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电化学中电极反应式的书写技巧
书写步骤：
1、根据已知条件结合总反应及元素守恒写出某一电极式的反应物与生成物
2、根据化合价升降判断极性，并写出电子转移数。（电子转移数=价态变化量×变价原子数）
3、配平电荷守恒，注意加H+ (酸性)或OH- (中碱性)或O2- (熔融金属氧化物等)或CO32- (熔融
碳酸盐)或Li+(Li离子电池)或Na+(Na离子电池)等自由移动的离子。（注意检查电荷是否守恒）
4、配平元素守恒，利用H2O或CO2。
5、检查。
注意事项：（1）电极反应式书写要遵循离子方程式书写规则（不能拆的用化学式表示）
（2）对于多元素变价的，需分别书写成电极反应式（一般一个电极反应式只能
有一种变价）
巧记：原电池----失氧负极（化合价升高，失电子，发生氧化反应，作负极）
电解池----失氧阳极（化合价升高，失电子，发生氧化反应，作阳极）
正阳负阴相颠倒：（1）对于电解池与原电池相连的，电解池的阳极与原电池的正极
相连。
（2）对于可充电电池，放电时的正极与充电时的阳极电极反应式
相颠倒，且放电时的正极与充电时的阳极电极为同一个电极。
规律：一般阳离子只能得电子作正极或阴极
一般阴离子或金属单质只能失电子作负极或阳极
由上规律即可解决离子移动问题

扩展：在一些化学方程式或离子方程式的书写过程中常常会用到第3、4步骤。
若电极反应式中含有未知数（x），则步骤2与步骤3颠倒。
一、原电池 (?http:?/??/?www.hxzxs.cn?/?keyword.asp?keyword=原电池?)中电极反应式的书写
1、先确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。
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,如Al－Cu－NaHCO3溶液构成的原电池中，因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3－反应：Al3++3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，故铝件（负极）上发生的反应为：Al－3e－+3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，而不是仅仅写为：Al－3e－=Al3+。
3、若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，电极反应式中不能出现H+，且水必须写入正极反应式中，与O2结合生成OH-，若电解质溶液为酸性 (?http:?/??/?www.hxzxs.cn?/?keyword.asp?keyword=酸性?)，电极反应式中不能出现OH－，且H+必须写入正极反应式中，与O2结合生成水。如例1、例2。
4、正负极反应式相加（电子守恒）得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒 (?http:?/??/?www.hxzxs.cn?/?keyword.asp?keyword=守恒?)的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。如例2。
例1、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。
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。故发生以下电极反应：
负极：2Zn－4e-= 2Zn2+，正极：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O 。
例2、用金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气，形成甲烷—氧气燃料电池，该电池反应的离子方程式 (?http:?/??/?www.hxzxs.cn?/?keyword.asp?keyword=离子方程式?)为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，试写出该电池的两极反应式。
解析：从总反应式看，O2得电子参与正极反应，在强碱 (?http:?/??/?www.hxzxs.cn?/?keyword.asp?keyword=强碱?)性溶液中，O2得电子与H2O结合生成OH-，故正极反应式为：2O2+4H2O+8e- =8OH-。负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式（电子守恒）得CH4+10OH-－8e-= CO32-+7H2O。
二、电解池中电极反应式的书写
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以前），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离子放电，应根据离子的放电顺序进行书写电极反应式。
阳极（惰性电极）发生氧化反应，阴离子失去电子被氧化的顺序为：S2-＞SO32-＞I-＞Br -＞Cl-＞OH-＞水电离 (?http:?/??/?www.hxzxs.cn?/?keyword.asp?keyword=水电离?)的OH-＞含氧酸根离子＞F-。
阴极发生还原反应，阳离子得到电子被还原的顺序为：Ag+＞Hg2+＞Fe3+＞Cu2+＞（酸电离出的H+）＞Pb2+＞Sn2+＞Fe2+＞Zn2+＞（水电离出的H+）＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+。
（注：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）。
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考虑溶液中的离子放电顺序即可。溶液中的离子：Cl- 、Na+ 、OH- 、H+，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+和水电离出的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-。
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。
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-。
（注：阳极产生的Cu2+可与阴极产生的OH-结合成Cu(OH)2沉淀，不会有Cu2+得电子情况发生。）
三、可充电电池电极反应式的书写
可充电电池是联系原电池与电解池的桥梁，它也是电化学知识的重要知识点。放电为原电池反应，充电为电解池反应。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。只要我们按前面方法能熟练书写放电(即原电池)的电极反应式，就能很快写出充电(即电解池)的电极反应式。
例4、铅蓄电池反应为：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。试写出放电和充电时的电极反应式。
解析：因为放电为原电池反应：Pb+PbO2+2H2SO4 =2PbSO4+2H2O。Pb失电子发生负极反应，产生的Pb2+在H2SO4溶液中结合SO42-生成难溶于水的PbSO4，故其负极反应式为：Pb+SO42-－2e-=PbSO4。由电子守恒可知，其正极反应式为总式减去负极反应式：PbO2+ SO42-+4H++2e-= PbSO4+2H2O。
充电为电解池反应，其电极反应式书写是这样的，阴极反应式为原电池负极反应式的逆反应，即PbSO4+2e-=Pb+SO42-；阳极反应式为原电池正极反应式的逆反应，即PbSO4+2H2O－2e-= PbO2+ SO42-+4H+。
四、特殊情况电极反应式的书写
在书写电极反应式时，一定要注意一些特殊情况。
1、注意溶液中的离子浓度的改变会引起离子放电顺序的改变
溶液中的离子浓度改变，有时可导致离子放电顺序的改变。
例5、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应式。
解析：在饱和ZnCl2溶液中，放电能力：H+＞Zn2+，但溶液中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。其电极反应式为：阳极：Zn－2e-= Zn2+；阴极：Zn2++2e-= Zn。
2、注意电解质溶液的改变会引起电极正负的改变
在原电池中，一般较活泼金属作负极，但当电解质溶液发生改变时，较活泼金属就不一定作负极了。
例6、将铜片和铝片用导线相连，分别同时插入稀H2SO4和浓HNO3中，写出两池的电极反应式。
解析：在稀H2SO4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。其电极反应为：
负极（Al）：2Al－6e-=2Al3+；正极（Cu）：6H++6e-= 3H2↑。
在浓HNO3作电解质溶液的原电池中，因为Al在浓HNO3中钝化，较不活泼的铜作负极，其电极反应为：负极（Cu）：Cu－2e-= Cu2+；正极（Al）：2NO3-+4H++2e-=2 NO2↑+2H2O。但随着反应的进行，浓HNO3逐渐变稀，正极电极反应又有：NO3-+4H++3e-= NO↑+2H2O。
3 、注意电解质溶液的酸碱性改变会引起电极反应的改变
有些电池若改变其电解质溶液的酸碱性，虽不会改变电池的正负极，但却改变了电极反应。
例7、若将例2中的电解质KOH溶液改为稀硫酸，其它条件不变，试写出该电池两极的电极反应式。
解析：该题虽只改变了电解质溶液的酸碱性，但总反应式与例2不相同了，其总反应式为CH4+2O2→CO2+2H2O。这样，在正极上O2得电子生成的O2-会与稀硫酸中的H+结合生成水，而不再生成OH-（OH-能与H+继续反应生成水）。正极反应式为：2O2+8H++8e- = 4H2O，负极上的反应式则可用总反应式减去正极反应式（电子守恒）得：CH4+2H2O－8e-= CO2+8H+。









常见的原电池电极反应式书写汇总
一次电池
1、伏打电池：（负极—Zn、正极—Cu、电解液—H2SO4）
负极： Zn–2e-==Zn2+ (氧化反应) 正极： 2H++2e-==H2↑ (还原反应)
离子方程式 Zn + 2H+ == H2↑+ Zn2+

2、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液H2CO3 弱酸性)
负极： Fe–2e-==Fe2+ (氧化反应) 正极：2H++2e-==H2↑ (还原反应)
离子方程式 Fe+2H+==H2↑+Fe2+ (析氢腐蚀)

3、铁碳电池：（负极—Fe、正极—C、电解液 中性或碱性)
负极： 2Fe–4e-==2Fe2+ (氧化反应) 正极：O2+2H2O+4e-==4 (还原反应)
化学方程式 2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀) 4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3 2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O
(铁锈的生成过程)

4.铝镍电池：（负极—Al、正极—Ni 电解液 NaCl溶液、O2)
负极： 4Al–12e-==4Al3+ (氧化反应) 正极：3O2+6H2O+12e-==12(还原反应)
化学方程式 4Al+3O2+6H2O==4Al(OH)3 (海洋灯标电池)

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+ (氧化反应) 正极：2MnO2+2H++2e-==Mn2O3+H2O (还原反应)
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 (氧化反应)
正极：2MnO2 + 2H2O + 2e-==2MnOOH +2 OH－ （还原反应)
化学方程式 Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2 + MnOOH

7、银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )
负极 ：Zn+2OH––2e-== Zn(OH)2 (氧化反应)
正极 ：Ag2O + H2O + 2e-== 2Ag + 2 OH－ (还原反应)
化学方程式 Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag

8、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+ (氧化反应)
正极 ：3O2+6H2O+12e－==12OH－ （还原反应)
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 (氧化反应)
正极(Mg）： 6H2O + 6e- ＝ 3H2↑+6OH– （还原反应)
化学方程式： 2Al + 2OH– + 2H2O ＝ 2AlO2–+ 3H2

10、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 + (氧化反应)
正极 ：3SOCl2＋8e－＝SO32－＋2S＋6Cl－ （还原反应)
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—PbO2 电解液— 浓硫酸）
放电时 负极： Pb－2e－＋SO42－=PbSO4 (氧化反应)
正极： PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－=PbSO4＋2H2O (还原反应)
充电时 阴极： PbSO4 + 2H+ ＋ 2e-== Pb+H2SO4 (还原反应)
阳极： PbSO4 + 2H2O － 2e-== PbO2 + H2SO4 + 2H+ (氧化反应)
总化学方程式 Pb＋PbO2 + 2H2SO42PbSO4+2H2O
2、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 (氧化反应)
正极： NiO2 + 2H2O + 2e—== Ni(OH)2 + 2 OH– (还原反应)
充电时 阴极： Fe (OH)2 + 2e—== Fe + 2 OH– (还原反应)
阳极： Ni(OH)2 －2e—+ 2 OH– == NiO 2 + 2H2O (氧化反应)
总化学方程式 Fe + NiO 2+ 2H2O Fe (OH)2 + Ni(OH)2
3、LiFePO4电池（正极—LiFePO4，负极—石墨，含Li+导电固体为电解质）
放电时 负极： Li － e— ==Li + (氧化反应)
正极： FePO4 + Li+ + e—== LiFePO4 (还原反应)
充电时： 阴极： Li+ + e—== Li (还原反应)
阳极： LiFePO4－e—== FePO4 + Li+ (氧化反应)
总化学方程式 FePO4 + Li LiFePO4
4、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 (氧化反应)
正极： 2NiOOH + 2e— + 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH– (还原反应)
充电时 阴极： Cd(OH)2 + 2e—== Cd + 2 OH– (还原反应)
阳极：2 Ni(OH)2 －2e—+ 2 OH– == 2NiOOH + 2H2O (氧化反应)
总化学方程式 Cd + 2NiOOH + 2H2OCd(OH)2 + 2Ni(OH)2
5、氢--镍电池：（负极-LaNi5储氢合金、正极—NiOOH、电解质KOH+LiOH）
注意：电化学中的储氢合金看作0价，金属氢化物中的氢原子看作0价。
即将储氢合金看作物理性吸附氢原子。
放电时 负极： LaNi5H 6－6e—+ 6OH–== LaNi5 + 6H2O (氧化反应)
正极： 6NiOOH +6e—+ 6H2O ==6 Ni(OH)2 + 6OH– (还原反应)
充电时 阴极： LaNi5 +6e—+ 6H2O== LaNi5H 6+ 6OH– (还原反应)
阳极： 6 Ni(OH)2 －6e—+ 6OH–== 6NiOOH + 6H2O (氧化反应)
总化学方程式 LaNi5H 6 + 6NiOOH LaNi5 + 6Ni(OH)2
6、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 (氧化反应)
正极：2FeO42— +6e-+ 8H2O ==2 Fe (OH)3 + 10OH– (还原反应)
充电时 阴极：3Zn(OH)2 +6e-==3Zn + 6 OH– (还原反应)
阳极：2Fe(OH)3 －6e-+ 10OH–==2FeO42—+ 8H2O (氧化反应)
总化学方程式 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH
7、锂电池二型（负极LiC6、正极含锂的二氧化钴LiCoO2、充电时LiCoO2中Li被氧化，
Li+还原以Li原子形式嵌入电池负极材料碳C6中，以LiC6表示）
放电时 负极: LiC6 – xe- ＝ Li(1-x)C6 + x Li+ (氧化反应)
正极： Li（1-x)CoO2 + xe- + x Li+ == LiCoO2 (还原反应)
充电时 阴极： Li(1-x)C6 + x Li+ + xe- ＝LiC6 (还原反应)
阳极： LiCoO2 – xe- ＝ Li(1-x)CoO2 + x Li+ (氧化反应)
总反应方程式 Li(1-x)CoO2 + LiC6 LiCoO2 + Li(1-x)C6

燃料电池
根据题意叙述书写常见于燃料电池，由于燃料电池的优点较多，成为了近年高考的方向。燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池，它与原电池形成条件有一点相悖，就是不一定两极是两根活动性不同的电极，也可以用相同的两根电极。解决此类问题必须抓住一点：燃料电池反应实际上等同于燃料的燃烧反应，但要特别注意介质对产物的影响。
一、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：H2 – 2e- + 2OH— === 2H2O (氧化反应)
正极：O2 + H2O + 4e- === OH—(还原反应)
总反应方程式 ?2H2 + O2 === 2H2O
2、电解质是H2SO4溶液（酸性电解质）
负极：H2 –2e- === 2H+ (氧化反应)
正极：O2 + 4H+ + 4e- === 2H2O (还原反应)
总反应方程式? 2H2 + O2 === 2H2O
3、电解质是NaCl溶液（中性电解质）
? 负极：H2 – 2e- === 2H+(氧化反应)
正极：O2 + H2O + 4e- === 4OH—
总反应方程式? 2H2 + O2 === 2H2O

说明1、碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2、.水溶液中不能出现O2-
3、中性溶液反应物中无H+ 和OH-— 4、酸性溶液反应物、生成物中均无OH-

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：3O2 + 12e- + 6H20=== 12OH- (还原反应)
? 负极：2CH3OH – 12e- + 16OH—? === 2CO32- +12H2O (氧化反应)
总反应方程式 2CH3OH + 3O2 + 4KOH === 2K2CO3 + 6H2O
?2. 酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）
正极：3O2 + 12e-- + 12H+ == 6H2O (还原反应)（注：乙醇燃料电池与甲醇
负极：2CH3OH –12e- +2H2O==12H++2CO2 (氧化反应) 燃料电池原理基本相）
总反应式 2CH3OH + 3O2 === 2CO2 + 4H2O (氧化反应)

三、CO燃料电池 （总反应方程式均为： 2CO ＋ O2 ＝ 2CO2）
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）
正极： O2 ＋ 4e- ＋ 2CO2 ＝ 2CO32-- (还原反应)
负极： 2CO＋2CO32- – 4e- ==4CO2 (氧化反应)
2、酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）
正极： O2 + 4e-- + 4H+ == 2H2O (还原反应)
负极： 2CO – 4e- + 2H2O == 2CO2 +4H+ (氧化反应)

四、肼燃料电池（铂为两极、电解液KOH溶液）
正极： O2 + 2H2O + 4e- == 4OH—? (还原反应)
负极： N2H4 + 4OH— -- 4e- == N2 + 4H2O (氧化反应)
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—? (还原反应)
负极： CH4 + 10OH—-- 8e- == CO32- + 7H2O (氧化反应)
总反应方程式 CH4 + 2KOH+ 2O2 === K2CO3 + 3H2O
2、酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）
正极： 2O2 + 8e- + 8H+ == 4H2O? (还原反应)
负极： CH4 -- 8e- + 2H2O == 8H+ + CO2 (氧化反应)
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- (还原反应)
负极 ： C3H8 -- 20e-+ 10CO32- == 3CO2 + 4H2O (氧化反应)
总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O
2、酸性电解质 （电解液H2SO4溶液）
正极 ： 5O2 + 20e- + 26H+ == 10H2O? (还原反应)
负极 ： C3H8 -- 20e- + 6H2O == 3CO2 + 20 H+ (氧化反应)
总反应方程式 C3H8 + 5O2 === 3CO2 + 4H2O
3、碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）
正极 ： 5O2 + 20e- + 10H2O == 20OH—?? (还原反应)
负极 ： C3H8 -- 20e-+ 26 OH—?? == 3CO32- + 17H2O (氧化反应)
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—?? (还原反应)
负极 ： 2C2H6 -- 28e-+ 36 OH—?? == 4CO32- + 24H2O (氧化反应)
总反应方程式 2C2H6 + 7O2 + 8KOH === 4K2CO3 + 10H2O





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