原电池是高中化学的重点章节,而其中电极反应方程式的知识已成为近几年能力测评的重要内容之一。原电池与其他的能源相比有许多的优点,如能量转换率高,可制成各种形状,不同容量、电压的电池及电池组,在现代生活、科研、国防中都有广泛的应用。正是由于这些原因,关于原电池的考题频频出现,电极反应方程式的书写更是考查的重点。电化学知识的考查题型为选择题和填空题,选择题重点考查电极名称、离子或电子的移动方向、电极上发生反应的类型、电极附近或整个溶液的酸碱性变化、电极反应式的正误判断；填空题重点考查电极反应式和电极总反应式的书写,题目灵活多变，既源于课本又高于课本。有关电化学中电极反应式和总反应方程式的书写，是重要的考点，也是难点。
原电池两电极上分别发生氧化反应、还原反应,因此电极反应式的书写要遵循质量守恒、电子守恒及电荷守恒，弱电解质、气体和难溶物均写化学式,其余的以离子符号表示，正极反应、负极反应产物根据题意或化学方程式确定,也要注意电解质溶液的成分对电极产物的影响。一般原电池电极反应式的书写方法是，首先按照负极发生氧化反应，正极发生还原反应，判断出电极反应产物，找出得失电子的数量；然后根据电极产物在电解质溶液的环境中，应能稳定存在，如碱性介质中生成的H＋应让其结合OH－生成水，电极反应式要依据电荷守恒和质量守恒、得失电子守恒等加以配平；最后将两电极反应式相加，与总反应方程式对照验证。
根据装置书写电极反应式应先分析给定的图示装置,确定原电池的正、负极上的反应物质。一般负极是活泼金属或H2失去电子生成阳离子，若电解质溶液中的阴离子与生成的阳离子不共存,则该阴离子应写入负极反应式，如铅蓄电池的负极:Pb+SO42—-2e-=PbSO4。一般正极是阳离子得到电子生成单质或O2得到电子，若反应物是O2,则正极的电极反应式有以下规律：电解质溶液呈碱性或中性:O2+2H2O+4e-=4OH-；电解质溶液呈酸性:O2+4H++4e-=2H2O。正、负电极反应式相加得到电池的总反应式。
【例题1】如图装置为某新型燃料电池的工作示意图,以HCl-NH4Cl溶液为电解质溶液。下列有关说法中正确的是( )
A.通入H2的电极为正极B.该电池的负极反应式为N2+6e-+8H+=2N
C.图中分离出的物质A为NH4ClD.该电池工作一段时间后,溶液的pH减小
【解析】分析题目中示意图可得,正极反应式为N2+6e-+8H+=2N ,负极反应式为3H2-6e-=6H+,故A、B两项均错误;电池工作的总反应式为N2+3H2+2H+=2N ,消耗H+,故电池工作一段时间后,溶液的pH增大,故D项错误;从电池的总反应式可知最终生成的物质为NH4Cl,则图中分离出的物质A为NH4Cl,故C项正确。
【答案】C
根据总反应式书写电极反应式的一般书写步骤：列物质,标得失；选离子,配电荷；配个数,巧用水；两式加,验总式。以2H2+O2=2H2O为例,电解质溶液为KOH溶液：根据总反应式列出发生氧化反应的物质为H2,转移电子数为2e-；根据电解质溶液的酸碱性,用H+或OH-或其他离子配平,使两边电荷总数相等，则负极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，注意在碱性溶液中,电极反应式不出现H+。同理得到正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-。将正、负极反应式相加,若得到总反应式,说明写法正确。
【例题2】金属(M)空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M＋nO2＋2nH2O===4M(OH)n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是( )
A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面
B．比较Mg、Al、Zn三种金属空气电池，Al空气电池的理论比能量最高
C．M空气电池放电过程的正极反应式：4Mn＋＋nO2＋2nH2O＋4ne－===4M(OH)n
D．在Mg空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜
可充电电池放电时为原电池,充电时为电解池。原电池的负极发生氧化反应,充电时为阴极,发生还原反应,故放电时的负极反应式与充电时的阴极反应式相反；原电池的正极发生还原反应,充电时为阳极,发生氧化反应,故放电时的正极反应式与充电时的阳极反应式相反。使两个电极反应式的得失电子相等后将两式相加,消去反应物和生成物中相同的物质即可。注意若反应式同侧出现不能共存的离子,如H+和OH-、Pb2+和SO42—，要写成反应后的物质,如H2O、PbSO4。
【例题3】目前人们正研究开发一种高能电池——钠硫电池，它以熔融的钠、硫为两极，以Na＋导电的β″Al2O3陶瓷作固体电解质，反应为2
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