2

和Pb时，假设按右图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成 、B电极上生成 ，此时铅蓄电池的正负极的极性将 。解析：⑴解析：由于放电为原电池反响：Pb+PbO+2HSO=2PbSO+2HO。Pb失电子发生负极反响，产生的2 2 4 4 2Pb2+HSOSO2-PbSO：Pb+SO2-－2e-=PbSO2 4 4 4 4 4恒可知，其正极反响式为总式减去负极反响式：PbOSO2-+4H++2e-=PbSO+2HO。2 4 4 2充电为电解池反响，其电极反响式书写是这样的，阴极反响式为原电池负极反响式的逆反响，即PbSO+2e-=Pb+SO2-PbSO+2HO－2e-=PbOSO2-+4H+。根4 4 4 2 2 4HSOHSOPb＋SO2－－2e-=PbSO2 4 2 4 4 42mol1molPbPbSO1mol4子时，理论上负极板的质量增加48g。⑵当外加电源后，铅蓄电池变成了电解池，APbSO+2e-=Pb＋SO2－，BPbSO＋2HO－2e－＝PbO＋4H＋＋SO2－。这样，A4 4 4 2 2 4Pb，BPbO2答案：⑴PbO＋2e－＋4H＋＋SO2－＝PbSO＋2HO 小 482 4 4 2⑵Pb PbO 对换2点评：此题关于电化学，正确书写电极反响式是解决本类问题的关键。在书写过程中要留意，电极产物是否与电解质溶液共存，不共存要参与电极反响，如此题中的与Pb2+与SO2－不共存，要发生反响4PbSO4五、特别状况电极反响式的书写在书写电极反响式时，肯定要留意一些特别状况。1、留意溶液中的离子浓度的转变会引起离子放电挨次的转变溶液中的离子浓度转变，有时可导致离子放电挨次的转变。例9、在给某镀件镀锌时，电镀液是饱和ZnCl2

溶液，试写出该电镀池的电极反响式解析：在饱和ZnCl2

溶液中，Zn2+的浓度远大于水电离出来的H+的浓度，所以阴极应是Zn2+放电，而不是H+放电。其电极反响式为：阳极：Zn－2e-Zn2+；阴极：Zn2++2e-Zn。2、留意电解质溶液的转变会引起电极正负的转变在原电池中，一般较活泼金属作负极，但当电解质溶液发生转变时，较活泼金属就不肯定作负极了。例10、将铜片和铝片用导线相连，分别同时插入稀HSO和浓HNO

中，写出两池的电极反响式。2 4 3解析：在稀HSO作电解质溶液的原电池中，较活泼的铝被氧化作负极，铜作正极。其电极反响为：2 4〔Al〕：2Al－6e-=2Al3+；正极〔Cu〕：6H++6e-=3H2HNO3

作电解质溶液的原电池中，由于Al在浓HNO3

中钝化，较不活泼的铜作负极，其电极反响为：〔Cu〕：Cu－2e-Cu2+；正极〔Al〕：2NO-+4H++2e-=2NO↑+2HOHNO3 2 2 3变稀，正极电极反响又有：NO-+4H++3e-=NO↑+2HO。3 2例11、镁铝强碱溶液的原电池〔电极材料：镁片和铝片，电解质溶液：氢氧化钠溶液〕解析：AlMg1、找出该原电池反响的方程式：2Al＋2HO＋2NaOH＝2NaAlO＋3H2 2 22、找出负极：Al3、分解负极行为：①首先，Al失去电子：Al－3e－＝Al3＋②考虑金属离子在电解质中的行为：Al3＋＋4OH－＝AlO－＋2HO2 2则，负极反响为①与②的加合：Al－3e－＋4OH－＝AlO－＋2HO2 24、正极反响由总反响减负极反响可得正极〔Mg〕：6HO+6e-=3H↑+6OH-2 2稳固练习2成，电池总反响方程式为：8Li+3SOCl=6LiCl+LiSO+2S，AlCl·6HO2 2 3 3 2可制得无水AlCl，则以下表达正确的选项是( )3C．电池工作过程中，SOCl2

LiSO2 3D．S7：82．2023年，科学家们制造了一种能够给电子设备供给动力的生物燃料电池。该电池包括两个涂覆着酶玻璃其工作原理如下图。以下说法正确的选项是( )A、左边为该电池的负极B、该电池可在高温环境下使用H2—2e－＝2H+O2＋4e－＝2O2－如右图所示，a、b是多孔石墨电极，某同学按图示装K2K1一段时间，观看K1，的是〔〕K2K1pH要变大BK1K2时，b2H＋＋2e－=H2↑2极上的电极反响式为：4OH－―4e－=O2↑2HOK1K2时，OH－b极移动2目前人们正在争论一种高能电池——钠硫电池，它是以熔融的钠、硫为两极，以Na+导电的β-AlO陶瓷作固体电解质，反响式如下：2Na+xS

23NaS，以下说法正确的选项是：( )2x放电时钠作正极，硫作负极；充电时钠极与外电源的正极相连，硫与外电源的负极相连充电时，阳极发生的反响为：S2--2e=xSx放电时钠极发生氧化反响观看以下几个装置示意图，有关表达正确的选项是〔 〕装置①中阳极上析出红色固体 置②的待镀铁制品应与电源正极相连C．装置③闭合电键后，外电路电子由a极流向b极D．装置④的离子交换膜允许阳离子、阴离子、水分子自由通过第1015页电瓶车所用电池一般为铅蓄电池，这是一种典型的可充电电池，电池总反响式为：4Pb+PbO2+4H++2SO2-4则以下说法正确的选项是：( )

2PbSO4+2H2O，放电时：电子流淌方向由B经导线流向A时：正极反响是Pb-2e-+SO42- C．充电时铅蓄电池的负极应与充电器电源的正极相 连D ． 充 电时 ： 阳 极反 应 是PbSO4-2e-+2H2O PbO2+SO42-+4H+是一个用废旧材料制作的可用于驱动玩具的电池的示意图。上述电池工作时，有关说法正确的选项是( A铝罐将渐渐被腐蚀B碳粒和炭棒上发生的反响为：O+4e－=2O2－2C炭棒应与玩具电机的负极相连D该电池工作一段时间后炭棒和炭粒的质量 会减轻ABa极板锌b极板X电极ABa极板锌b极板X电极Z溶液CuSO4NaOHC银铁正极AgNO3D铜石墨负极CuCl214—4祝你成功b直流电a源祝你成功b直流电a源铂片 滤纸 铅笔铅笔端作阳极，发生复原反响 作阴极，发生氧化反响C.铅笔端有少量的氯气产生 D.a点是负极，b点是正极池中发生的化学反响为：在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。该电池负极发生的反响是( )A.CH3OH(g)+O2(g)=H2O(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e- C.CH3OH(g)+H2O(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e- D.O2(g)+2H2O(1)+4e-=4OH-4 3 燃料电池〔CO，CH，CHOHO组成KOH4 3 2COHO〔〕2A.正极反响式：2CH3OH+2H2O-12e-→2CO2↑+12H+放电一段时间后，负极的PH值上升放电一段时间，阳离子向负极移动，阴离子向正极移动32gCH3OH6mole-dianhauxue合成装置。在电解过(CH3COCH2COCH3)在阴极发生的Pb Pb电极反响为：2CH3CH2OH＋2e－＝2CH3CH2O－＋H2↑2CH

COCHCOCH

2＝2(CHCOCHCOCH)+H↑

3 2 3

3 3 2

丁基溴化胺导电盐以下说法中正确的选项是( )阳极Pb失去电子，发生复原反响2mole－2mol氢气电解过程中，阳离子向阴极移动Pb－4e－＝Pb4＋，当消耗Pb的质量为103.5g时，则转移电子2mol13．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LiCoO2Li被氧化，Li＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳〔C6〕LiC6表示。电池CoO2+LiC6LiCoO2+C6，以下说法正确的选项是〔〕A．充电时，电池的负极反响为LiC6－e－==Li+C6B．放电时，电池的正极反响为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电池的比能量〔单位质量释放的能量〕低14．以下有关工业生产的表达正确的选项是〔 〕NH3N2、H2的转化率SO3H2SO4时放出的热量CC12进入阳极室D．电解精炼铜时，同一时间内阳极溶解铜的质量比阴极析出铜的质量小15〔Ni23NaOHNiCl2溶液pHCl2在弱碱性条件下生成ClO－以下说法正确的选项是〔〕可用铁作阳极材料C阳极反响方程式为：2Cl－－2e－＝Cl2D 1mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过剩余燃料气燃料气接触面剩余燃料气燃料气接触面a固体氧化物外电路空气或氧气bb排放气固体氧化物燃料电池的工作原理示意图—==2O2—B.固体氧化物的作用是让电子在电池内部通过H2+2OH——4e—==2H++2H2OC2H4+6O2——12e—==2CO2+2H2O解饱和食盐水的简易装置，以下有关说法正确的选项是〔 〕B．蛋壳外表缠绕铁丝发生氧化反响C．铁丝外表生成的气体能使潮湿的淀粉碘化钾试纸变蓝D．蛋壳可阻挡生成的氯气与氢气、氢氧化钠溶液接触某型二次锂离子电池构造如右图，电池内部是固体电解质，〔Li+的迁移方向。充电、放电时总反121215页外电路

电极(LiCoO2)应可表示为：LiCoO2+6C Li1-xCOO2+LixC6。以下说法正确的选项是〔〕A、外电路上的“→”表示放电时的电流方向LixC6C、放电时负极的电极反响为：LiCoO–xe-=Li CO+xLi+2 1-x O 20.1mole-Li+0.7xg按以下图装置试验，假设x轴表示流入阴极的电子的物质的量，则y轴可表示〔 〕③a棒的质量④b棒的质量⑤溶液的pHA．①③ B．③④ C．①②④ D．①②⑤20、CuI是一种不溶于水的白色固体，它可以由反响：2Cu2＋+4I―==2CuI↓+I2而得到。现以石墨为阴极，红色，而阳极区溶液呈蓝色。对阳极区溶液呈蓝色的正确解释是〔 〕A、2I―－2e-==I2 碘遇淀粉变蓝B、Cu－2e-==Cu2＋ Cu2＋显蓝色C、2Cu+4I--4e-==2CuI↓+I2 碘遇淀粉变蓝D、4OH―–4e-==2H2O+O2 变蓝电动势法测水泥初凝时间。此法的原理如下图，反响的总方程式为：2Cu＋AgO＝CuO＋2Ag，以下有关说法正确的选项是 〔 〕2 2工业上以黏土、石灰石为主要原料来制造水泥测量原理示意图中，AgO为负极2负极的电极反响式为：2Cu＋2OH—－2e—＝CuO2

＋HO2OH－向正极移动LiFePO4

型锂离子动力电池以其独特的优势成为奥运会绿色能源的宠。该电池放电时的电极反响式为：正极FePO+Li++e－==LiFePO 负极Li－e－==Li+4 4以下说法中正确的选项是〔 〕131315页FePO+Li=LiFePO4 4C．Li＋得电子被复原D．Li+向负极移动23右图是一套电化学试验装置，图中C、D均为铂电极，U为盐桥，G是灵敏电流计，其指针总是偏向电源正极。GUCD⑴As(砷)位于元素周期表中第四周期VA族，则Na3AsO4溶液的pH 填“＞7“7“＝7GUCD⑵向B杯中参加适量较浓的硫酸觉察G的指针向右偏移。此 时