2026版高中化学二轮复习训练题：信息型电极反应式书写再提高练习

2026版高中化学二轮复习训练题：信息型电极反应式书写再提高练习在高中化学的知识体系中，电化学是连接物质性质、能量变化与实际应用的重要桥梁，而电极反应式的书写则是电化学考查的核心与难点。进入二轮复习，同学们对基础电极反应式的书写已基本掌握，但面对日益灵活的信息给予题，仍需进一步提升信息提取、逻辑分析与规范表达的能力。本练习旨在通过典型例题的剖析与针对性训练，帮助同学们突破信息型电极反应式书写的瓶颈，实现从“会写”到“写准”、“写活”的跨越。一、核心方法与思路回顾信息型电极反应式的书写，绝非简单的记忆与模仿，而是一个综合运用氧化还原反应原理、电解质溶液性质以及题目所给新信息的过程。其核心思路可概括为：1.精准解读信息，确定反应物与产物：这是书写的前提。务必仔细阅读题干，从文字描述、图示、数据等信息中，准确判断出电极上发生氧化反应（阳极或负极）还是还原反应（阴极或正极）的物质（或微粒），以及反应后的主要产物。特别注意是否有特定的反应条件（如温度、催化剂、介质酸碱性等）影响产物形式。2.判断电极类型，明确电子得失：根据原电池或电解池的工作原理，确定电极的正负极或阴阳极。负极和阳极发生氧化反应，失电子；正极和阴极发生还原反应，得电子。3.初步构建反应框架：写出主要反应物和产物的化学式。此时暂不考虑配平，但需注意物质的存在形式，如在水溶液中某些离子的形态（Fe²⁺、Fe³⁺、AlO₂⁻等），或在熔融电解质中的离子形式。4.电子守恒配平核心变价元素：根据元素化合价的升降，确定电子转移的数目，并配平主要反应物和产物中变价元素的原子个数。5.电荷守恒与介质补充：根据电解质溶液（或熔融介质）的酸碱性，添加H⁺、OH⁻或其他离子以平衡反应前后的电荷。在酸性介质中，通常用H⁺和H₂O；在碱性介质中，通常用OH⁻和H₂O；在熔融盐介质中，则可能是相应的阴离子或阳离子参与平衡。6.原子守恒验证与配平：最后检查反应式两边各元素的原子个数是否相等，必要时调整H₂O的系数。二、典型例题精析与规范书写例题1：一种以液态肼（N₂H₄）为燃料的电池装置如图所示（未画出），其总反应方程式为：N₂H₄+O₂=N₂↑+2H₂O。该电池以KOH溶液为电解质溶液。请写出其负极的电极反应式。解析：1.确定反应物与产物：负极发生氧化反应。燃料N₂H₄在负极失去电子。总反应中N₂H₄被氧化为N₂，O₂在正极被还原为H₂O。2.电子得失与核心配平：N₂H₄中N元素的化合价为-2价，产物N₂中N为0价，每个N₂H₄分子失去4个电子（2个N原子，每个升2价）。初步写出：N₂H₄-4e⁻→N₂↑。3.电荷守恒与介质补充：电解质为KOH溶液，呈碱性。左边失去4e⁻，带4个正电荷，右边N₂为中性。为平衡电荷，右边需补充4个OH⁻（因为碱性环境）。此时式子为：N₂H₄-4e⁻→N₂↑+4OH⁻。4.原子守恒配平：观察H和O原子。左边N₂H₄有4个H，右边4OH⁻有4个H和4个O。左边O原子数为0，右边为4个O。因此，在左边补充4个H₂O提供O原子：N₂H₄+4H₂O-4e⁻→N₂↑+4OH⁻。再检查H原子：左边4+8=12，右边4OH⁻有4个H，还差8个H，所以右边还需补充4个H₂O？不对，此时右边已有4OH⁻，若再补充H₂O，O原子会更多。重新审视：左边N₂H₄，右边N₂和OH⁻。H原子守恒：左边4H，右边OH⁻中的H应为4H，即4OH⁻。那么O原子：右边4OH⁻有4O，所以左边需要2H₂O提供O：N₂H₄+2H₂O-4e⁻→N₂↑+4OH⁻。此时左边H：4+4=8，右边4OH⁻：4H。H不守恒。啊，正确的做法应该是用H₂O和OH⁻来平衡H和O。正确步骤：N₂H₄-4e⁻→N₂↑。电荷：左边0-4e⁻=-4，右边0。要平衡电荷，在碱性溶液中，右边加4OH⁻，则右边电荷为-4。此时：N₂H₄-4e⁻→N₂↑+4OH⁻。然后配H和O：左边4H，右边4OH⁻有4H和4O。所以左边需要2H₂O提供O：N₂H₄+2H₂O-4e⁻=N₂↑+4OH⁻。此时H：4+4=8；右边4OH⁻：4H，还差4H？不对，右边是4OH⁻，H原子数就是4。左边N₂H₄有4H，2H₂O有4H，共8H。右边4OH⁻只有4H。这说明之前的电荷平衡思路可能有误。换一种方式：N₂H₄在碱性条件下失电子生成N₂。N₂H₄→N₂，N从-2到0，失4e⁻。所以：N₂H₄-4e⁻→N₂。左边电荷：0-4=-4。右边电荷：0。碱性溶液中，用OH⁻平衡电荷，应在左边加OH⁻还是右边？根据电荷守恒，左边-4，右边0，要使两边电荷相等，右边需要带-4电荷，所以右边加4OH⁻。则：N₂H₄-4e⁻→N₂+4OH⁻。现在配H和O：左边N₂H₄有4H。右边4OH⁻有4H和4O。所以左边需要4个H₂O来提供O吗？左边加4H₂O：N₂H₄+4H₂O-4e⁻→N₂+4OH⁻。左边H：4+8=12，右边4OH⁻有4H，所以右边还需要生成4H₂O？N₂H₄+4H₂O-4e⁻→N₂+4OH⁻+4H₂O。然后两边消去4H₂O，得到N₂H₄-4e⁻→N₂+4OH⁻。这显然不对。哦，我明白了，应该是N₂H₄失去电子后，结合OH⁻或者H₂O中的O生成N₂和H₂O。正确的应该是：N₂H₄-4e⁻+4OH⁻→N₂↑+4H₂O。我们来检查：N：2=2。H：4+4=8；右边4H₂O有8H。O：4=4。电荷：左边0-4+(-4)=-8？不对。不，负极失电子，所以电极反应式中电子应该在右边（表示失去）。正确的写法是：N₂H₄-4e⁻→N₂↑+4H⁺。但这是在酸性条件下。在碱性条件下，H⁺会与OH⁻结合生成H₂O。所以4H⁺+4OH⁻=4H₂O。因此，将H⁺用OH⁻和H₂O表示：N₂H₄-4e⁻+4OH⁻→N₂↑+4H₂O。此时，电荷守恒：左边0（N₂H₄）-4e⁻（失去4e⁻，相当于+4）+4OH⁻（-4）→总电荷0。右边N₂是0，4H₂O是0。电荷守恒。H原子：左边4（N₂H₄）+4（OH⁻）=8。右边4H₂O有8H。守恒。O原子：左边4（OH⁻）=4。右边4H₂O有4O。守恒。对，这才是正确的。所以，负极反应式为：N₂H₄-4e⁻+4OH⁻=N₂↑+4H₂O。（注：此处通过详细的推导过程展示了面对困惑时的思考方式，实际书写时应更迅速地定位关键步骤。）例题2：工业上常用电解法处理含Cr₂O₇²⁻的酸性废水，其原理是：在铁板作阳极，石墨作阴极的电解池中，Cr₂O₇²⁻在阴极附近被还原为Cr³⁺，最终转化为Cr(OH)₃沉淀除去。请写出阴极的电极反应式。解析：1.确定反应物与产物：阴极发生还原反应。Cr₂O₇²⁻被还原为Cr³⁺。2.电子得失与核心配平：Cr₂O₇²⁻中Cr为+6价，Cr³⁺为+3价，每个Cr原子得3e⁻，一个Cr₂O₇²⁻分子得6e⁻。初步写出：Cr₂O₇²⁻+6e⁻→2Cr³⁺。3.电荷守恒与介质补充：电解液为酸性废水，故用H⁺平衡电荷。左边Cr₂O₇²⁻带2个负电荷，加上得到的6e⁻，共带8个负电荷；右边2Cr³⁺带6个正电荷。为平衡电荷，左边需加入14个H⁺（14H⁺带14个正电荷，14-2（Cr₂O₇²⁻）=12，右边6+，12-6e⁻（电子带负电，得电子相当于加正电）？这里更直接的是看左右两边的电荷代数和。左边：Cr₂O₇²⁻(-2)+6e⁻(-6)=-8。右边：2Cr³⁺(+6)。要使左边电荷等于右边，左边需要+14，所以加14H⁺。此时：Cr₂O₇²⁻+6e⁻+14H⁺→2Cr³⁺。4.原子守恒配平：左边有7个O原子和14个H原子，右边需生成7个H₂O。所以完整的阴极反应式为：Cr₂O₇²⁻+6e⁻+14H⁺=2Cr³⁺+7H₂O。三、再提高练习题练习1：某新型可充电电池以Zn和V₂O₅为电极材料，ZnSO₄溶液为电解质溶液。放电时，V₂O₅在正极得到电子，生成VO²⁺。请写出放电时正极的电极反应式。练习2：在微生物燃料电池中，葡萄糖（C₆H₁₂O₆）在负极被氧化为CO₂，电解质溶液为酸性。请写出该电池负极的电极反应式。练习3：电解Na₂CO₃溶液时，在阴极区通入CO₂，可以制得NaHCO₃溶液。已知阴极的主要反应是H₂O得到电子。请写出阴极的电极反应式。练习4：一种以Li₂FeSiO₄为正极材料的锂离子电池，充电时，Li⁺从正极脱出，Fe²⁺被氧化。写出充电时正极的电极反应式（提示：Li₂FeSiO₄脱锂后生成LiFeSiO₄）。四、参考答案与书写要点提示练习1参考答案：V₂O₅+2e⁻+2H⁺=2VO²⁺+H₂O*要点提示：V₂O₅中的V为+5价，VO²⁺中V为+4价，每个V得1e⁻，一个V₂O₅得2e⁻。酸性或中性ZnSO₄溶液（水解显弱酸性），用H⁺和H₂O平衡电荷和原子。练习2参考答案：C₆H₁₂O₆-24e⁻+6H₂O=6CO₂↑+24H⁺*要点提示：C₆H₁₂O₆中C平均化合价为0价，CO₂中C为+4价，每个C失4e⁻，6个C共失24e⁻。酸性介质，用H⁺平衡电荷，H₂O提供O原子。练习3参考答案：2H₂O+2e⁻+2CO₂=2HCO₃⁻+H₂↑*要点提示：H₂O得电子通常生成H₂和OH⁻（2H₂O+2e⁻=H₂↑+2OH⁻）。但阴极区通入CO₂，OH⁻会与CO₂反应生成HCO₃⁻（OH⁻+CO₂=HCO₃⁻）。将两式合并即可。练习4参考答案：Li₂FeSiO₄-e⁻=LiFeSiO₄+Li⁺*要点提示：充电时正极为阳极，发生氧化反应。Fe²⁺被氧化为Fe³⁺（隐含信息，因Li⁺脱出，电荷守恒要求Fe失电子）。Li⁺作为阳离子，在充电时从正极（阳极）移向阴极。直接根据提示的物质变化和电子得失书写，熔融态或固体电解质中，Li⁺可直接作为产物。五、总结与展望信息型电极反应式的书写能力，是对同学们化学学科素养的综合考量。它要求我们不仅要扎实掌握电化学的基本原理，更要具备敏锐的信