不同“介质”下燃料电池电极反应式的书写

氢氧燃料电池四种介质环境下的正负极电极反应式氢氧燃料电池（HFC）是由可燃烃放电的介质组成的可再生能源转换装置。

典型的氢氧燃料电池由正极，负极，复合介质，加氧剂和混合剂组成。

在运行条件下，正负极电极两侧反应物通过复合介质混合，伴随着电子和氢离子的流动，实现放电反应。

根据电池结构和使用介质的不同，氢氧燃料电池可分为四种类型，分别为有机介质电池，固体氧化物电池，固体水化物电池和固体氢化物电池。

1、有机介质电池：有机介质电池的复合介质是以甲醛和甲醇为原料，经过化学合成后形成的可溶解有机离子溶液，属于有臭氧级别的毒气排出介质。

有机介质电池的正负极反应式为：正极反应：H2 (g) + 2OH- (l) → 2H2O (l) + 2e-负极反应：O2 (g) + 2H+ (l) + 2e- → H2 (g)2、固体氧化物电池：固体氧化物电池的复合介质是氧化物粉末和少量乙醇，乙醛和甘油混合成的溶液，属于无毒介质，不能毒化大气。

固体氧化物电池的正负极反应式为：正极反应：2H2 (g) + 4OH- (l) → 4H2O (l) + 4e-负极反应：O2 (g) + 4H+ (l) + 4e- →2H2 (g)3、固体水化物电池：固体水化物电池的复合介质是氯化铵，氯化钠，氯化镁等固体水化物，乙醇，乙醛和甘油混合成的溶液，属于无毒介质，不能毒化大气。

固体水化物电池的正负极反应式为：正极反应：2H2 (g) + 2OH- (l) → 2H2O (l) + 2e-负极反应：O2 (g) + 2H+ (l) + 2e- →2H2 (g)4、固体氢化物电池：固体氢化物电池的复合介质是复合氢化物粉末和乙醇，乙醛和甘油混合成的溶液，属于无毒介质，不能毒化大气。

固体氢化物电池的正负极反应式为：正极反应：2H2 (g) + 2OH- (l) → 2H2O (l) + 2e-负极反应：O2 (g) + 2H+ (l) + 2e- →2H2 (g)以上就是氢氧燃料电池四种介质环境下的正负极电极反应式，其中四种介质类型分别为有机介质电池，固体氧化物电池，固体水化物电池和固体氢化物电池。

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燃料电池电极反应式的书写方法和技巧
作者：索海山
来源：《中学教学参考·理科版》2014年第05期
电化学是高考必考的知识点之一，且常以选择题或填空题为主，而近几年的高考中，燃料电池备受命题人的青睐。

现将燃料电池电极反应式的书写及解题技巧作如下归纳。

一、燃料电池总反应式的书写
二、燃料电池正极反应式的书写
三、燃料电池负极反应式的书写
燃料电池的总反应式减去正极反应式即得到负极反应式。

四、常见的燃料电池的电极反应式的书写
1.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）
（1）碱性或中性条件下
（2）酸性条件下
2.甲醇燃料电池：（甲醇燃料电池以铂为两极）
（1）碱性或中性条件下
（责任编辑罗艳）。

高中常见的电池的电极反应式的书写-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN高中常见的原电池电极反应式的书写书写过程归纳：列物质，标得失（列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失）。

选离子，配电荷（根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守）。

巧用水，配个数（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒）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-OH (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-OH(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 + MnOOH7、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 + 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+ (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)放电2PbSO4+2H2O总化学方程式 Pb＋PbO2 + 2H2SO4充电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： NiO 2 + 2H 2O + 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 + 2H 2O (氧化反应)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 + (氧化反应)正极： FePO 4 + Li + + e —== LiFePO 4 (还原反应)充电时： 阴极： Li + + e —== Li (还原反应)阳极： LiFePO 4－e —== FePO 4 + Li + (氧化反应)总化学方程式 FePO 4 + Li 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 (氧化反应)正极： 2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 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 + 2H 2O (氧化反应)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 (氧化反应)Ni(OH)2+Cd(OH)2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 放电LaNi5 + 6Ni(OH)2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。

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。

燃料电池电极反应式书写方法与学习方法燃料电池电极反应式书写方法法一：常用方法电极：惰性电极;燃料包含：H2;烃如：CH4;醇如：C2H5OH等。

电解质包含：①酸性电解质溶液如：H2SO4溶液;②碱性电解质溶液如：NaOH溶液;③熔融氧化物如：Y2O3;④熔融碳酸盐如：K2CO3等。

本文来自化学自习室!第一步：写出电池总反应式燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。

本文来自化学自习室!如氢氧燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O;甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH 溶液)的反应为：CH4+2O2=CO2+2H2O①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O②①式+②式得燃料电池总反应为：CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O 本文来自化学自习室!本文来自化学自习室!第二步：写出电池的正极反应式本文来自化学自习室!根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2+4H++4e-=2H2O(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-(3)固体电解质(高温下能传导O2-)环境下电极反应式：O2+4e-=O2-(4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电极反应式：O2+2CO2+4e-=2CO32- 。

第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式=电池正极反应式+电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应，有：电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。

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、酸性条件燃料电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O①燃料电池正极反应：O2+4H++4e-=2H2O②①-②×2，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：C H4+202+2NaOH=Na2CO3+3H2O①燃料电池正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-②①-②×2，得燃料电池负极反应：CH4+10OH--8e-=CO +7H2O3、固体电解质(高温下能传导O2-) 本文来自化学自习室!燃料电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O①燃料电池正极反应：O2+4e-=2O2-②①-②×2，得燃料电池负极反应：CH4+O2--8e-=CO2+2H2O4，熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下本文来自化学自习室!电池总反应：CH4+2O2=CO2+2H2O。

燃料电池电极反应式书写方法与学习方法燃料电池是现代社会中具有广阔发展前景的新能源，具有能量转换效率高、洁净无污染等特点，因此，燃料电池电极反应式的书写成了各省、市高考的热点。

小编在此整理了相关资料，希望能帮助到大家。

燃料电池电极反应式书写方法法一：常用方法电极：惰性电极;燃料包含：H2;烃如：CH4;醇如：C2H5OH等。

电解质包含：①酸性电解质溶液如：H2SO4溶液;②碱性电解质溶液如：NaOH溶液;③熔融氧化物如：Y2O3;④熔融碳酸盐如：K2CO3等。

本文来自化学自习室!第一步：写出电池总反应式燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加合后的反应。

本文来自化学自习室!如氢氧燃料电池的总反应为：2H2+O2=2H2O;甲烷燃料电池(电解质溶液为NaOH溶液)的反应为：CH4+2O2=CO2+2H2O①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O②①式+②式得燃料电池总反应为：CH4+2O2+2NaOH=Na2CO3+3H2O 本文来自化学自习室!本文来自化学自习室!第二步：写出电池的正极反应式本文来自化学自习室!根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：(1)酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2+4H++4e-=2H2O(2)碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-(3)固体电解质(高温下能传导O2-)环境下电极反应式：O2+4e-=O2-(4)熔融碳酸盐(如：熔融K2CO3)环境下电极反应式：O2+2CO2+4e-=2CO32- 。

第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式=电池正极反应式+电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应，有：电池的总反应式-电池正极反应式=电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。

燃料电池常用公式
以下为你列举几个燃料电池常用公式：
对于氢氧燃料电池：
1. 在碱性电解质的情况下：负极的电极反应式为：H2 - 2e- + 2OH- =
2H2O；正极的电极反应式为：O2 + H2O + 4e- = 4OH-。

2. 在酸性电解质的情况下：负极的电极反应式为：H2 - 2e- = 2H+；正极的电极反应式为：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O。

3. 在中性电解质的情况下：负极的电极反应式为：H2 - 2e- = 2H+；正极的电极反应式为：O2 + H2O + 4e- = 4OH-。

对于甲烷燃料电池：
1. 在熔融碳酸盐（K2CO3或Na2CO3）的电解质中，正极的反应为：2O2 + 8e- + 4CO2 = 4CO32-；负极的反应为：CH4 - 8e- + 4CO32- =
5CO2↑+ 2H2O。

2. 在酸性电解质（电解液为H2SO4溶液）中，正极的反应为：2O2 + 8e- + 8H+ = 4H2O；负极的反应为：CH4 - 8e- + 2H2O = CO2↑+ 8H+。

以上内容仅供参考，如需更多燃料电池相关公式，建议查阅化学领域专业书籍或咨询化学专家。

燃料电池的电极反应式的书写1. 电池的负极发生氧化反应，电极材料本身要参加反应或电极材料上的物质要参加反应，反应生成物直接进入溶液或者与电解质溶液发生反应，生成新的物质或离子。

2. 电池的正极发生还原反应，氧气在这里得电子。

3. 电池的正极和负极发生反应时，粒子得失电子的数目相等，负极失去的电子数目等于正极得到的电子数目。

明确了电极反应式书写的原则，然后在不考虑电解质溶液参加反应的情况下写出“电极反应式”，再根据电解质溶液的性质去判断电极反应产物。

二、电极反应产物的判断负极：电极材料本身参加反应或电极材料上的物质参加反应，燃料电池中是燃料在此失去电子而被氧化，若燃料与氧气的氧化产物能够与电解质溶液中的粒子发生反应，则该粒子一般要参加该电极的电极反应，例如，在甲烷燃料电池中，其负极的电极反应式为：CH4＋10OH-－8e- === CO32-＋7H2O（其思考过程是：甲烷的氧化产物是二氧化碳，生成的二氧化碳能与电解质溶液中的氢氧根离子反应，生成碳酸根离子，因此必须考虑氢氧根离子参加反应。

）在氢氧燃料电池中，其负极的电极反应式为：（碱性型）2H2＋4OH-－4e- === 4H2O（酸性型）2H2－4e- === 4H+原因是甲烷燃料电池中的氧化产物二氧化碳能与氢氧根离子反应，生成碳酸根离子；氢氧燃料电池中的氧化产物氢离子能和氢氧根离子反应生成水（碱性型）。

正极：由于是氧气在这里得到电子，生成物到底是氧离子还是氢氧根离子，要看电解质溶液所处的环境。

若是水溶液，则是氢氧根离子；若是熔融状态，则是氧离子。

例如，在甲烷燃料电池中，其正极的电极反应式为：2O2＋4H2O＋8e- === 8OH-在氢氧燃料电池中，其正极的电极反应式为：（碱性型）O2＋2H2O＋4e-- === 4OH—（酸性型）O2＋4H+＋4e-- === 2H2O三、反应过程中得失电子多少的确定粒子参加电极反应时，得失电子数目多少的计算，可以根据粒子参加反应前后化合价的变化数目来确定，粒子得失电子数目等于粒子反应前后化合价的变化数值。

燃料电池电极反响式的书写燃料电池电极反响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，感悟最深的是桑教师对燃料电池电极反响式的复习的处理，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，电极均不参与反响。

二、正极发生复原反响，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，其负极电极反响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，其电极反响式为：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,其电极反响式为：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，其电极反响式为：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,其电极反响式为：O2 + 4e- == 2O2-三、负极发生氧化反响,负极生成的离子一般与正极产场结合，有以下几种情况：(1)假设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) 假设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：酸性溶液中负极反响式为:：CH3OH - 6e- + H2O == CO2↑ + 6H+碱性溶浚中负极反响式为：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，总反响为：2H2 + O2 === 2H2O电极反响特别要注意电解质，有以下三种情况：1．电解质是KOH溶液〔碱性电解质〕负极发生的反响为：H2– 2e- === 2H+,2H+ + 2OH-=== 2H2O,所以：负极的电极反响式为：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，正极的电极反响式为：O2 +2H2O + 4e- === 4OH-。

几种常见的燃料电池电极反应式的书写原电池电极反应式的书写是高考中的重要考点，原电池的种类很多，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，就是两极不一定是两根活动性不同的电极，也可以用相同的两根电极。

燃料电池有很多，下面主要介绍几种常见的燃料电池的工作原理及电极反应式的书写，希望从中发现规律，举一反三。

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 + H2O + 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)3. 电解质是NaCl溶液（中性电解质）负极的电极反应式为：H2 -2e- === 2H+正极的电极反应式为：O2 + H2O + 4e- === 4OH-说明：1.碱性溶液反应物、生成物中均无H+2.酸性溶液反应物、生成物中均无OH-3.中性溶液反应物中无H+ 和OH-4.水溶液中不能出现O2-二、甲醇燃料电池甲醇燃料电池以铂为两极,用碱或酸作为电解质：1．碱性电解质（KOH溶液为例）总反应式：2CH4O + 3O2 +4KOH=== 2K2CO3 + 6H2O正极的电极反应式为：3O2+12e- + 6H20===12OH-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。

高中常见的原电池电极反应式的书写（十年高考）书写过程归纳：列物质，标得失（列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失）。

选离子，配电荷（根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守）。

巧用水，配个数（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒）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+ == Zn2+ +H2↑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+== Fe2+ + H2↑(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 + 4e- +2H2O ==4-OH(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+12e- +6H2O==12-OH(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：2NH4++2e- +2MnO2==2NH3+Mn2O3+H2O (还原反应) 化学方程式Zn+2NH4Cl+2MnO2=ZnCl2+Mn2O3+2NH3↑+H2O6、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–2e- + 2OH－== Zn(OH)2(氧化反应)正极：2MnO2 + 2e- + 2H2O ==2MnOOH + 2OH－（还原反应)化学方程式Zn +2MnO2 +2H2O == Zn(OH)2+ 2MnOOH7、银锌电池：(负极—Zn、正极--Ag2O、电解液NaOH )负极：Zn–2e- +2OH–== Zn(OH)2 (氧化反应)正极：Ag2O + 2e- + H2O == 2Ag + 2OH－(还原反应)化学方程式Zn + Ag2O + H2O == Zn(OH)2 + 2Ag8、铝–空气–海水（负极--铝、正极--石墨、铂网等惰性材料、电解液--海水）负极：4Al－12e－==4Al3+ (氧化反应)正极：3O2 + 12e－+ 6H2O==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- 6e- + 8OH–＝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－＋SO42－＋4H＋=PbSO4＋2H2O (还原反应) 充电时阴极：PbSO4 + 2e-== Pb+ SO42－(还原反应)阳极：PbSO4－2e- + 2H2O == PbO2 + SO42－+ 4H+(氧化反应)放电2PbSO4+2H2O总化学方程式Pb＋PbO2 + 2H2SO4充电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—+ 2OH– == Fe (OH)2 (氧化反应)正极：NiO2+ 2e—+ 2H2O == Ni(OH)2 + 2OH–(还原反应) 充电时阴极：Fe (OH)2 + 2e—== Fe + 2OH–(还原反应)阳极：Ni(OH)2－2e—+ 2OH– == NiO 2 + 2H2O (氧化反应) 总化学方程式Fe + NiO 2+ 2H2O放电Fe (OH)2 + Ni(OH)23、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 + e—+ Li+ == 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 放电LiFePO44、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—+ 2OH– == Cd(OH)2 (氧化反应) Ni(OH)2+Cd(OH)2正极：2NiOOH + 2e—+ 2H2O == 2Ni(OH)2+ 2OH–(还原反应)充电时阴极：Cd(OH)2 + 2e—== Cd + 2OH–(还原反应)阳极：2Ni(OH)2－2e—+ 2OH– == 2NiOOH + 2H2O (氧化反应) 总化学方程式Cd + 2NiOOH + 2H2O放电Cd(OH)2 + 2Ni(OH)25、氢--镍电池：（负极-LaNi5储氢合金、正极—NiOOH、电解质KOH+LiOH）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 放电LaNi5 + 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- + 6OH–== 3Zn(OH)2 (氧化反应)正极：2FeO42—+6e-+ 8H2O == 2Fe (OH)3 + 10OH–(还原反应)充电时阴极：3Zn(OH)2 + 6e- == 3Zn + 6OH–(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 + 8H2O 放电3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH7、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+ xe-+ x Li+ ＝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 放电LiCoO2 + Li(1-x)C6注意：可充电电池充电时与电源的连接可充电电池用完后充电时，原电池的负极与外电源的负极相连，原电池的正极与外电源的正极相连。

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-。

燃料电池电极方程式的书写燃料电池是一种不经过燃烧，而通过化学反应将燃料的化学能直接转化为电能的装置。

其放电过程无污染、无噪音、高效率，是一种绿色电池。

燃料电池虽然种类多样，但其基本结构类似：电极材料一般是惰性电极，具有很强的催化能力，如铂电极、活性炭电极等，还原剂（燃料）在电池的负极发生反应，氧化剂（通常是氧气或空气）在电池的正极发生反应，其组成一般可表示为：（－）燃料—电解质—Ｏ２（＋）。

常见的电解质有水性电解质、固体氧化物电解质和熔融碳酸盐电解质等。

以下根据燃料电池电解质的不同，其电极反应方程式的书写方法：一、水性电解质（酸性、中性或碱性的溶液）燃料电池电极反应方程式的书写比较复杂，但有一定规律可循，通常按下述三个步骤可以顺利写出电极方程式：１．写总反应：电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同，可以根据燃料的燃烧反应写出燃料电池的总反应。

２．写出正极反应：燃料电池的正极为Ｏ２得电子的反应，１个Ｏ２分子得到４个电子转变成２个Ｏ２－，但应注意Ｏ２－在电解质溶液中不能稳定存在，如果是酸性电解质，Ｏ２－要结合Ｈ＋生成Ｈ２Ｏ：Ｏ２＋４ｅ－＋４Ｈ＋＝２Ｈ２Ｏ；如果电解质溶液显碱性或中性，则Ｏ２－与Ｈ２Ｏ结合生成ＯＨ－：Ｏ２＋４ｅ－＋２Ｈ２Ｏ＝４ＯＨ－。

３．根据电池的总反应和正极反应凑出负极反应，要求正、负极反应相加能得到总反应。

该步骤的技巧是要将总反应方程式和正极反应中Ｏ２前的计量数化为相同值，然后相减。

例１．写出氢氧燃料电池分别以稀Ｈ２ＳＯ４、ＮａＯＨ和Ｎａ２ＳＯ４溶液作电解质时的电极反应。

解析：氢氧燃料电池的组成可以表示为（－）Ｈ２—电解质—Ｏ２（＋），Ｈ２在负极参加反应被氧化为Ｈ＋，Ｈ＋在酸性或中性溶液中能稳定存在，但在碱性溶液中，Ｈ＋要与电解质溶液中的ＯＨ－结合生成Ｈ２Ｏ。

Ｏ２在正极参加反应，根据前面的介绍，可以写出Ｏ２在不同电解质溶液中的电极反应。

答案为：Ｈ２ＳＯ４溶液：（－）Ｈ２－２ｅ－＝２Ｈ＋，（＋）Ｏ２＋４ｅ－＋４Ｈ＋＝２Ｈ２Ｏ；ＮａＯＨ溶液：（－）Ｈ２－２ｅ－＋２ＯＨ－＝２Ｈ２Ｏ，（＋）Ｏ２＋４ｅ－＋２Ｈ２Ｏ＝４ＯＨ－；Ｎａ２ＳＯ４溶液：（－）Ｈ２－２ｅ－＝２Ｈ＋，（＋）Ｏ２＋４ｅ－＋２Ｈ２Ｏ＝４ＯＨ－。

高中常见的原电池电极反应式的书写原电池电极反应式的书写一次电池1、条叶踢电池：（负极―zn、负极―cu、电解液―h2so4）总离子方程式：负极：正极：2、铁碳电池：（负极―fe、正极―c、电解液稀硫酸)总离子方程式：负极：负极：3、铁碳电池：（负极―fe、正极―c、电解液弱酸性或中性或碱性)负极：正极：总化学方程式：4.铝镍电池(海洋灯标电池)：（负极―al、负极―ni电解液nacl溶液、o2)负极：负极：总化学方程式：5、普通锌锰干电池：(负极―zn、正极―c、电解液nh4cl、mno2的糊状物)总化学方程式：zn+2nh4cl+2mno2=zncl2+mn2o3+2nh3↑+h2o负极：正极：6、碱性锌锰干电池：（负极―zn、负极―c、电解液koh、mno2的糊状物）总化学方程式：zn+2mno2+2h2o==zn(oh)2+2mnooh负极：负极：7、银锌电池：(负极―zn、负极--ag2o、电解液naoh)总化学方程式：zn+ag2o+h2o==zn(oh)2+2ag负极：负极：8、铝c空气ckoh（负极--铝、正极--石墨、铂网等能导电的惰性材料、电解液-koh 溶液）负极：负极：总化学方程式：9、镁---铝电池（负极--al、正极--mg电解液koh）负极：正极：总化学方程式：10、锂电池一型：（负极--金属锂、负极--石墨、电解液lialcl4-socl2）总化学方程式：8li＋3socl2===li2so3＋6licl＋2s负极：负极：二次电池（又叫做蓄电池或充电电池）1、铅蓄电池：（负极―pb正极―pbo2电解液―浓硫酸）第1页共4页总化学方程式pb＋pbo2+2h2so4振动电池2pbso4+2h2o放电时负极：正极：2、铁--镍电池：（负极--fe、负极―nio2、电解质溶液为koh溶液）总化学方程式：fe+nio2+2h2o放电时负极：正极：振动电池振动电池fe(oh)2+ni(oh)23、lifepo4电池（正极―lifepo4，负极―石墨，含li+导电固体为电解质）总化学方程式：fepo4+lilifepo4放电时负极：正极：4、镍--镉电池（负极--cd、负极―niooh、电解质溶液为koh溶液）总化学方程式cd+2niooh+2h2o放电充电cd(oh)2+2ni(oh)2振动时负极：负极：5、氢--镍电池：（负极-lani5储氢合金、正极―niooh、电解质koh+lioh）总化学方程式：lani5h6+6niooh振动电池lani5+6ni(oh)2放电时负极：正极：6、高铁电池：（负极―zn、负极---石墨、电解质为淋湿固态碱性物质）总化学方程式：3zn+2k2feo4+8h2o放电充电3zn(oh)2+2fe(oh)3+4koh振动时负极：负极：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）总反应方程式li(1-x)coo2+lic6振动电池licoo2+li(1-x)c6放电时负极：正极：8、全钒氧化还原液流电池总反应方程式燃料电池根据题意描述书写常见于燃料电池，由于燃料电池的优点较多，沦为了近年中考的方向。