2021高考化学考点电极反应式的书写(提高)
高考化学之燃料电池电极反应式的书写
燃料电池电极反应式的书写燃料电池电极反应式的书写是中学化学教学的难点，也是高考化学的常考考点之一，在书写时学生往往易错。
参加北大附中课堂教学培训，感悟最深的是桑老师对燃料电池电极反应式的复习的处理，其复习教学设计如下：一、首先分清原电池的正、负极均为惰性电极，电极均不参与反应。
二、正极发生还原反应，通入的气体一般是氧气，氧气得到电子首先变为氧离子，根据电解质的不同，其负极电极反应式书写分以下几种情况：（1）在酸性溶液中生成的氧离子与氢离子结合生成水，其电极反应式为：O2 + 4e- + H+== 4H2O（2）在碱性溶液中,氧离子与氢氧根离子不能结合,只能与水结合生成氢氧根离子,其电极反应式为：O2 + 4e -+ 2H2O== 4OH-（3）在熔融碳酸盐中,氧离子与碳酸根离子不能结合，只能与二氧化碳结合生成碳酸根离子，其电极反应式为：O2+2CO2-+4e-==2 CO32-（4）在熔融氧化物介质中，氧气得到电子转化为氧离子,其电极反应式为：O2 + 4e- == 2O2-三、负极发生氧化反应,负极生成的离子一般与正极产场结合，有以下几种情况：(1)若负极通入的气体是氢气,则①酸性液中H2 - 2e-== 2H+②碱性溶液中H2 - 2e- + 2OH- == 2H2O③熔融氧化物中H2 - 2e- + O2- == H2O(2) 若负极通入的气体为含碳的化合物CO、CH4、CH3OH等,碳元素均转化为正四价碳的化合物、在酸性溶液中生成二氧化物气体、在碱性溶液中生成碳酸根离子,熔融碳酸盐中生成二氧化碳，熔融氧化物中生成碳酸根离子。
含有氢元素的化合物最终都有水生成。
如CH3OH燃料电池：酸性溶液中负极反应式为:：CH3OH - 6e- + H2O == CO2↑ + 6H+碱性溶浚中负极反应式为：CH3OH - 8e- + 10OH- == CO32-+ 7H2O 氢氧燃料电池氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入H2，正极通入O2，总反应为：2H2 + O2 === 2H2O电极反应特别要注意电解质，有下列三种情况：1．电解质是KOH溶液（碱性电解质）负极发生的反应为：H2– 2e- === 2H+ ,2H+ + 2OH- === 2H2O,所以：负极的电极反应式为：H2– 2e- + 2OH- === 2H2O；正极是O2得到电子，即：O2 + 4e- === 2O2-，O2- 在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH-即：2O2-+ 2H2O === 4OH-，因此，正极的电极反应式为：O2 +2H2O + 4e- === 4OH-。
2021高考化学专题必刷题库13 化学实验基础
2021高考化学专题复习13化学实验基础一、单选题1．制取较纯的一氯乙烷，用下列哪种方法最好A．乙烷和氯气取代B．乙烯与氢气加成，再用氯气取代C．乙烯和氯化氢加成D．乙炔和氯化氢加成2．分子式为C5H12O，能与金属钠反应产生氢气，并含有两个甲基的有机物有A．3种B．4种C．5种D．8种3．下列关于过氧化氢的说法正确的是A．过氧化氢具有杀菌消毒作用，是强酸B．过氧化氢是离子化合物C．过氧化氢可以发生分解反应D．过氧化氢是水的同分异构体4．下列操作能达到预期目的的是①石油分馏时把温度计插入液面以下②用溴水除去乙烷中混有的SO2气体③用乙醇萃取溴水中的溴④将苯与溴水混合后加入铁粉制溴苯⑤将饱和食盐水滴入盛有电石的烧瓶中制取乙炔A．①④B．②⑤C．②③④⑤D．①②③④5．分子式为C6H10O3，能与NaHCO3反应产生无色气体，且与新制的Cu(OH)2悬浊液共热会出现砖红色沉淀的有机物有（不含立体异构）A．8种B．9种C．12种D．13种6．化学与生活密切相关，下列关于生活中的化学物质或化学现象的认识不正确的是( )A．奥运会火炬的燃料丙烷是有机物B．用少量食醋除去水壶中的水垢C．工业上最初获得苯的主要方法是石油的分馏D．浓硝酸溅到皮肤上，使皮肤变黄色，是由于浓硝酸和蛋白质发生颜色反应7．把1体积CH4和4体积Cl2组成的混合气体充入大试管中，将此试管倒立在盛有饱和食盐水的水槽里，放在光亮处，可能观察到的现象为①黄绿色逐渐消失①试管壁上有油珠出现①试管内液面上升①水槽内有晶体析出8．以下10种实验操作方法以及结论错误的有几种：①比较水和乙醇羟基的活泼性强弱，用金属钠分别与水和乙醇反应。
②欲证明CH2＝CHCHO中含有碳碳双键，滴入酸性KMnO4溶液，看紫红色是否褪去。
③欲粗略测定某未知浓度的醋酸溶液中醋酸的电离常数Ka，应做的实验和所需的试剂（或试纸）为：中和滴定实验、①H试纸、氢氧化钠、酸碱指示剂。
2021届高考化学复习：专题二 原电池原理及其应用(学案及训练)
专题二原电池原理及其应用（学案及训练）知识梳理1.原电池工作原理图2.原电池装置升级考查图(1)装置①②③中，电子均不能通过电解质溶液(或内电路)。
(2)装置①中，不可能避免会直接发生Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，化学能部分转化为热能，能量转化率比装置②低。
断开K1后，装置①中会发生Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋，不如装置②稳定。
(3)盐桥的作用：原电池装置由装置①到装置②的变化是由盐桥连接两个“半电池装置”，其中盐桥的作用有三种：a.隔绝正负极反应物，避免直接接触，导致电流不稳定；b.通过离子的定向移动，构成闭合回路；c.平衡电极区的电荷。
(4)离子交换膜作用：由装置②到装置③的变化是“盐桥”变成“质子交换膜”。
离子交换膜是一种选择性透过膜，允许相应离子通过，离子迁移方向遵循原电池中离子迁移方向。
分类训练角度一燃料电池1一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。
下列有关该电池的说法正确的是( )A.反应CH 4＋H 2O =====催化剂△3H 2＋CO ，每消耗1 mol CH 4转移12 mol 电子B.电极A 上H 2参与的电极反应为：H 2＋2OH －－2e －===2H 2OC.电池工作时，CO 2－3向电极B 移动D.电极B 上发生的电极反应为：O 2＋2CO 2＋4e －===2CO 2－3答案 D角度二 可逆电池2.(2020·天津理综，6)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌碘溴液流电池，其工作原理示意图如图。
图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。
下列叙述不正确的是( )A.放电时，a 电极反应为I 2Br －＋2e －===2I －＋Br －B.放电时，溶液中离子的数目增大C.充电时，b 电极每增重0.65 g ，溶液中有0.02 mol I －被氧化D.充电时，a 电极接外电源负极答案 D3.全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a 常用掺有石墨烯的S 8材料，电池反应为：16Li ＋x S 8===8Li 2S x (2≤x ≤8)。
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）。
高考化学总复习考点讲解_氧化还原反应方程式的书写与计算(提高)(2020-2021)
高考总复习氧化还原反应方程式的书写和计算（提高）审稿：张灿丽【考纲要求】1．巩固氧化还原反应的概念2．能用化合价升降法配平常见的氧化还原反应。
3．能运用质量守恒、电子守恒、电荷守恒，进行氧化还原反应的有关计算。
【考点梳理】一、氧化还原反应方程式的配平1．配平的原则(1)电子守恒：氧化还原反应过程中，氧化剂得电子总数目等于还原剂失电子总数目，即：“电子得失数相等”“化合价升降数相等”。
(2)质量守恒：反应前后各元素的原子个数相等。
(3)电荷守恒：对于离子方程式，等式两边“电荷总数相等”。
2．配平的思路一般分两部分:第一部分是氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物之间的配平—化合价升降相等或电子得失数相等；第二部分是用观察法配平其他物质的化学计量数。
3．常见配平方法——化合价升降法(即电子得失法或氧化数法)二、陌生氧化还原反应方程式的书写策略近年来我们发现高考中有区分度的题目一般都会涉及陌生氧化还原反应方程式的书写，而且常以离子反应的形式出现，题目中会伴随陌生度较高的新信息和新情境，灵活度较高，是对考生能力的一种考查方式。
攻克这一难题不能单纯靠背诵书上出现的反应方程式，须在平时学习中注重积累书写陌生氧化还原离子方程式的经验和方法，从而具备“得一法解若干题”的能力，才能在高考中拿到关键分，取得理想成绩。
如何正确掌握氧化还原反应类离子方程式，一般应注意以下几点：1．根据题干的表述列出相关物质的化合价的变化，分清氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物；2．要满足电子守恒；3．要满足电荷守恒；4 ．注意溶液的酸碱性，调整反应介质；5 ．满足原子守恒。
三、氧化还原反应方程式的计算对于氧化还原反应的计算，关键是根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等，即得失电子守恒，列出守恒关系式求解。
其解题的一般步骤为：（1）找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
（2）找准一种原子或离子得失电子数。
燃料电池电极反应式的书写
欢迎共阅燃料电池电极反应式的书写燃料电池电极反应式的书写是中学化学教学的难点，也是高考化学的常考考点之一，在书写时学生往往易错。
参加北大附中课堂教学培训，感悟最深的是桑老师对燃料电池电极反应式的复习的处理，其式为： O2 + 4e- == 2O2-三、负极发生氧化反应,负极生成的离子一般与正极产场结合，有以下几种情况：(1)若负极通入的气体是氢气,则①酸性液中 H2 - 2e- == 2H+②碱性溶液中 H2 - 2e- + 2OH- == 2H2O③熔融氧化物中 H2 - 2e- + O2- == H2O(2) 若负极通入的气体为含碳的化合物CO、CH4、CH3OH等,碳元素均转化为正四价碳的化合物、在酸性溶液中生成二氧化物气体、在22正极是O2得到电子，即：O2 + 4e- === 2O2-，O2- 在碱性条件下不能单独存在，只能结合H2O生成OH-即：2O2- + 2H2O === 4OH-，因此，正极的电极反应式为：O2 +2H2O + 4e- === 4OH-。
?2．电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）负极的电极反应式为：H2–2e- === 2H+正极是O2得到电子，即：O2 + 4e- === 2O2-，O2- 在酸性条件下不能单独存在，只能结合H+生成H2O即：O2- + 2 H+ === H2O，因此正极的电极反应式为：O2+ 4H++ 4e-=== 2H2O(O2+ 4e-=== 2O2-，2O2- + 4H+ === 2H2O)? 负极的电极反应式为：CH4O -6e-+8OH-? === CO32-+ 6H2O2. 酸性电解质（H2SO4溶液为例）总反应: 2CH4O + 3O2 === 2CO2 + 4H2O正极的电极反应式为：3O2+12e-+12H+ === 6H2O负极的电极反应式为：2CH4O-12e-+2H2O === 12H++ 2CO2说明：乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相同甲烷燃料电池? 甲烷燃料电池以多孔镍板为两极,电解质溶液为KOH，生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3，所以总反应为：CH4+ 2KOH+ 2O2=== K2CO3 + 3H2O。
高考化学电化学方程式的书写
电池电极反应式或总反应式的书写1．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＋6H2O＋12e－===12OH－】总反应式：【4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3】2．镁—铝电池(负极—Al，正极—Mg，电解液—KOH溶液)负极：【2Al＋8OH－－6e－===2AlO－2＋4H2O】正极：【6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－】总反应离子方程式：【2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO－2＋3H2↑】3．氢氧燃料电池：电解质是KOH溶液(碱性电解质)负极：【2H2－4e－＋4OH－===4H2O】正极：【O2＋2H2O＋4e－===4OH－】总反应式：【2H2＋O2===2H2O】4．氢氧燃料电池：电解质是H2SO4溶液(酸性电解质)负极：【2H2－4e－===4H＋】正极：【O2＋4H＋＋4e－===2H2O】总反应式：【2H2＋O2===2H2O】5．氢氧燃料电池：电解质是NaCl溶液(中性电解质)负极：【2H2－4e－===4H＋】正极：【O2＋2H2O＋4e－===4OH－】总反应式：【2H2＋O2===2H2O】6．甲烷燃料电池：电解质是熔融碳酸盐(K2CO3或Na2CO3)正极：【2O2＋8e－＋4CO2===4CO2－3】负极：【CH4－8e－＋4CO2－3===5CO2＋2H2O】总反应式：【CH4＋2O2===CO2＋2H2O】7．甲烷燃料电池：酸性电解质(电解液为H 2SO 4溶液)正极：【2O 2＋8e －＋8H ＋===4H 2O 】负极：【CH 4－8e －＋2H 2O===CO 2＋8H ＋】总反应式：【CH 4＋2O 2===CO 2＋2H 2O 】8．甲烷燃料电池：碱性电解质(电解液为KOH 溶液)正极：【2O 2＋8e －＋4H 2O===8OH －】负极：【CH 4－8e －＋10OH －===CO 2－3＋7H 2O 】总反应式：【CH 4＋2O 2＋2KOH===K 2CO 3＋3H 2O 】9．甲烷燃料电池：碱性电解质(铂为两极、电解液为KOH 溶液) 正极：【3O 2＋12e －＋6H 2O===12OH －】负极：【2CH 3OH －12e －＋16OH －===2CO 2－3＋12H 2O 】总反应式：【2CH 3OH ＋3O 2＋4KOH===2K 2CO 3＋6H 2O 】10．甲烷燃料电池：酸性电解质(铂为两极、电解液为H 2SO 4溶液) 正极：【3O 2＋12e －＋12H ＋===6H 2O 】负极：【2CH 3OH －12e －＋2H 2O===12H ＋＋2CO 2】总反应式：【2CH 3OH ＋3O 2===2CO 2＋4H 2O 】11．CO 燃料电池：熔融盐(铂为两极、碳酸盐熔融作电解质，空气与CO 2为正极助燃气) 正极：【O 2＋4e －＋2CO 2===2CO 2－3】负极：【2CO ＋2CO 2－3－4e －===4CO 2】12．CO 燃料电池：酸性电解质(铂为两极、电解液为H 2SO 4溶液) 正极：【O 2＋4e －＋4H ＋===2H 2O 】负极：【2CO －4e －＋2H 2O===2CO 2＋4H ＋】13．用惰性电极电解NaCl 溶液阴极：【2H ＋＋2e －===H 2↑】阳极：【2Cl －－2e －===Cl 2↑】总反应式：【2NaCl ＋2H 2O =====电解2NaOH ＋H 2↑＋Cl 2↑】阴极：【2Cu 2＋＋4e －===2Cu 】阳极：【4OH －－4e －===2H 2O ＋O 2↑】总反应式：【2CuSO 4＋2H 2O =====电解2Cu ＋2H 2SO 4＋O 2↑】15．用惰性电极电解熔融MgCl 2阳极：【2Cl －－2e －===Cl 2↑】阴极：【Mg 2＋＋2e －===Mg 】总反应式：【MgCl 2(熔融)=====电解Mg ＋Cl 2↑】16．用惰性电极电解熔融Al 2O 3阳极：【6O 2－－12e －===3O 2↑】阴极：【4Al 3＋＋12e －===4Al 】总反应式：【2Al 2O 3(熔融)=====电解4Al ＋3O 2↑】17．用铜作电极电解H 2O阴极：【2H ＋＋2e －===H 2↑】阳极：【Cu －2e －===Cu 2＋】总反应式：【Cu ＋2H 2O =====电解Cu(OH)2↓＋H 2↑】18．用铜作电极电解H 2SO 4溶液阴极：【2H ＋＋2e －===H 2↑】阳极：【Cu －2e －===Cu 2＋】总反应式：【Cu ＋H 2SO 4=====电解CuSO 4＋H 2↑】19．用铜作电极电解NaOH 溶液阴极：【2H 2O ＋2e －===H 2↑＋2OH －】阳极：【Cu －2e －＋2OH －===Cu(OH)2↓】总反应式：【Cu ＋2H 2O =====电解Cu(OH)2↓＋H 2↑】阴极：【6H ＋＋6e －===3H 2↑】阳极：【2Al －6e －===2Al 3＋】总反应式：【2Al ＋3H 2SO 4=====电解Al 2(SO 4)3＋3H 2↑】21．用Al 作电极电解NaOH 溶液阴极：【6H 2O ＋6e －===3H 2↑＋6OH －】阳极：【2Al －6e －＋8OH －===2AlO －2＋4H 2O 】总反应式：【2Al ＋2H 2O ＋2NaOH =====电解2NaAlO 2＋3H 2↑】22．铁—镍电池(负极—Fe ，正极—NiO 2，电解液—KOH 溶液) 已知Fe ＋NiO 2＋2H 2O充电 放电Fe(OH)2＋Ni(OH)2，则：【 负极：【Fe －2e －＋2OH －===Fe(OH)2】正极：【NiO 2＋2H 2O ＋2e －===Ni(OH)2＋2OH －】阴极：【Fe(OH)2＋2e －===Fe ＋2OH －】阳极：【Ni(OH)2－2e －＋2OH －===NiO 2＋2H 2O 】23．LiFePO 4电池(正极—LiFePO 4，负极—Li ，含Li ＋导电固体为电解质) 已知FePO 4＋Li充电 放电LiFePO 4，则 负极：【Li －e －===Li ＋】正极：【FePO 4＋Li ＋＋e －===LiFePO 4】阴极：【Li ＋＋e －===Li 】阳极：【LiFePO 4－e －===FePO 4＋Li ＋】24．高铁电池(负极—Zn ，正极—石墨，电解质为浸湿的固态碱性物质) 已知：【3Zn ＋2K 2FeO 4＋8H 2O充电 放电3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH ，则：【 负极：【3Zn －6e －＋6OH －===3Zn(OH)2】正极：【2FeO 2－4＋6e －＋8H 2O===2Fe(OH)3＋10OH －】阴极：【3Zn(OH)2＋6e －===3Zn ＋6OH －】阳极：【2Fe(OH)3－6e －＋10OH －===2FeO 2－4＋8H 2O 】。
电极方程式的书写
为 负
极，电极反应为：
负极 正极
总反应
带盐桥的原电池:
高考题型
2、［2012· 四川11］一种基于酸性燃料电池原理设计 的酒精检测仪，负极上的反应为CH3CH2OH－4e－+ H2O = CH3COOH + 4H＋。下列有关说法正确的是
c A.检测时，电解质溶液中的H
＋向负极移动
B.若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L 氧气 C.电池反应的化学方程式为： CH3CH2OH+O2=CH3COOH+H2O D.正极上发生的反应是：O2+4e－+2H2O = 4OH－
2 H+＋2e－= H2↑（2分）
＿＿＿＿＿＿
阳极发生的电极反应式为：
－- 4e－ =O ↑+2H O （2分） 4OH 2 2 ＿＿＿＿＿＿
提示：选修4 p26
2CrO42- + 2H+
Cr2O72- + H2O
例5 熔融状态下，Na单质和FeCl2能组成可充电电 池（装置示意图如下），反应原理为： 2Na + FeCl2 Fe + 2NaCl Fe2+ + 2e－= Fe 放电时，电池的正极反应式为__________________ ： 充电时，_______ （写物质名称）电极接电源的负极； Na + + e－= Na Na 该电极的反应方程式为：_____般步骤
⑴ 原电池正、负极的确定
① 由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强（针对电解质溶液而 言）的金属为负极（一般地，负极材料与电解质溶液要发生反应）， 相对活泼性较差的金属或导电的非金属等为正极。 ② 由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或质量不断减少，该 电极发生氧化反应，则此电极为负极；若某一电极上有气体产生、电 极的质量不断增加或不变，该电极发生还原反应，则此电极为正极。 ③ 根据实验现象确定：一般可以根据电极附近指示剂（石蕊、酚酞、 湿润的KI–淀粉等）的显色情况来分析推断该电极发生的反应情况， 是氧化反应还是还原反应，是H+还是OH－或I－等放电，从而确定正、 负极。 ④ 如两极都是惰性电极（一般用于燃料电池），则可根据原电池原 理分析，发生氧化反应的气体（或对应物质）所对应的一极为负极， 燃料电池中则通入燃料的一极为负极，通入氧气的一极为正极。 ⑤ 如果题目给定的是图示装置，可根据电子流动方向或其它提示来 分析正、负极。
高考化学热点精讲精练之化学基本概念基本理论(上)热点六原电池原理及电极反应式的书写
热点六原电池原理及电极反应式的书写【热点思维】【热点释疑】1．如何确定正负极?(1)根据电极材料判断：活泼金属作负极、不活泼金属(或非金属)作正极。
燃料电池：燃料在负极，氧气在正极。
(2)由反应类型判断：失电子发生氧化反应的是负极；得电子发生还原反应的是正极。
(3)依据电子流向、阴阳离子流向、电流流向判断：电子流出、电流流入、阴离子流向的电极为负极；电子流入、电流流出、阳离子流向的电极为正极。
2．怎样正确书写电极反应?(1)电极反应的书写是关键。
常见的步骤及方法：(2)书写电极反应式应充分注意介质影响。
①中性溶液反应物中若是H+得电子或OH-失电子，H+和OH-均来自于水的电离；②酸性溶液反应物、生成物中均不出现OH-；③碱性溶液反应物、生成物中均不出现H+；④水溶液中不能出现O2-。
3．如何分析实验现象?分析电极及电极区的pH及实验现象时，要从电极反应入手；分析电解质溶液中的pH及实验现象时，要从电池反应入手。
【热点考题】【典例】【2012课标全国部分】与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为，该电池总反应的离子方程式为。
【答案】【热点透析】【对点高考】【2015新课标Ⅰ卷理综化学】微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。
下列有关微生物电池的说法错误的是（）A．正极反应中有CO2生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O【答案】A【解析】【热点巩固】1．如下图装置，下列说法正确的是（）A．装置Ⅰ和装置Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－===Fe2＋B．装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．装置Ⅰ和装置Ⅱ中盐桥中的阳离子均向右侧烧杯移动D．放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中溶液的pH均增大【答案】D【解析】试题分析：A．装置Ⅰ中Zn是负极，Zn失去电子变为Zn2+，装置置Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－=Fe2＋，错误；B．装置Ⅰ和装置Ⅱ中正极是H+获得电子变为H2逸出，错误；C．装置Ⅰ中盐桥中的阳离子向左侧烧杯移动；装置Ⅱ中盐桥中的阳离子向右侧烧杯移动，错误；D．放电过程中，装置Ⅰ左侧烧杯和装置Ⅱ右侧烧杯中H+放电，使溶液中c(OH-)增大，溶液pH均增大，正确。
2021届高考化学热点精编：电化学及其应用 (解析版)
电化学及其应用1．（2020·上海高三期末）图a、b、c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极且与直流电源连接方式相同，表示水分子)，下列说法正确的是A．X电极与电源负极相连B．图b、c中Y电极上会生成不同产物C．NaCl是电解质，三种状态下都能导电D．图b说明通电后发生了：NaCl → Na+ + Cl—【答案】B【详解】A．氯离子半径大于钠离子，则图中代表的离子是Cl-，b图中阴离子向X极移动，失电子生成氯气，则X为阳极，接电源正极，A错误；B．Y是阴极，图b中是Na+得电子生成Na单质，图c中是水电离的H+得电子生成H2，产物不同，B正确；C．NaCl在晶体状态没有自由移动的电子不导电，即图a不导电，C错误；D ．熔融状态下，NaCl 通电生成Na 和Cl 2，氯化钠生成钠离子和氯离子的过程为电离，不需要通电也能电离，D 错误；答案选B 。
2．（2020·浙江高三月考）某混合物浆液含有3Al(OH)、2MnO 和少量24Na CrO 。
考虑到胶体的吸附作用使24Na CrO 不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置(见图)，使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液，并回收利用。
下列说法不正确．．．的是( )A ．用惰性电极电解时，2-4CrO 能从浆液中分离出来的原因是，电解时2-4CrO 通过阴离子交换膜向阳极移动，从而从浆液中分离出来B ．通电后阴极室溶液pH 增大C ．分离后含铬元素的粒子是2-4CrOD ．通电后，相同条件下阴阳两极产生气体体积之比为2:1【答案】C【详解】A ．电解时，阴离子向阳极移动，即在直流电场作用下，2-4CrO 通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液，故A 正确；B ．通电后，阴极上水中的氢离子放电，即4H 2O+4e -=2H 2↑+4OH -，OH -浓度增大，pH 升高，故B 正确；C ．电解时，阳极上水中的氢氧根放电，即2H 2O-4e -=O 2↑+4H +，H +在阳极区增大，2-4CrO 向阳极移动，由于存在22-4CrO +2H +227O Cr -+H 2O ，平衡向右移动，所以分离后含铬元素的粒子是2-4CrO 、227O Cr -，故C 错误；D ．通电后，阴极产生H 2，阳极产生O 2，由得失电子相等可知，相同条件下阴阳两极产生气体体积之比为2:1，故D 正确；答案为C 。
2022年高考化学二轮复习第一篇 专题7 微专题4 电解池 金属的腐蚀与防护
4．(2020·江苏高考)将金属 M 连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。 在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是( )
A．阴极的电极反应式为 Fe－2e－===Fe2＋ B．金属 M 的活动性比 Fe 的活动性弱 C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护 D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
电解原理及电极反应式的书写 1．电解池工作原理模型
2．电解池中阴极和阳极的 5 种判断方法
3．电解池电极反应式的书写模式 (1)阳极 ①活泼金属作电极，电极材料本身失电子，M－ne－===Mn＋。 ②电极为惰性电极，溶液中较易失电子的阴离子优先失去电子，其顺序为 S2－> I－>Br－>Cl－>OH－，Rn－－ne－===R。 (2)阴极 溶液中较易得电子的阳离子优先得到电子，其顺序为 Ag＋>Cu2＋>H＋，Mn＋＋ ne－===M。
＋H2↑(Fe＋2C5H6===Fe(C5H5)2＋H2↑)
(2)水会阻碍中间产物 Na 的生成；水会电解生成 OH－，进一步与 Fe2＋反应生成 Fe(OH)2
1．试题特点 电解池、金属的腐蚀与防护试题往往与生产、生活及新科技等相联系，以装置图或流程图为载体呈 现，题材广，信息新，题目具有一定难度。顺利解题必须熟练掌握电解池工作原理及金属的腐蚀与 防护原理等基础知识，熟练书写电极反应式并能灵活运用电子守恒原理进行相关计算。 2．命题角度 预测高考仍会在电解原理及应用方面加强命题，考查的角度有 (1)阴、阳极及电极反应式的判断； (2)溶液中离子移动方向判断； (3)离子交换膜的应用； (4)金属腐蚀与防护等。平时要加强关注最新科技中涉及的电解的发展方向。
【解析】选 D。a 极析出氧气，氧元素的化合价升高，作电解池的阳极，b 极通入氧 气，生成过氧化氢，氧元素的化合价降低，被还原，作电解池的阴极。a 极是阳极， 属于放氧生酸型的电解，所以阳极的反应式是 2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，故 A 正确； 电解时阳极产生氢离子，通过质子交换膜移向阴极，所以电解一段时间后，阳极室的 pH 不变，故 B 正确；电解过程中，阳离子移向阴极，H＋由 a 极区向 b 极区迁移，C 正确；电解时，阳极的反应为 2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极的反应为 O2＋2e－＋ 2H＋===H2O2，总反应为 O2＋2H2O===2H2O2，要消耗氧气，即是 a 极生成的氧气小 于 b 极消耗的氧气，故 D 错误。
原电池 新高考化学 考点详细分析 深入讲解 提升解题能力 化学高考必看 最新版
考点扫描
1.[2019浙江4月选考,12改编]铜锌原电池(电解质溶液为H2SO4溶液) 中,Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加( )
2.[2016全国卷Ⅱ,11改编]Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液
的水激活电池。负极反应式为
,正极反应式为
,电池放电时Cl-由
极向
极迁移,负极会发生副反应:
解题能力提升
A.好氧微生物电极N为负极,该电极有白色沉淀产生 B.膜1、膜2依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜 C.分别通过膜1和膜2的离子数相等 D.好氧微生物电极N上每消耗0.5 mol O2,厌氧微生物电极M上可 以产生标准状况下体积为22.4 L的气体
解题能力提升
解析：好氧微生物电极N作正极,正极反应式为O2+4e-+2H2O 4OH-,中间极室的阳离子通过膜2(阳离子交换膜)移向好氧微生物电
答案：C
解题能力提升
考法2 原电池原理的应用 1.用于金属的防护 使被保护的金属制品作原电池的正极(或阴极)而得到保护,用廉价易得的 较活泼金属制品作原电池的负极(或阳极)被腐蚀,也就是教材上说的牺牲 阳极的阴极保护法,如在轮船外壳镶嵌锌块。 2.增大反应速率 形成原电池能够增大反应速率,如用稀硫酸和锌粒反应制H2时,加几滴 CuSO4溶液产生气泡的速率更大,就是因为Zn和CuSO4反应生成Cu,从而 形成无数细小的原电池,增大了生成H2的速率。
(1)Cu电极上发生还原反应( ) (2)电子沿Zn a b Cu路径流动( ) (3)片刻后甲池中c(S)增大( ) (4)片刻后可观察到滤纸b点变为红色( )
答案：(1)√ (2)✕ (3)✕ (4)✕
解题能力提升
2021高考化学考点电解原理的应用(提高)
应式为 Cl2十 2NaOH=NaCl 十 NaClO 十 H2O。连同电解时发生的反应
，
两步反应可合并成
。
举一反三：
【高清课堂：399168 例 4】 【变式 1】下列描述中，不符合生产实际的是 A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作阳极 B．电解法精炼粗铜，用纯铜作阴极 C．电解饱和食盐水制烧碱，用涂镍碳钢网作阴极 D．在镀件上电镀锌，用锌作阳极
阴极： 2Na++2e—= 2Na 阳极： 2Cl－－2e—＝Cl2↑
⑤总方程式： 2、镁的冶炼
①原料：MgCl2 ②阴极材料：不锈钢 ③阳极材料：石墨 ④电极反应：
阴极： Mg2++2e—= Mg 阳极： 2Cl－－2e—＝Cl2↑
⑤总方程式：
3
3、铝的冶炼
Al2O3 熔点很高 2045℃ 冰晶石(Na3AlF6)作熔剂 电离：Al2O3（熔融）
（2）生产装置
要点诠释：阳离子交换膜的特点 阳离子交换膜只允许阳离子（Na+）通过，而阻止阴离子（Cl―、OH―）和分子（Cl2）通过，这样既能阻止
H2 和 Cl2 混合爆炸，又能避免 Cl2 和 NaOH 溶液作用生成 NaClO 影响烧碱质量，还能极大地降低碱液中 NaCl 的 含量。
考点二：铜的电解精炼
（1）反应原理 饱和食盐水成分：溶液存在 Na+、Cl－、H+、OH－四种离子。 电极反应式： 阴极：2H+＋2e－=H2↑（还原反应）； 阳极：2Cl－－2e－=Cl2↑（氧化反应）。 电解总化学方程式：
（2）实验简易装置 如图所示在烧杯里装入饱和食盐水，滴入几滴酚酞试液。用导线把铁钉、石墨捧、电流表接在直流电源上。
5
2021年高考常见的电池的电极反应式的书写【精华版】
高中常见的原电池电极反应式的书写一次电池2、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)负极： Fe–2e-==Fe2+正极： 2H++2e-==H2↑离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+3、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液中性或碱性)负极： 2Fe–4e-==2Fe2+正极： O2+2H2O+4e-==4OH化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)32Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程)5、普通锌锰干电池：(负极—Zn、正极—C 、电解液NH4Cl、MnO2的糊状物)负极：Zn–2e-==Zn2+正极：2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O化学方程式 Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑6、碱性锌锰干电池：（负极—Zn、正极—C、电解液KOH 、MnO2的糊状物）负极： Zn + 2OH– 2e-== Zn(OH) 2正极： 2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH－化学方程式 Zn +2MnO 2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH7、银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )负极：Zn+2OH––2e-== Zn(OH) 2正极：Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH－化学方程式 Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag8、铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液--海水）负极：4Al－12e－==4Al3+正极：3O2+6H2O+12e－==12OH－总反应式为： 4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3（铂网增大与氧气的接触面）9、镁---铝电池（负极--Al、正极--Mg 电解液KOH）负极(Al)： 2Al + 8 OH–- 6e- ＝ 2AlO2–+4H2O正极(Mg）： 6H2O + 6e- ＝ 3H2↑+6OH–化学方程式： 2Al + 2OH– + 2H2O ＝ 2AlO2–+ 3H210、锂电池一型：（负极--金属锂、正极--石墨、电解液LiAlCl4 -SOCl2）负极：8Li －8e－＝8 Li +正极：3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－化学方程式 8Li＋ 3SOCl2 === Li2SO3 ＋ 6LiCl ＋ 2S二次电池（又叫蓄电池或充电电池）1、铅蓄电池：（负极—Pb 正极—PbO 2 电解液—浓硫酸）放电时负极： Pb －2e －＋SO 42－=PbSO 4正极： PbO 2＋2e －＋4H ＋＋SO 42－=PbSO 4＋2H 2O充电时阴极： PbSO 4 + 2H + ＋ 2e -== Pb+H 2SO 4阳极： PbSO 4 + 2H 2O － 2e -== PbO 2 + H 2SO 4 + 2H+总化学方程式 Pb ＋PbO 2 + 2H 2SO 4充电放电2PbSO 4+2H 2O2、铁--镍电池：（负极-- Fe 、正极—NiO 2、电解质溶液为KOH 溶液）放电时负极： Fe －2e —+ 2 OH – == Fe (OH) 2正极： NiO 2 + 2H 2O + 2e —== Ni(OH) 2 + 2 OH –充电时阴极： Fe (OH) 2 + 2e —== Fe + 2 OH –阳极： Ni(OH)2－2e —+ 2 OH – == NiO 2 + 2H 2O总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H 2O 充电放电Fe (OH)2 + Ni(OH)23、LiFePO 4电池（正极—LiFePO 4，负极—石墨，含Li +导电固体为电解质）放电时负极： Li － e — ==Li +正极： FePO 4 + Li + + e —== LiFePO 4充电时：阴极： Li + + e —== Li阳极： LiFePO 4－e —== FePO 4 + Li+总化学方程式 FePO 4 + Li 充电放电LiFePO 44、镍--镉电池（负极--Cd 、正极—NiOOH 、电解质溶液为KOH 溶液）放电时负极： Cd －2e —+ 2 OH – == Cd(OH)2正极： 2NiOOH + 2e —+ 2H 2O == 2Ni(OH)2+ 2OH–充电时阴极： Cd(OH)2 + 2e —== Cd + 2 OH –阳极：2 Ni(OH)2－2e —+ 2 OH – == 2NiOOH + 2H 2O总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H 2O 充电放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)25、氢--镍电池：（负极-LaNi 5储氢合金、正极—NiOOH 、电解质KOH+LiOH）放电时负极： LaNi 5H 6－6e —+ 6OH –== LaNi 5 + 6H 2O正极： 6NiOOH +6e —+ 6H 2O ==6 Ni(OH) 2 + 6OH –充电时阴极： LaNi 5 +6e —+ 6H 2O== LaNi 5H 6+ 6OH–阳极： 6 Ni(OH) 2 －6e —+ 6OH –== 6NiOOH + 6H 2O总化学方程式 LaNi 5H 6 + 6NiOOH 充电放电LaNi 5 + 6Ni(OH)26、高铁电池：（负极—Zn 、正极---石墨、电解质为浸湿固态碱性物质）放电时负极：3Zn －6e - + 6 OH –== 3 Zn(OH) 2正极：2FeO 42—+6e -+ 8H 2O ==2Fe (OH) 3 + 10OH–充电时阴极：3Zn(OH)2 +6e -==3Zn + 6 OH–阳极：2Fe(OH)3－6e -+ 10OH –==2FeO 42—+ 8H 2O 总化学方程式 3Zn + 2K 2FeO 4 + 8H 2O 充电放电3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH7、锂电池二型（负极LiC 6、正极含锂的二氧化钴LiCoO 2、充电时LiCoO 2中Li 被氧化，Li +还原以Li 原子形式嵌入电池负极材料碳C 6中，以LiC 6表示）放电时负极: LiC 6 – xe - ＝ Li (1-x)C 6 + x Li+正极： Li （1-x)CoO 2 + xe - + x Li +== LiCoO 2充电时阴极： Li (1-x)C 6 + x Li + + xe -＝LiC 6阳极： LiCoO 2 – xe -＝ Li (1-x)CoO 2 + x Li+总反应方程式 Li (1-x)CoO 2 + LiC 6 充电放电LiCoO 2 + Li (1-x)C 6燃料电池一、氢氧燃料电池1、电解质是KOH 溶液（碱性电解质）负极：H 2– 2e - + 2OH —=== 2H 2O正极：O 2 + H 2O + 4e -=== OH —总反应方程式2H 2 + O 2 === 2H 2O2、电解质是H 2SO 4溶液（酸性电解质）负极：H 2–2e - === 2H+正极：O 2 + 4H + + 4e -=== 2H 2O总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O3、电解质是NaCl 溶液（中性电解质）负极：H 2–2e - === 2H +正极：O 2 + H 2O + 4e - === 4OH—总反应方程式 2H 2 + O 2 === 2H 2O二、甲醇燃料电池1．碱性电解质（铂为两极、电解液KOH 溶液）正极：3O 2 + 12e - + 6H 20=== 12OH -负极：2CH 3OH – 12e -+ 16OH —=== 2CO 32-+12H 2O总反应方程式 2CH 3OH + 3O 2 + 4KOH === 2K 2CO 3 + 6H 2O2. 酸性电解质（铂为两极、电解液H 2SO 4溶液）正极：3O 2 + 12e -- + 12H + == 6H 2O (还原反应)负极：2CH 3OH –12e - +2H 2O==12H ++2CO 2总反应式 2CH 3OH + 3O 2 === 2CO 2 + 4H 2O三、CO 燃料电池1、熔融盐（铂为两极、Li 2CO 3和Na 2CO 3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）正极： O 2 ＋ 4e- ＋ 2CO2 ＝ 2CO32--负极： 2CO＋2CO32-– 4e- ==4CO2总反应式： 2CO ＋ O2 ＝ 2CO22、酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）正极： O2 + 4e-- + 4H+ == 2H2O负极： 2CO – 4e- + 2H2O == 2CO2 +4H+总反应式： 2CO ＋ O2 ＝ 2CO2四、肼燃料电池（铂为两极、电解液KOH溶液）正极： O2 + 2H2O + 4e- == 4OH—负极： N2H4 + 4OH— -- 4e- == N2 + 4H2O总反应方程式 N2H4 + O2=== N2 + 2H2O五、甲烷燃料电池1．碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）正极： 2O2 + 2H2O + 8e- == 8 OH—负极： CH4 + 10OH—-- 8e- == CO32- + 7H2O总反应方程式 CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O2、酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）正极： 2O2 + 8e- + 8H+ == 4H2O负极： CH4 -- 8e- + 2H2O == 8H+ + CO2总反应方程式 CH4 + 2O2 === CO2 + 2H2O六、丙烷燃料电池（铂为两极、正极通入O2和CO2、负极通入丙烷、电解液有三种）1、电解质是熔融碳酸盐（K2CO3或Na2CO3）正极： 5O2 + 20e- + 10CO2 == 10CO32-负极： C3H8 -- 20e-+ 10CO32- == 3CO2 + 4H2O总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O2、酸性电解质（电解液H2SO4溶液）正极： 5O 2 + 20e- + 26H+ == 10H2O负极： C3H8 -- 20e- + 6H2O == 3CO2 + 20 H+总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O3、碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）正极： 5O2 + 20e- + 10H2O == 20OH—负极： C3H8 -- 20e-+ 26 OH—== 3CO32-+ 17H2O总反应方程式 C3H8 + 5O2 +6KOH === 3 K2CO3 + 7H2O七、乙烷燃料电池（铂为两极、电解液KOH溶液）正极： 7O2 + 28e- + 14H2O == 28OH—负极： 2C2H6 -- 28e-+ 36 OH—== 4CO32-+ 24H2O总反应方程式 2C2H6 + 7O2 + 8KOH === 4K2CO3 + 10H2O。
2021届高考化学一轮讲练：电解池电极反应式和总反应方程式的书写及应用【答案+详解】
电解池电极反应式和总反应方程式的书写1．一种脱除废水中NH＋4的电化学装置如图所示，下列说法正确的是( )A．该装置将化学能转变为电能B．该装置工作时，Cl－向阴极移动C．NH＋4在阴极上被还原为N2，阴极周围溶液的pH增大D．阳极的电极反应式为Cl－＋H2O－2e－===ClO－＋2H＋1.选D。
该装置为电解池，工作时将电能转变为化学能，故A错误；电解池中阴离子向阳极移动，故B错误；用电解法处理含有NH＋4的废水，阴极上是水电离出的氢离子得电子发生还原反应：2H2O ＋2e－===H2↑＋2OH－，阳极的电极反应式为Cl－＋H2O－2e－===ClO－＋2H＋，ClO－再将NH＋4氧化为N2，故C错误，D正确。
2．(2019·高考全国卷Ⅰ，T12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2＋/MV＋在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。
下列说法错误的是( )A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动2.选B。
由题图和题意知，电池总反应是3H 2＋N2===2NH3。
该合成氨反应在常温下进行，并形成原电池产生电能，反应不需要高温、高压和催化剂，A项正确；观察题图知，左边电极发生氧化反应MV＋－e－===MV2＋，为负极，不是阴极，B项错误；正极区N2在固氮酶作用下发生还原反应生成NH3，C项正确；电池工作时，H＋通过交换膜，由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移，D项正确。
3.如图为用固体二氧化钛(TiO2)生产海绵钛的装置示意图，其原理是在较低的阴极电位下，TiO2(阴极)中的氧解离进入熔盐，阴极最后只剩下纯钛。
下列说法中正确的是( )A．阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑B．阴极的电极反应式为TiO2＋4e－===Ti＋2O2－C．通电后，O2－、Cl－均向阴极移动D．石墨电极的质量不发生变化3.选B。
2021届高考化学二轮考点突破八 新情境中陌生方程式的书写(含解析)
考点突破八新情境中陌生方程式的书写1.利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2。
生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是NO,该反应的离子方程式为。
答案3N O2-+2H+N O3-+2NO↑+H2O2.生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na2SO4)-碳粉还原法,若煅烧所得气体为等物质的量的CO 和CO2,写出煅烧时发生反应的化学方程式:。
答案3Na2SO4+8C3Na2S+4CO↑+4CO2↑3.向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为。
答案S O32−+I2+H2O2I-+S O42−+2H+4.向含Cr2O72−的酸性废水中加入FeSO4溶液,使Cr2O72−全部转化为Cr3+。
写出该反应的离子方程式:。
答案Cr2O72−+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O5.温度高于200 ℃时,硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体(其体积比为4℃1),该反应的化学方程式为。
答案4Al(NO3)312NO2↑+3O2↑+2Al2O36.(1)AgNO3光照易分解,生成Ag和红棕色气体等物质,其光照分解反应的化学方程式:。
(2)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。
以太阳能为热源,热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。
其反应过程如图所示:反应℃的化学方程式:。
(3)当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时,清液(pH约为8)中S O32−将NO2转化为N O2-,其离子方程式:。
(4)CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒剂,反应可生成P的最高价含氧酸和铜,该反应的化学方程式为。
(5)H3PO2的工业制法:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。
写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:。
(6)常温下利用Fe2+、Fe3+的相互转化,可将SO2转化为S O42−,从而实现SO2的处理(总反应为2SO2+O2+2H2O2H2SO4)。
2021届高考化学易错题练习：电极反应式书写【含答案】
2021届高考化学易错题练习电极反应式书写【错题纠正】例题1、(1)与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为，该电池总反应的离子方程式为______________。
(2)尿素[CO(NH2)2]在高温条件下与NO反应转化成三种无毒气体，该反应的化学方程式为。
可将该反应设计成碱性燃料电池除去烟气中的氮氧化物，该燃料电池负极的电极反应式是，正极的电极反应式是。
（1）K2FeO4-Zn组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，Fe O42−中+6价铁元素被还原为Fe(OH)3【解析】中+3价铁元素，其电极反应式为Fe O42−+3e-+4H2O Fe(OH)3↓+5OH-。
(2)由反应物的组成元素，可判断生成的三种无毒气体是N2、CO2、H2O，化学方程式为2CO(NH2)2+6NO5N2+2CO2+4H2O。
该反应设计成碱性燃料电池时，负极CO(NH2)2失电子，负极反应为CO(NH2)2-6e-+8OH-=C O32−+N2↑+6H2O，正极NO得电子，正极反应为2NO+4e-+2H2O=N2+4OH-。
【答案】（1）Fe O42−+3e-+4H2O Fe(OH)3↓+5OH-（2）2CO(NH2)2+6NO5N2+2CO2+4H2O；CO(NH2)2-6e-+8OH-=C O32−+N2↑+6H2O，2NO+4e-+2H2O=N2+4OH-例题2、（1）氨气是合成众多含氮物质的原料，利用H2-N2-生物燃料电池，科学家以固氮酶为正极催化剂、氢化酶为负极催化剂，X交换膜为隔膜，在室温条件下合成NH3的同时还获得电能。
其工作原理图如下，则X膜为交换膜，正极的电极反应式为。
（2）O2辅助的Al—CO2电池工作原理如图所示。
该电池电容量大，能有效利用CO2，电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池的负极反应式: ，电池的正极反应式: ，反应过程中O2的作用是，该电池的总反应式: 。
增分微课9 电化学中陌生电极反应式的书写 课件-2021届高三新高考一轮复习化学
化剂,KOH作电解质。
负极反应式为 N2H4-4e-+4OH-=N2↑+4H2O ;
正极反应式为 O2+4e-+2H2O=4OH-
。
[解析] 根据装置可知N2H04→00N2为氧化反应,在负极上 发生反应。
(2)Mg-AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池,电池反应方程式
为2AgCl+Mg=Mg2++2Ag+2Cl-。
C项,氧气在正极上得电子生 成OH-,OH-通过选择性透过 膜向负极移动,所以图中选择 性透过膜应只允许阴离子通 过,错误; 000 D项,负极上是VB2失电子发 生氧化反应,则VB2极发生的 电极反应为2VB2+22OH--22e=V2O5+2B2O3+11H2O,正确。
Hale Waihona Puke 3.(1)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧
写残缺
根据质量守恒、
电极反应式
电荷守恒补充
CO2+ 2eHCOOH
= CO2+2e-+2H+=HCOOH
变式题 我国科技工作者首次提出一种新型的Li+电池,该电池正极为含有I-、Li+的水溶 液,负极为固态有机聚合物,电解质溶液为LiNO3溶液,聚合物离子交换膜作为隔膜将液 态正极和固态负极隔开,其工作原理如图所示。 下列有关判断正确的是( D ) A.甲是原电池工作原理图,乙是电池充电原理图 B.放电时,液态电解质溶液的颜色加深 C.充电时,Li+穿过隔膜从右侧移向左侧 D.放电时,负极反应式为
[解析] A项,硼化钒-空气 燃料电池中,VB2在负极失 电子,氧气在正极上得电 子,所以a为正极,错误; B项,电池总0反00应为
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【变式 2】以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法： （1）酸性条件（2）、碱性条件(3) 固体电解质（高温下能传导 O2-）
（4）熔融碳酸盐（如：熔融 K2CO3）环境下 【答案】（1）酸性条件：
燃料电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O
①
燃料电池正极反应：O2+4H++4e-=2H2O ②
2CH3OH + 2H2O－12e－= 2CO2 + 12H+
3O2 +12H+ +12e－＝6H2O
2CH3OH + 3O2 = 2CO2 + 4H2O
CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O 2O2+4H2O+8e－=8OH－
CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 2CH3OH +16OH－－12e－=2CO32－
和生成物。
要点诠释：
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，
2 3
。电池总反
应-正极电极反应式得负极反应式：CH4+4CO
2 3
-8e－=5CO2+2H2O
3
【变式 3】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 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
燃料电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O ①
燃料电池正极反应：O2+4e-=202-
②
①-②×2，得燃料电池负极反应：CH4+4O2--8e-=CO2+2H2O
（4）熔融碳酸盐（如：熔融 K2CO3）环境下：
电池总反应：CH4+2O2＝CO2+2H2O。正极电极反应式：O2+2CO2+4e－＝2CO
2H2+O2＝2H2O
2H2+4OH－－4e－＝4H2O O2+2H2O+4e－＝4OH－
2H2+O2＝2H2O
甲烷 燃料 电池
负极 正极 总反应
CH4 + 2H2O－8e－=CO2 + 8H+ 2O2 + 8H+ + 8e－＝4H2O CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O
甲醇 燃料 电池
负极 正极 总反应
5.抓住总的反应方程式 要点诠释：
1
正负极反应式相加得到电池反应的总的化学方程式。若能写出总反应式，可以减去较易
写出的电极反应式，从而写出较难书写的电极方程式。
注意相加减时电子得失数目要相等。
Байду номын сангаас
6．常见燃料电池的电极反应式：
电极 电池
反应
酸性电解质
碱性电解质
氢氧 燃料 电池
负极 正极 总反应
2H2－4e－＝4H+ O2+4H++4e－＝2H2O
极反应式时，要注意正负极得失电子相等。这样可避免在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．电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求：
要点诠释：
①电极反应式等式的两边原子数目及电荷必须守恒。
②反应式中的难溶物、难电离的物质、气体、单质、氧化物等均应写成化学式形式。如铅蓄
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－＝
4
Ni(OH)2 + OH－，负极反应式为
。
【答案】MH + OH－- e－＝M + H2O
【变式 3】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(LiCoO2)，充电时 LiCoO2 中 Li 被还原，并以原子形式嵌入电池负极材料碳(C6)中，
2
【典型例题】
类型一、燃料电池的电极反应式
例 1、CH4 和 O2 在 KOH 溶液中组成燃料电池，该电池的负极反应式为_____
。
【答案】CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O
【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：CH4（还原剂）→ CO32－ （氧化产物）。 第二步：分析电子转移的物质的量，CH4 中碳元素为－4 价，CO32－中碳元素为+4 价，1
①-②×2，得燃料电池负极反应：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
（2）碱性条件：
燃料电池总反应：CH4+202+2NaOH=Na2CO3+3H2O
①
燃料电池正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-
②
①-②×2，得燃料电池负极反应：CH4+10OH--8e-=CO
2 3
+7H2O
（3）固体电解质（高温下能传导 O2-）：
Cd＋2NiO(OH)＋2H2O
Cd(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＋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
D．阴极：PbSO4(s)+2e－=Pb(s)+SO42－(aq)
【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 + M
NiOOH + MH
也不能出现 OH－。
在酸性溶液中： 负极：2H2－4e－===4H+；
正极：O2 + 4H+ + 4e－=== 2H2O
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：
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
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：
以 LiC6 表示。电池反应为 LiCoO2+C6
CoO2+LiC6。则下列说法正确的是( )
A．放电时，电池的正极反应为 LiC6－e－==Li++C6 B．放电时，电池的正极反应为 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 D．锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)低
mol CH4 失去 8 mol 电子，即负极：CH4—8e－→ CO32－。
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 10 mol 负电荷，所以应该在左边添加 10 mol OH－。即： 负极：CH4—8e－+ 10OH－ = 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：CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O 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：CH4+2O2+2OH—=CO32-+3H2O 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。
举一反三：
【变式 1】若将 KOH 的碱性反应环境变为酸性环境，则该电池的负极反应式为_____
高考总复习 电极反应式的书写
【考纲要求】
1．理解原电池的工作原理并正确书写各种化学电源的电极反应和总反应方程式；
2．理解电解池的工作原理并正确书写电极反应和总反应方程式。