高考难点突破
电化学方程式的书写专题
一、原电池电极反应方程式的书写
1、非燃料电池电极方程式
【例】
铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为： Fe+Ni2O 3+3H2O =Fe(OH)2+2Ni(OH)2
【步聚】
步聚1用双线桥表示电子转移
步骤2找一剂一产
负（化合价升高） Fe → Fe(OH)2 正（化合价降低） Ni 2O 3 → 2Ni(OH)2 步骤3配电子、配电荷、配水
负 Fe —2e —+2OH— = Fe(OH)2 阴
正 Ni 2O 3 + 2e— +3H2O = 2Ni(OH)2+2OH— 阳
步骤4充电时电极方程式对应口诀：负阴正阳，电子移项。
阴 Fe(OH)2 + 2e— = Fe+2OH— 负 阳 2Ni(OH)2+2OH— —2e — = Ni 2O 3 +3H2O 正
【规律】
①阴离子向负极移动
②负极的质量减小
③PH ：正升负降
④充电时接电源：正正负负
【练习】：高铁酸钾电池3Zn+2K2FeO 4+8H2O=3Zn（OH ）2+2Fe（OH ）3+4KOH
3Zn+2FeO42—+8H2O=3Zn（OH ）2+2Fe（OH ）3+4OH—
特殊二次电池系列
（1）铅蓄电池Pb |H2SO 4| PbO2
【反例】
①硫酸根离子向正负极双向移动
②负极的质量增加
③负极附近PH 不变
④当电路中转移2mol 电子时消耗2mol 硫酸（正负都消耗硫酸）。几摩电子几摩酸
（2）锂电池
锂金属电池：
锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
放电反应：Li+MnO2=LiMnO2
模版：负极 Li —e - = Li+ 正极： Li ++e-+x = Lix
练习：Li+FePO4=LiFePO4
LiC 6+MnO2=LiMnO2+C6 (LiC6中Li 原子嵌入在石墨C 6中，Li 为0价，降低活性，避免充电暴炸）
Li (1-x)FePO 4+Lix C 6 =LiFePO4+ C6
负极Li x C 6 → xLi+ + xe- + C6
正极Li (1-x)FePO 4 + xLi+ + xe- → LiFePO4
（3）镍氢电池
电解质
主要为KOH 作电解液
放电时
- 正极：NiOOH + H2O + e- → Ni（OH ）2 + OH 阳
极
负极：MH + OH- — e-→ M + H2O (MH中H 为0价)
阴极
总反应：MH + NiOOH → M + Ni（OH ）2
以上式中M 为储氢合金，MH 为吸附了氢原子的储氢合金，其中H 为0价。最常用储氢合金为LaNi5。
充电时
电源正极→阳极反应：Ni （OH ）2 + OH- → NiOOH + H2O + e- 电源负极→阴极反应：M + H2O + e- → MH + OH-
总反应：M + Ni（OH ）2 → MH + NiOOH
（4）锂离子电池 锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
充电正极上发生的反应为
LiCoO 2==Li(1-x)CoO 2+XLi++Xe-(电子)
充电负极上发生的反应为
6C+XLi++Xe- = Lix C 6
充电电池总反应：LiCoO 2+6C = Li(1-x)CoO 2+Lix C 6
正极
正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。 充电时：LiFePO 4 → Li(1-x)FePO 4 + xLi+ + xe-放电时：Li (1-x)FePO 4 + xLi+ + xe- → LiFePO4
负极 负极材料：多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。负极反应：放电时锂离子脱嵌，充电时锂离子嵌入。 充电时：xLi + + xe- + 6C → LixC6放电时：Li x C 6 → xLi+ + xe- + 6C
2、燃料电池电极方程式
【规律】
燃料作负极，氧气作正极
负极失电子口诀：C 4 H 1 O-2 N不算
氢够水来凑，氢不够水来凑，差氢补水
碳碱性条件变为碳酸根，其它条件二氧化碳
N 一般转化为N 2
不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写
例1 . 酸性介质CH 3OH| H＋|O2
负极:
[配电子]负极失电子口诀：C 4 H 1 O-2 N不算=6
[配电荷]CH3OH －6e － → CO 2↑+ 6H ＋
CH 3OH
正极:
[配电子]3O2＋12e － → 6H 2O
[配电荷] 3O2＋12e － + 12H＋ = 6H 2O
例2 . 碱性介质CH 3OH| OH－|O2
负极:
[配电子]负极失电子口诀：C 4 H 1 O-2 N不算=6
[配电荷]CH3OH －6e － → CO 2↑+ 6H ＋
CH 3OH
正极:
[配电子]3O2＋12e － → 6H 2O
[配电荷] 3O2＋12e － + 12H＋ = 6H 2O
例3. 掺杂Y 2O 3的ZrO 3固体作电解质，在高温下能传导正极生成的O 2－。N 2H 4| O2－－6e － + H 2O = CO 2↑+ 6H ＋ （氢不够水来凑） －6e － + H 2O = CO 2↑+ 6H ＋ （氢不够水来凑） |O2
负极:
[配电子]负极失电子口诀：C 4 H 1 O-2 N不算=4
[配电荷] N2H 4 －4e － + 2O 2－ → N 2↑ (N→N2 )
N 2H 4 －4e － + 2O 2－ = N 2↑+ 2H 2O （氢不够水来凑） 正极:
[配电子]O2＋4 e → 2O 2 －－
例4. 熔融盐介质，CH 3NH 2| CO32-|O2
负极：
[配电子]负极失电子口诀：C 4 H 1 O-2 N不算=9
2CH 3NH 2－18e － → 8CO2↑＋N 2↑ (N→N2 )
[配电荷] 2CH 3NH 2－18e －＋9CO 32- → 11CO2↑
[配水] 2CH3NH 2－18e －＋9CO 32- = 11CO2↑＋5H 2O 正极：
[配电子] 3O2＋12e － →
[配电荷] 3O2＋12e － → 6CO 32-
3O 2＋18e －＋6CO 2 = 6CO32-
【口决】
1. 正正负负 阴阳相吸
2. 正升负降 阴盛（升）阳衰
3. 负阳氧 正阴还
碳四氢一氧减二氮不算
酸少成正盐酸多酸式盐
高考难点突破
电化学方程式的书写专题
一、原电池电极反应方程式的书写
1、非燃料电池电极方程式
【例】
铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为： Fe+Ni2O 3+3H2O =Fe(OH)2+2Ni(OH)2
【步聚】
步聚1用双线桥表示电子转移
步骤2找一剂一产
负（化合价升高） Fe → Fe(OH)2 正（化合价降低） Ni 2O 3 → 2Ni(OH)2 步骤3配电子、配电荷、配水
负 Fe —2e —+2OH— = Fe(OH)2 阴
正 Ni 2O 3 + 2e— +3H2O = 2Ni(OH)2+2OH— 阳
步骤4充电时电极方程式对应口诀：负阴正阳，电子移项。
阴 Fe(OH)2 + 2e— = Fe+2OH— 负 阳 2Ni(OH)2+2OH— —2e — = Ni 2O 3 +3H2O 正
【规律】
①阴离子向负极移动
②负极的质量减小
③PH ：正升负降
④充电时接电源：正正负负
【练习】：高铁酸钾电池3Zn+2K2FeO 4+8H2O=3Zn（OH ）2+2Fe（OH ）3+4KOH
3Zn+2FeO42—+8H2O=3Zn（OH ）2+2Fe（OH ）3+4OH—
特殊二次电池系列
（1）铅蓄电池Pb |H2SO 4| PbO2
【反例】
①硫酸根离子向正负极双向移动
②负极的质量增加
③负极附近PH 不变
④当电路中转移2mol 电子时消耗2mol 硫酸（正负都消耗硫酸）。几摩电子几摩酸
（2）锂电池
锂金属电池：
锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
放电反应：Li+MnO2=LiMnO2
模版：负极 Li —e - = Li+ 正极： Li ++e-+x = Lix
练习：Li+FePO4=LiFePO4
LiC 6+MnO2=LiMnO2+C6 (LiC6中Li 原子嵌入在石墨C 6中，Li 为0价，降低活性，避免充电暴炸）
Li (1-x)FePO 4+Lix C 6 =LiFePO4+ C6
负极Li x C 6 → xLi+ + xe- + C6
正极Li (1-x)FePO 4 + xLi+ + xe- → LiFePO4
（3）镍氢电池
电解质
主要为KOH 作电解液
放电时
- 正极：NiOOH + H2O + e- → Ni（OH ）2 + OH 阳
极
负极：MH + OH- — e-→ M + H2O (MH中H 为0价)
阴极
总反应：MH + NiOOH → M + Ni（OH ）2
以上式中M 为储氢合金，MH 为吸附了氢原子的储氢合金，其中H 为0价。最常用储氢合金为LaNi5。
充电时
电源正极→阳极反应：Ni （OH ）2 + OH- → NiOOH + H2O + e- 电源负极→阴极反应：M + H2O + e- → MH + OH-
总反应：M + Ni（OH ）2 → MH + NiOOH
（4）锂离子电池 锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。
充电正极上发生的反应为
LiCoO 2==Li(1-x)CoO 2+XLi++Xe-(电子)
充电负极上发生的反应为
6C+XLi++Xe- = Lix C 6
充电电池总反应：LiCoO 2+6C = Li(1-x)CoO 2+Lix C 6
正极
正极反应：放电时锂离子嵌入，充电时锂离子脱嵌。 充电时：LiFePO 4 → Li(1-x)FePO 4 + xLi+ + xe-放电时：Li (1-x)FePO 4 + xLi+ + xe- → LiFePO4
负极 负极材料：多采用石墨。新的研究发现钛酸盐可能是更好的材料。负极反应：放电时锂离子脱嵌，充电时锂离子嵌入。 充电时：xLi + + xe- + 6C → LixC6放电时：Li x C 6 → xLi+ + xe- + 6C
2、燃料电池电极方程式
【规律】
燃料作负极，氧气作正极
负极失电子口诀：C 4 H 1 O-2 N不算
氢够水来凑，氢不够水来凑，差氢补水
碳碱性条件变为碳酸根，其它条件二氧化碳
N 一般转化为N 2
不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写
例1 . 酸性介质CH 3OH| H＋|O2
负极:
[配电子]负极失电子口诀：C 4 H 1 O-2 N不算=6
[配电荷]CH3OH －6e － → CO 2↑+ 6H ＋
CH 3OH
正极:
[配电子]3O2＋12e － → 6H 2O
[配电荷] 3O2＋12e － + 12H＋ = 6H 2O
例2 . 碱性介质CH 3OH| OH－|O2
负极:
[配电子]负极失电子口诀：C 4 H 1 O-2 N不算=6
[配电荷]CH3OH －6e － → CO 2↑+ 6H ＋
CH 3OH
正极:
[配电子]3O2＋12e － → 6H 2O
[配电荷] 3O2＋12e － + 12H＋ = 6H 2O
例3. 掺杂Y 2O 3的ZrO 3固体作电解质，在高温下能传导正极生成的O 2－。N 2H 4| O2－－6e － + H 2O = CO 2↑+ 6H ＋ （氢不够水来凑） －6e － + H 2O = CO 2↑+ 6H ＋ （氢不够水来凑） |O2
负极:
[配电子]负极失电子口诀：C 4 H 1 O-2 N不算=4
[配电荷] N2H 4 －4e － + 2O 2－ → N 2↑ (N→N2 )
N 2H 4 －4e － + 2O 2－ = N 2↑+ 2H 2O （氢不够水来凑） 正极:
[配电子]O2＋4 e → 2O 2 －－
例4. 熔融盐介质，CH 3NH 2| CO32-|O2
负极：
[配电子]负极失电子口诀：C 4 H 1 O-2 N不算=9
2CH 3NH 2－18e － → 8CO2↑＋N 2↑ (N→N2 )
[配电荷] 2CH 3NH 2－18e －＋9CO 32- → 11CO2↑
[配水] 2CH3NH 2－18e －＋9CO 32- = 11CO2↑＋5H 2O 正极：
[配电子] 3O2＋12e － →
[配电荷] 3O2＋12e － → 6CO 32-
3O 2＋18e －＋6CO 2 = 6CO32-
【口决】
1. 正正负负 阴阳相吸
2. 正升负降 阴盛（升）阳衰
3. 负阳氧 正阴还
碳四氢一氧减二氮不算
酸少成正盐酸多酸式盐