微专题 新型电源及电极反应式的书写
近几年高考中的新型电池种类繁多，“储氢电池”“高铁电池”“海洋电池”“燃料电池”“锂离子电池”等，这些新型电源常以选择题的形式呈现。解析这类考题，首先要理解常见的化学电源种类及原电池的工作原理，其次会判断正负电极或阴阳极，以及会书写电极反应式等。
1．电极反应式书写的一般步骤(类似氧化还原反应方程式的书写)
2．已知总方程式，书写电极反应式 (1)书写步骤
①步骤一：写出电池总反应式，标出电子转移的方向和数目(ne)。 ②步骤二：找出正、负极，失电子的电极为负极；确定溶液的酸碱性。 ③步骤三：写电极反应式。 负极反应：还原剂－ne===氧化产物 正极反应：氧化剂＋ne===还原产物 (2)书写技巧
若某电极反应式较难写时，可先写出较易的电极反应式，用总反应式减去较易写的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。如：CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料电池中：
总反应式：CH3OCH3＋3O2===2CO2＋3H2O 正极：3O2＋12H＋12e===6H2O
负极：CH3OCH3＋3H2O－12e===2CO2＋12H
特别提醒 简单电极反应中转移的电子数，必须与总方程式中转移的电子数相同。 3．氢氧燃料电池在四种常见介质中的电极反应总结
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＋
＋
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－
??H－2e＋2OH===2HO ?碱作介质?
负极?H－2e＋O===HO ?熔融金属氧化物作介质?
H－2e＋CO===HO＋CO ?熔融碳酸盐??作介质?
－－－
－
H2－2e===2H ?酸作介质?
222
2
2－
－＋
2
2－
3
22
??O＋4e＋2HO===4OH ?碱作介质?正极?O＋4e===2O ?熔融金属氧化物作介质?
??O＋4e＋2CO===2CO ?熔融碳酸盐作介质?
－－
－
O2＋4e＋4H===2H2O ?酸作介质?
22
22－2
－＋
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2
2－
3
专题训练
1．(燃料电池)(2018·安顺模拟)有一种MCFC型燃料电池，该电池所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3。电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，负极反应：H2＋CO23－2e===H2O
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－
＋CO2。下列说法正确的是( )
A．电路中的电子经正极、熔融的K2CO3、负极后再到正极，形成闭合回路 B．电池放电时，电池中CO23的物质的量将逐渐减少
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C．正极反应为2H2O＋O2＋4e===4OH D．放电时CO23向负极移动
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答案 D
解析 电子不能通过熔融的K2CO3，故A项错误；该电池的正极反应为O2＋4e＋
22
2CO2===2CO23，根据电子守恒，放电时负极消耗CO3与正极生成CO3的物质的量相等，
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电池中CO23的物质的量不变，故B、C项错误；放电时阴离子向负极移动，故D项正确。
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2．Li—SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4－SOCl2。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。
请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为__________，发生的电极反应为______________________________。
(2)
电
池
正
极
发
生
的
电
极
反
应
为
____________________________________________________
________________________________________________________________________。 答案 (1)锂 4Li－4e===4Li (2)2SOCl2＋4e===4Cl＋S＋SO2↑
解析 分析反应的化合价变化，可知Li失电子，被氧化，为还原剂，SOCl2得电子，被还原，为氧化剂。
(1)负极材料为Li(还原剂)，4Li－4e===4Li。
(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl2＋4e===4Cl＋S＋SO2↑。 3．Mg—AgCl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池总反应方程式为2AgCl＋Mg===Mg2＋2Ag＋2Cl，试书写该电池的正、负极电极反应式。
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＋
答案 负极：Mg－2e===Mg2
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＋
正极：2AgCl＋2e===2Ag＋2Cl
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4．铝—空气海水电池：以铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中的氧气与铝反应产生电流。
电池总反应为4Al＋3O2＋6H2O===4Al(OH)3； 负
极
：
________________________________________________________________________；
正
极
：
________________________________________________________________________。
答案 4Al－12e===4Al3 3O2＋6H2O＋12e===12OH
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＋
－
－
5．一种碳纳米管能够吸附氢气，可作二次电池(如下图所示)的碳电极。该电池的电解质溶液为6 mol·L
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的KOH溶液。
(1)写出放电时的正、负极电极反应式。 答案 负极：H2－2e＋2OH===2H2O；
正极：2NiO(OH)＋2H2O＋2e===2Ni(OH)2＋2OH。 (2)写出充电时的阴、阳极电极反应式。 答案 阴极：2H2O＋2e===H2↑＋2OH；
阳极：2Ni(OH)2＋2OH－2e===2NiO(OH)＋2H2O。
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