微专题3 电池电极反应式 书写方法汇总1.简单原电池电极反应的书写书写简单原电池电极反应式时，可按照负极活泼金
属失去电子生成阳离子，发生氧化反应，正极阳离子得到电子生成单质，发生还原反应的规律进行书写。首先判断出电极反应产物，然后结合电极反
应物及转移电子数量写出反应式，最后结合质量守恒、电荷守恒配平各电极反应式。两电极反应式相加则得到电池反应。例1 研究人员研制出一种
锂水电池，可作为鱼雷和潜艇的储备电源，该电池以金属锂为负极，以碳素钢为正极材料，LiOH为电解质，使用时加入水即可放电。(1)该电
池负极反应式为：_________________。(2)正极反应式：______________________________
_______________，电池总反应式：__________________________。(3)放电时OH－向_____
_极移动，Li＋向______极移动(填“正”或“负”)。2Li－2e－===2Li＋2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(或2
H＋＋2e－===H2↑)2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑负正变式1 可用于电动汽车的铝—空气燃料电池，通常以NaCl溶液
或NaOH溶液为电解质溶液，铝合金为负极，空气为正极。下列说法正确的是A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质溶液时，正极电极反应
均为O2＋2H2O＋4e－ ===4OH－B.以NaOH溶液为电解质溶液时，负极电极反应为Al＋3OH－－3e－===Al(
OH)3C.以NaOH溶液为电解质溶液时，电池在工作过程中电解质溶液的pH保持不变D.电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极√解
析 电池工作时，正极上O2得到电子被还原，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，A项正确；电解质溶液为NaOH溶液时，在
负极上产生的是NaAlO2，而不是Al(OH)3，B项错误；电池总反应为4Al＋3O2＋4NaOH===4NaAlO2＋2H2O，
电池工作过程中消耗NaOH，电解质溶液的pH减小，C项错误；电池工作时，电子通过外电路由负极流向正极，D项错误。2.根据总反应写电
极反应若题中给出总反应，可根据化合价的变化，分析此反应中的氧化反应(负极反应)和还原反应(正极反应)，然后写出其中较简单的电极反应
，另一电极反应可用总反应减去已写出的电极反应得到。例2 根据下列原电池的总反应式，写出其电极反应式。(1)利用反应2Cu＋O2＋2
H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备硫酸铜，若将该反应设计为原电池，其负极反应式是____________________
，正极反应式是__________________________。2Cu－4e－===2Cu2＋＋4e－＋4H＋===2H2OO
2解析 将总方程式拆成氧化反应和还原反应两个半反应，还原剂在负极上发生氧化反应：2Cu－4e－===2Cu2＋；氧化剂在正极上发生
还原反应：O2＋4e－＋4H＋===2H2O。负极反应式是_________________________；正极反应式是____
________________________________。3H2－6e－＋6OH－===6H2O变式2 (2019·浙江嘉
兴校级期中)一种新型的电池，总反应为3Zn＋ ＋8H2O===2Fe(OH)3↓＋3Zn(OH)2↓＋4OH－，其工作原
理如图所示。下列说法错误的是A.Zn电极是负极，发生氧化反应B.随着反应的进行，溶液的pH增大C.电子由Zn电极流到石墨电极，再经
过溶液回到Zn电极，形成回路√解析 Zn的化合价升高，根据原电池的工作原理可知，锌为负极，发生氧化反应，A项正确；根据电池总反应方
程式生成OH－可判断出溶液的pH增大，B项正确；根据原电池的工作原理，电子从Zn电极流出经外电路流向石墨电极，电解质溶液中应是阴阳
离子定向移动，而没有电子通过，C项错误；3.可充电电池电极反应的书写在书写可充电电池电极反应时，要明确可充电电池放电时为原电池，充
电时为电解池。(1)原电池的负极与电解池的阳极均发生氧化反应，对应元素化合价升高。(2)原电池的正极与电解池的阴极均发生还原反应，
对应元素化合价降低。例3 (2019·河北石家庄一中模拟)某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨
的复合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性的可逆调控(如图所示)。下列说法正确的是A.放电时，正
极的电极反应式为Fe2O3＋6Li＋＋6e－ ===2Fe＋3Li2OB.该电池可以用水溶液作电解质溶液C.放电时，Fe在
负极失电子，Fe2O3在正极得电子D.充电时，电池被磁铁吸引√解析 电池放电的总反应式为Fe2O3＋6Li===2Fe＋3Li2O
，单质锂在负极放电，负极的电极反应式为Li－e－===Li＋，由总反应和负极的电极反应式可得到正极的电极反应式Fe2O3＋6Li＋
＋6e－===2Fe＋3Li2O，A项正确；因为单质锂可以与水反应，所以电解质溶液不能是水溶液，B项错误；放电时，Li在负极失电子
，Fe2O3在正极得电子，C项错误；从图中可以看到，充电时(向左反应)，电池会远离磁铁，即充电时电池中的单质铁转化为氧化铁，不能被
磁铁吸引，D项错误。变式3 寻找新能源是解决温室效应的一条重要思路。磷酸亚铁锂(LiFePO4)是一种新型汽车锂离子电池，总反应为
FePO4＋Li LiFePO4，电池中的固体电解质可传导离子，下列说法错误的是A.放电时，Li作负极B.放电时，
正极反应为FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4C.充电时，Li＋和Fe2＋向阴极移动， 向阳极移动D.充电时
，阴极反应为Li＋＋e－===Li√解析 放电时，电极反应式为负极：Li－e－===Li＋，正极：FePO4＋e－＋Li＋===L
iFePO4；充电时，电极反应式为阴极：Li＋＋e－===Li，阳极：LiFePO4－e－===Li＋＋FePO4；4.燃料电池电
极反应的书写(1)燃料电池的正、负极均为惰性电极，均不参与反应。(2)正极反应的书写正极发生还原反应，通入的气体一般是氧气，氧气得
到电子首先变为氧离子即O2＋4e－===2O2－，根据电解质的不同，正极反应的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，电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O。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，电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－。例4 下图是一个化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为：2CH3OH＋3O2＋
4NaOH===2Na2CO3＋6H2O。请回答下列问题：(1)图中甲、乙两池的名称：甲池是________装置，乙池是_____
___装置。原电池 电解池解析 甲池是以CH3OH为燃料的燃料电池，乙池是以石
墨为电极电解饱和食盐水的电解装置。根据电子守恒O2～4e－～2H21 mol 2 moln(O2) 0.050 moln
(O2)＝0.025 mol V(O2)＝0.56 L＝560 mL。(2)下列电极的名称：通入CH3OH的电极名称是______
，B(石墨)电极的名称是______。(3)写出电极反应式：①通入O2的电极的电极反应式是：___________________
______；②A(石墨)电极的电极反应式为：_________________。(4)乙池中反应的化学方程式为：________
_____________________________。(5)若反应结束后乙池中A(石墨)电极上共收集到气体0.050 mol
，则甲池中理论上消耗O2_____ mL(标准状况下)。负极阳极O2＋2H2O＋4e－===4OH－2H＋＋2e－===H2↑56
0变式4 某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H＋，其基本结构如图所示，电池总反应可表示为2H2＋O2===2H2O。下
列有关说法正确的是A.电子通过外电路从b极流向a极B.b极上的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C.每转移0.1 mo
l电子，消耗1.12 L的H2D.H＋由a极通过固体电解质移向b极√解析 由电池总反应及原电池原理可知，充入H2的一极(a极)是负
极，充入O2的一极(b极)是正极；电子由负极经外电路流向正极；电池内部阳离子即H＋移向正极，b极的电极反应为O2＋4H＋＋4e－=
==2H2O，故A、B项错误，D项正确；C项没有指明标准状况，错误。1.锌—空气电池(原理如图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电
池放电时Zn转化为ZnO。该电池工作时的下列说法正确的是A.氧气在石墨电极上发生氧化反应B.该电池的负极反应为Zn＋H2O－2e－
===ZnO＋2H＋C.该电池放电时OH－向石墨电极移动D.该电池充电时应将Zn电极与电源负极相连√1234567解析 氧气得电子
发生还原反应，A错误；锌作负极，碱性条件下，负极反应为Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O，B错误；原电池工作时，溶液中的阴
离子向负极移动，即OH－向Zn电极移动，C错误；1234567充电时，电池的负极与外接电源的负极相连，D正确。2.(2018·全国
卷Ⅱ，12)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na—CO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍
网分别作为电极材料，电池的总反应为3CO2＋4Na 2Na2CO3＋C。下列说法错误的是?B.充电时释放CO2，放电时吸收
CO2D.充电时，正极反应为Na＋＋e－===Na√1234567解析 根据电池的总反应知，放电时负极反应：4Na－4e－===4
Na＋1234567充电时，阴极：4Na＋＋4e－===4Na3.Li—Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极反应
为2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe。下列有关该电池的说法正确的是A.Li—Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合
价为＋1B.该电池的电池反应为2Li＋FeS===Li2S＋FeC.负极的电极反应为Al－3e－===Al3＋D.充电时，阴极发生
的电极反应为Li2S＋Fe－2e－===2Li＋＋FeS√1234567解析 根据题给正极的电极反应，可知FeS在电池中作为正极材
料，Li—Al在电池中作为负极材料，但该材料中的Li是单质，化合价为0，A项错误；该电池的负极反应为Li－e－===Li＋，电池反
应为2Li＋FeS===Li2S＋Fe，B项正确、C项错误；充电时，阴极得电子，电极反应为Li＋＋e－===Li，D项错误。123
45674.(2019·河南郑州一零六中学月考)以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图所示。下列关于该电池的叙述正确的是A.
该电池能够在高温下工作B.电池的负极反应为C6H12O6＋6H2O－24e－===6CO2↑ ＋24H＋C.放电过程中，H＋从正
极区向负极区迁移D.在电池反应中，每消耗1 mol氧气，理论上能生成标准状况下CO2气体√1234567解析 高温条件下，微生物会
失去活性，A项错误；由题图可知，在负极区C6H12O6(葡萄糖)失去电子生成CO2，B项正确；在原电池内部，阳离子向正极移动，故放
电过程中，H＋应从负极区向正极区迁移，C项错误；12345675.碱性联氨燃料电池具有能量密度较高和无污染等特点，其工作原理如图所
示，下列说法不正确的是A.负极反应：N2H4－4e－===4H＋＋N2↑B.通过氧气的电极为正极C.电池工作时OH－向负极移动D.
该电池工作一段时间后，电解质溶液碱性不变(不考虑电解质溶液的体积 变化)√1234567解析 由题图所示工作原理可知，该电池的负极
为N2H4放电，电极反应：N2H4＋4OH－－4e－===4H2O＋N2↑，A项错误；氧气得电子被还原，故通入氧气的电极为正极，B
项正确；电池工作时OH－向负极移动，C项正确；该电池的正极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，总反应为N2H4＋O2===
2H2O＋N2，故电解质溶液的碱性不变(不考虑电解质溶液的体积变化)，D项正确。12345676.铝作为一种应用广泛的金属，在电化
学领域也发挥着举足轻重的作用。回答下列问题：(1)某同学根据氧化还原反应：2Al(s)＋3Cu2＋(aq)===2Al3＋(aq)
＋3Cu(s)设计如图所示的原电池：①电极X的化学式为_____，电极Y的化学式为_____。解析 根据已知离子方程式可知Cu作正
极，Al作负极。1234567CuAl②盐桥中的阴离子向__________(填化学式)溶液中移动。解析 原电池中阴离子向负极移动
，即向Al2(SO4)3溶液中移动。1234567Al2(SO4)3(2)新型电池中的铝电池类型较多。①Li—Al/FeS是一种二
次电池，可用于车载电源，其电池总反应为2Li＋FeS===Li2S＋Fe。放电时的正极反应式为__________________
________，充电时，阴极的电极反应式为_________________。解析 根据总反应式可知负极反应式为2Li－2e－=
==2Li＋，用总反应式减去负极反应式可得正极反应式为2Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe，充电时为电解池，阴极发生还原反
应，电极反应式为2Li＋＋2e－===2Li。12345672Li＋＋FeS＋2e－===Li2S＋Fe2Li＋＋2e－===2L
i②Al—空气燃料电池可用作电动汽车的电源，该电池多使用NaOH溶液为电解液。电池工作过程中电解液的pH______(填“增大”“
减小”或“不变”)。解析 Al—空气燃料电池的总反应为4Al＋3O2＋NaOH===4NaAlO2＋2H2O，故溶液碱性减弱，pH
减小。1234567减小解析 该电池的正极反应为AgO＋2e－＋H2O===Ag＋2OH－。AgO中Ag的化合价为＋2，当电极上析
出1.08 g Ag(即0.01 mol)时，电路中转移的电子为0.02 mol。③下图为Al—AgO电池的原理结构示意图，这种电
池可用作水下动力电源。该电池反应的化学方程式为2Al＋3AgO＋2NaOH===2NaAlO2＋3Ag＋H2O，当电极上析出1.0
8 g Ag时，电路中转移的电子为_______ mol。0.021234567解析 根据题意可知，氯离子失电子生成ClO2，故产
生ClO2的电极应接电源的正极，电极反应式为Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋。7.(2019·山东师范大学附属中学
模拟)电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：(1)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、快
速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺，其装置如图所示。①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取
ClO2。产生ClO2的电极应连接电源的________(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为_______________
________________。正极Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋1234567解析 a极区为阴极区，电极反应
式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，a极区OH－浓度增大，溶液的pH增大。②a极区pH________(填“增大”“减小”
或“不变”)。③装置中应使用______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。增大阳1234567解析 为防止OH－与ClO2反应，装置中应使用阳离子交换膜。(2)燃料电池因具有发电效率高、环境污染小等优点而备受人们关注。某燃料电池以足量NaOH溶液为电解质，甲烷为燃料，空气为氧化剂，并以具有催化作用和导电性能的某金属材料为电极，则电池负极的电极反应式为____________________________________。1234567＋7H2O(3)银白光亮的银器用久后表面易出现黑斑(Ag2S)，利用电化学原理可处理黑斑。将银器置于含食盐水的铝制容器中并与铝接触，Ag2S转化为Ag，则正极的电极反应式为_______________________。1234567Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－解析 将银器置于含食盐水的铝制容器中并与铝接触形成原电池，铝作负极失电子，生成Al3＋，正极Ag2S得电子，转化为银，正极的电极反应式为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－。微专题3 电池电极反应式 书写方法汇总 |
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