例谈高考化学电池电极反应式书写步骤和技巧

化学电池电极反应式的书写是高考的高频考点，由于化学电池的品种繁多，因此电极反应式变化多端，在书写时常会出现错误.书写的一般步骤和技巧是：1、分析电极反应.负极化合价升高，失电子，发生氧化反应，写出氧化产物的简单形式；正极化合价降低，得电子，发生还原反应，写出还原产物的简单形式.2、注意电解质环境.电极产物在电解质中要能稳定存在，写出产物的正确形式.3、根据电荷守恒，原子守恒配平电极反应式.4、根据正负极得失电子守恒，两电极反应式叠加得电池反应方程式.5、若已知电池总反应，也可以用电池总反应的离子方程式减去某一电极反应式求得另一电极反应式.

一、一次电池

一次电池即原电池.其特点是负极材料直接参与电极反应，失电子被氧化而消耗.

例1［2012年新课程理综化学卷26(4)节选］高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料.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.

1.负极电极反应：（1）分析电极反应.K2FeO4在电池中作为正极材料，则负极材料是Zn，Zn失2e-,生成Zn2+，即Zn-2e-Zn2+.（2）注意电解质环境.该电池是碱性电池，生成的Zn2+在碱性电解质中不能稳定存在，会转化成Zn(OH)2，即Zn-2e-Zn(OH)2.（3）配平.由于电解质为碱性，依据电荷守恒和原子守恒左端加上两个OH-，所以负极电极反应式为Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2.

2.正极电极反应：（1）分析电极反应.由于K2FeO4为正极材料且是一种强氧化剂，K+不会参加电极反应，所以正极FeO2-4得电子.在高铁酸盐电池中FeO2-4得3个电子，生成Fe3+，即FeO2-4+3e-Fe3+.（2）注意电解质环境.该电池是碱性电池，Fe3+不能稳定存在，会转化成Fe（OH）3，即FeO2-4+3e-Fe(OH)3 .（3）配平.由于电解质呈碱性，依据电荷守恒和原子守恒，左端加上5个OH-，右端加上4个水分子，即FeO2-4+3e-+4H2OFe(OH)3+5OH-.

3.电池反应：根据正负极得失电子守恒，给负极电极反应式乘以3，给正极电极反应式乘以2，然后两式相加，得电池反应的离子方程式为2FeO2-4+8H2O+3Zn2Fe(OH)3+

3Zn(OH)2+4OH-

二、二次电池

二次电池又称为充电电池或蓄电池，其特点是电池充电时，电池的正负极分别与外加电源的正负极相连，使原电池变为电解池，电池的正负极分别变为电解池的阳极和阴极；充电时电池的正（阳）极和负（阴）极电极反应和总反应只需分别将放电时电池的正极，负极和总反应倒过来写.

例2（2013年新课标卷I・27 ⑸节选）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用.某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）,导电剂乙炔黑和铝箔等.充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6.充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式.

1.放电时负极电极反应式：由于充电时的电池负极（阴极）电极反应式为6C+xLi++xe-LixC6，将该电极反应式总体到过来写即可，为LixC6-xe-6C+xLi+.

2.放电时电池正极电极反应：（1）分析电极反应，

Li1-xCoO2中Co的化合价是3+x，根据负极的电极反应反应式可以看出x可以表示电子数，所以x大于零.LiCoO2中Co的化合价是+3价，根据Co化合价的变化可以看出，正极上Li1-xCoO2得xe-生成LiCoO2，即Li1-xCoO2+xe-=LiCoO2.(2)注意电解质环境.虽然题目未给出电解质，但根据负极的电极反应可以看出负极产生了Li+，说明Li+在电解质能稳定存在，依据原电池原理Li+可以移向正极，然后Li1-xCoO2结合Li+生成LiCoO2.(3)配平.根据电荷守恒和原子守恒，右端加上xLi+，即Li1-xCoO2+xe-+xLi+LiCoO2.

3.放电时电池反应：将放电时两电极反应式相加得LixC6+Li1-xCoO26C+LiCoO2

三、燃料电池

燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能，直接转化为电能的装置.其特点是燃料在负极失电子发生氧化反应，氧化剂（如O2等）在正极得电子发生还原反应.燃料电池的电池反应和燃料燃烧的化学方程式相似.

例3（2013年新课标卷Ⅰ・28 ⑸节选）二甲醚直接燃料电池的负极反应为.

负极电极反应：（1）分析电极反应，CH3OCH3是燃料，在负极失电子氧化发生反应，由于燃料电池的电池反应和燃料燃烧的化学方程式相似，所以CH3OCH3对应的氧化产物是CO2.CH3OCH3中C的平均化合价为-2价，CO2中C的化合价为

+4价，C的化合价升高6价，失6e-,两个碳原子共失12e-，即CH3OCH3-12e-CO2.（2）注意电解质环境，电解质为酸性，CO2在酸性电解质中能稳定存在，即CH3OCH3-12e-CO2.（3）、配平，电解质为酸性，根据电荷守恒右端加上12个H+，根据原子守恒CO2前面配2，右端加上3个H2O.即CH3OCH3-12e-+3H2O2CO2+12H+.

总之，尽管化学电池的品种繁多，电极反应和电池反应各不相同，只要我们熟练掌握原电池原理，了解常见化学电池的特点，按照上述步骤，尤其注意电解质环境和配平，认真分析就可以正确写出化学电池的电极反应式和总反应式.