名师点拨助昭通高考⑱丨四步法写出氧化还原反应离子方程式及电极反应式

一、四步法书写氧化还原方程式

例1. (2016年新课标全国卷I)写出MnO₂,在酸性条件下与NaHSO₃溶液反应的离子方程式。

第1步:写主体：MnO₂ +HSO₃^- →Mn²⁺+SO₄^2-。

第2步:平电子，Mn降低2价,S升高2价故在MnO₂、HSO₃^-前系数均为1:MnO₂, + HSO₃^-→Mn²⁺ +SO₄^2-。

第3步:平电荷，方程式左边带1个单位负电荷,右边不带电荷，溶液显酸性,故在方程式左边添加1个H⁺,使电荷守恒:MnO₂+HSO₃^-+H⁺→Mn²⁺+S0₄^2-。

第4步:平原子，根据原子守恒在方程式右边加1个H₂0:MnO₂+HSO₃^-+H⁺=Mn²⁺+S0₄^2-+H₂0。

例2.(2016年新课标全国卷III)采用NaClO₂溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表：

写出NaClO₂溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式。

第1步: ClO₂⁻+ NO → Cl⁻ + NO₃⁻

第2步:Cl降低4价,N升高3价故在ClO₂⁻和Cl⁻前系数均为3，NO和NO₃⁻前系数均为4：

3ClO₂⁻ +4NO → 3Cl⁻ + 4NO₃⁻

第3步:方程式左边带3个单位负电荷,右边带7个单位负电荷，溶液显碱性,故在方程式左边添加4个OH^-,使电荷守恒:3ClO₂⁻ +4 NO+4OH^-→ 3Cl⁻ + 4NO₃⁻。

其他如2016年全国卷III“酸浸”时V₂O₅转化为VO₂⁺反应的离子方程式 ，2014年天津卷硫代硫酸钠与氯气反应,2014年全国卷2二氧化铅的制备,2014年海南卷锰酸钾的制取等，均考查陌生氧化还原反应离子方程式的书写,均可以使用以上模型进行书写,可以将历年真题作为练习强化这种模型，短期内可以起到立竿见影的效果。

二、四步法书写常见电极方程式

例3. (2011年新课标全国卷1)写出甲醇燃料电池在酸性条件下的正负极电极方程式。

燃料电池的正极为O₂，电极反应式较为简单，一般是确定的，酸性条件下为:O₂+4e-+4H⁺=2H₂0；碱性条件下为:O₂+4e-+2H₂0=4OH^-_，因此这里主要讲述负极电极反应式的书写，近几年高考也是考查负极的电极反应式较多一些。

燃料为负极，电极反应式书写步骤：

第1步:写出负极材料失电子生成最终产物：CH₃OH - ne^-→CO₂。（溶液呈酸性生成CO₂，溶液呈碱性生成CO₃^2-）。

第2步:根据C的化合价变化确定n为6:CH₃OH- 6e^-→CO₂。

第3步:根据电荷守恒，溶液呈酸性,故在方程式右边加6个H⁺平电荷：CH₃OH - 6e^-→CO₂+6H⁺第4步:根据原子守恒配平H₂0:CH₃OH- 6e^- +H₂0=CO₂+6H⁺。

  如果要求同时写出正负两极，最后用得失电子数目守恒配平两极系数。

例4.(2016年新课标全国卷III)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO₂、ZnCl₂和NH₄Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。写出该电池的正极反应式。

第1步:写出正极材料得电子生成最终产物：MnO₂+ne-→MnOOH。

第2步:根据Mn的化合价变化确定n为1:MnO₂+e-→MnOOH。

第3步:根据电荷守恒，溶液呈酸性,故在方程式左边加1个H⁺平电荷：MnO₂+e-+H⁺→MnOOH。

第4步:根据原子守恒配平H₂0，已守恒，不用配水:MnO₂+e-+H⁺→MnOOH。

例5.(2014年新课标全国卷II)PbO₂也可以通过石墨为电极，Pb(NO₃)₂和Cu(NO₃)₂的混合溶液为电解液电解制取。写出阳极发生的电极反应式。

第1步:写出阳极失电子生成最终产物：Pb²⁺-ne-→PbO₂。

第2步:根据Pb的化合价变化确定n为2:Pb²⁺-2e-→PbO₂。

第3步:根据电荷守恒，溶液呈酸性,故在方程式右边加4个H⁺平电荷：Pb²⁺-4e-→PbO₂+4H⁺。

第4步:根据原子守恒配平H₂0:Pb²⁺-4e- + 2H₂0=PbO₂+4H⁺