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近几年高考试题中不时有书写电极反应的题型。初学电化学，总感到其电极反应很难写，电极反应与一般的氧化还原反应的书写不一样，很多学生即使会配平离子反应，对电极反应的配平往往也一筹莫展。电极反应是在两极上分别发生氧化反应和还原反应，一极上的反应是活动性较强的金属电极被氧化或还原性较强的物质发生氧化反应，另一极上的反应是氧化性较强的物质发生得到电子的还原反应。电极半反应中，存在电子得失与化合价升降守恒、电荷(电子电荷和离子电荷)守恒和质量守恒。电极反应有它自身的书写方法和配平技巧，但只要掌握规律，加强练习，还是可以学会的。一般书写和配平步骤如下：

1．写出主要反应物和生成物

负极或阳极是还原剂失去电子生成氧化产物，正极或阴极是氧化剂得到电子生成还原产物。注意产物与介质环境物质的共存，不能共存的，写最终产物。如

2．确定电子得失数目

注意化学式中化合价变化的原子的个数，确定电子得失总数

3．使等式两端电荷守恒

配平电荷一般用介质离子。注意电子换算成电荷，与离子电荷一起计算电荷。失去几个电子相当与加几个正电荷，得到几个电子相当与加几个负电荷。电荷都在同一边，则使电荷的代数和为零，电荷分布在等号两边，则使电荷的代数差为零。

4．根据质量守恒添加中性分子

中性分子添加的也是介质分子或另一电极产生的中性物质。如水溶液中一般添加“H₂O”，含碳燃料电池一般添加“CO₂”等另一极的产物。

5．检查完善

检查产物是否要写气体或沉淀符号，是单线或箭头的改为等号。

以下以甲烷为例说明

1．写出主要反应物和生成物

若为阳极或负极，则写出反应物的还原剂和生成的氧化产物；若为阴极或正极，则写出反应物中的氧化剂和生成的还原产物。电极反应的总模式是：

负极或阳极：还原剂－ne^-=氧化产物

正极或阴极：氧化剂＋ne^-=还原产物

以甲烷与氧气的碱性燃料电池为例说明(以下各步同)。

甲烷燃烧的反应原理为CH₄＋2O₂=CO₂＋2H₂O。电解液为KOH溶液，考虑燃烧产物与介质的反应，则产物应写成K₂CO₃。实际的总反应为：CH₄＋2O₂＋2KOH= K₂CO₃＋3H₂O或CH₄＋2O₂＋2 OH^－= CO₃^2－＋3H₂O

燃料电池属于原电池，则分负极和正极书写两极反应。

负极的主要反应物和生成物为：CH₄→CO₃^2－

正极反应的主要反应物为O₂，主要生成物为－2价的氧，－2价的氧可能存在OH^－或H₂O里，虽然CO₃^2－里也有－2价的氧，但不能与负极氧化产物交叉，不能写出。

正极反应表示为：2O₂→OH^－或H₂O

正负极产物分拆为氧化、还原产物时，尽可能不要重复。氧化剂、还原剂不会共存同一半反应中。

2．确定电子得失数目

标明化合价，确定电子得失数目。化合价升、降数即为失去、得到的电子数。最好根据总反应中元素的原子数确定电子得失总数，以便两极(两个半反应)的电子得失相等。

甲烷中碳为－4价，碳酸根中碳为＋4价，则一个甲烷被氧化成碳酸根离子时失去8个电子。

即负极反应表示变为：

CH₄－8e^-→CO₃^2－

正极上每个氧气分子变成－2价的氧离子得到4个电子，得到8个电子需2个O₂。

即正极反应表示为：2O₂＋8e^-→OH^－或H₂O

书写电极反应时，正、负两极电子得失一般写得相等。

3．使半反应等式两端电荷守恒

电极半反应中，电荷守恒的判断和计算教材没有讲明，是学生学习的难点。电荷的计算方法是：电子带负电，一个电子相当一个单位负电荷，得一个电子相当于加一个负电荷，失去一个电子相当于加一个正电荷。若离子、电子分布在同一边，则电荷的代数和为零；若离子、电子分布在等号的两边，则两边电荷的代数差为零。因为负极或阳极是失去电子，正极或阴极是得到电子，根据电荷守恒，负极或阳极通常有较多的阴离子参加反应或有阳离子生成；正极或阴极通常有较多的阳离子参加反应或有阴离子生成。少数例外。

书写电极半反应和书写离子方程式有相似的地方，应考虑反应产物与电解液中的离子能否共存。若不能共存，则按实际产物书写，即根据反应的的最终产物写总的反应式。

对于负极反应，按上述计算方法，为配平电荷，要么在箭头左边加上10个单位负电荷，要么在箭头右边加上10个单位正电荷。由于该电池为碱性介质，只能在箭头左边加上10个OH^－，不能在箭头右边加上10个H^＋。

即负极反应表示为：CH₄＋10 OH^－－8e^-→CO₃^2－

对于正极反应，为配平电荷，要么在箭头左边加上8个单位正电荷，要么在箭头右边加上8个单位负电荷。左边加上8个单位正电荷的H^＋虽然可以使箭头两边电荷守恒，但电池为碱性介质，不合理，只有在右边加上8个单位负电荷的OH^－。

这时，正极反应可表示为：2O₂＋8e^-→8OH^－

一般根据介质环境添加阴阳离子，使等式两端电荷守恒，阴阳离子由介质电离产生。配平电荷时，一般规律是：若介质为碱性，则在等式某一边用OH^－配平；若介质为酸性，则在等式某一边用H^＋配平；若介质为熔融碳酸盐，则在等式某一边用CO₃^2－配平；若介质为熔融金属氧化物，则在等式某一边用O₂^－配平电荷，注意电子电荷的正确计算。

4．根据质量守恒添加中性分子。一般是介质分子或另一电极的产物。如H₂O、CO₂等。

电极反应若是在水溶液中进行，配平半反应时，根据需要，水可作反应物也可作产物。一般是等号左边若有H^＋或OH^－参与反应，则等号右边可能有水生成；等号左边若有水参与反应，则等号右边可能有H^＋或OH^－生成。若是碳酸盐介质，则可能有CO₂参加或生成。

观察负极反应，CH₄＋10 OH^－－8e^-→CO₃^2－，箭头右边少氢和氧原子，按上述规则，等号左边若有OH^－参与反应，则等号右边可能有水生成，且添加7个H₂O即可。

故负极反应为：CH₄＋10 OH^－－8e^-→CO₃^2－＋7H₂O

对于正极反应，根据质量守恒，在箭头左边添加4个H₂O即可。

故正极反应为：2O₂＋4H₂O ＋8e^-→8OH^－，

以上四步顺序不得颠倒。

5．检查完善

先查三个守恒，再正确添加沉淀、气体符号和反应条件，将箭头改成等号。

甲烷碱性介质燃料电池的两极反应如下：

负极反应为：CH₄＋10 OH^－－8e^-=CO₃^2－＋7H₂O

正极反应为：2O₂＋4H₂O ＋8e^-=8OH^－

[例题]将经CO₂饱和处理的KHCO₃电解液电解，用CO₂制备乙醇，阴极反应为                

1．写反应物和生成物：CO₂→C₂H₅OH

2．确定电子得失数目：确定变价元素的化合价CO₂中C为＋4价，C₂H₅OH中C为－2价，且反应物与生成物一样应有2个碳原子，故共降低12，得12e^-

2CO₂＋12e^-→C₂H₅OH

3．确定电荷守恒：用溶液中的离子(介质离子)配平电荷，这里为KHCO₃电解液，电荷计算方法是得12e^-相当为加12个负电荷，应在右边加12个负电荷的离子，这里为HCO₃^－，即2CO₂＋12e^-→C₂H₅OH＋12 HCO₃^－

4．按质量守恒配平：增加的碳元素原子数在反应物中加到CO₂中，氢元素用水配平，式子左边加9H₂O

(12＋2)CO₂＋9H₂O＋12e^-→C₂H₅OH＋12 HCO₃^－

5．检查：单线改等号，注明沉淀、气体符号等。

14CO₂＋9H₂O ＋12e^-=C₂H₅OH＋12 HCO₃^－

在学习和练习时，严格按上述步骤的顺序书写和配平，就会水到渠成。以上是我在书写电极反应时总结的一些方法和规律，这些方法和技巧也适用于电解池中电极反应式的书写。读者不防试试。