化学能与电能 教案.docx
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化学能与电能教案
第二讲化学能与电能
知识梳理
一、原电池的基础知识
1.概念:
把化学能转化成电能的装置
2.构成条件:
(1)具有活动性不同的两种电极材料(金属和金属或金属和非金属)
(2)与电解质溶液接触
(3)有导线相连组成闭合回路,或具备将化学能转化成电能的条件。
3.电极名称及电极反应
负极:
较活泼金属,电子流出的极,发生氧化反应
正极:
不活泼金属(或非金属,导体),电子流入的极,发生还原反应
电极反应方程式(以Cu—Zn原电池为例)
负极、正极
、总反应。
4.工作原理:
失e-,沿导线传递,有电流产生
氧化反应负极铜锌原电池正极还原反应
取向
阳离子
溶解
不断
Zn-2e-=Zn2+2H++2e-=2H2↑
电解质溶液
说明:
1、自发进行的氧化还原反应,理论上可组成原电池
2、原电池的负极失去电子的总数等于正极得到电子的总数
3、电解质溶液中的离子定向移动(阴离子移向负极、阳离子移向正极),跟外电路共同组成闭合回路。
二、原电池的正负极的判断方法
(1)由组成原电池的两极电极材料判断。
一般是活动性较强的金属为负极,活动性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
(2)根据电流方向或电子流动方向判断。
电流是由正极流向负极;电子流动方向是由负极流向正极。
(3)根据原电池里电解质溶液内离子的定向流动方向判断。
在原电池的电解质溶液内,阳离子移向的极是正极,阴离子移向的极是负极。
(4)根据原电池两极发生的变化来判断。
原电池的负极总是失电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应。
(5)根据现象判断。
溶解的一极为负极,增重或有气泡放出的一极为正极。
三、化学电源
(1)干电池(NH4Cl糊状物为电解质)
负极(锌筒):
Zn-2e—=Zn2+,
正极(石墨)2NH4++2MnO2+2e-=2NH3↑+Mn2O3+H2O
总反应:
Zn+2NH4++2MnO2=Zn2++2NH3↑+Mn2O3+H2O
(2)银锌电池(电解质为KOH)
负极:
Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2(或Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O)
正极:
Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-
总反应:
Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag(或Zn+Ag2O=ZnO+2Ag)
(3)海水电池(电解质溶液为海水)
负极:
4Al-12e-=4Al3+,正极:
3O2+6H2O+12e-=12OH-
总反应:
4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
(4)铅蓄电池(电解质溶液为稀硫酸)
负极(Pb):
Pb+SO42--2e-=PbSO4,
正极(PbO2):
PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
总反应:
Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O
(5)燃料电池
该电池用金属铂片插入KOH溶液中作电极,又在两极上分别通甲烷和氧气.
电极反应式为,负极——CH4十10OH--8e==CO32-十7H2O
正极.—O2十2H2O十4e==4OH-
电池总反应式为,CH4十202十2KOH==K2CO3十3H2O
四、原电池中电极反应式的书写
一、原电池电极反应式的书写
(一)原则:
负极:
失电子,发生氧化反应(一般是负极本身失电子)
正极:
得电子,发生还原反应(一般是溶液中阳离子在正极上得电子,但也可能是O2在正极上得电子(吸氧腐蚀),或正极本身得电子)
总反应式(电池反应)=正极反应式+负极反应式
对于可逆电池,一定要看清楚“充电、放电”的方向。
放电的过程应用原电池原理,充电的过程应用电解池原理。
(二)具体分类判断
1.第一类原电池:
①两个活泼性不同的电极(金属与金属、金属与石墨碳棒、金属与难溶金属氧化物);②电解质溶液,至少要能与一个电极发生有电子转移的氧化还原反应,一般是置换反应;③两电极插入电解质溶液中且用导线连接。
方法:
先找出两极相对活泼性,相对活泼的金属作负极,负极失去电子发生氧化反应,形成阳离子进入溶液;较不活泼的金属作正极,溶液中原有的阳离子按氧化性强弱顺序在正极上得到电子还原反应,析出金属或氢气,正极材料不参与反应。
如:
Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg。
但Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al(Mg与NaOH溶液不反应,Al是两性金属,可以与NaOH溶液反应)。
再分析进入溶液的微粒能否在电解质环境中存在(得失电子不能同时在同极上发生),不能存在时应考虑其与电解质之间的后续反应。
如:
Mg、Al在碱性环境中构成的原电池
解析:
在碱性环境中Al比Mg活泼,其反实质为Al与碱溶液的反应:
2Al+2OH-+6H2O=2AlO2-+3H2↑+4H2O
∴负极:
2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O
正极:
6H2O+6e-=3H2↑+6OH-
注意:
Al-3e-=Al3+,此时Al3+在碱性环境不能稳定存在,会与OH-(过量)结合转化为AlO2-
2.第二类原电池:
①两个活动性不同的电极;②任何电解质溶液(酸、碱、盐皆可);③形成回路。
这类原电池的特点是电极与电解质溶液不发生置换反应,电解质溶液只起导电作用。
正极一般是吸氧腐蚀的电极反应式:
O2+2H2O+4e-=4OH-。
微电池(即若干微小的原电池)为不正规的原电池。
合金或不纯的金属在潮湿空气中就能形成微电池。
电化学腐蚀即微电池腐蚀,依然是原电池原理。
一般原电池和微电池的区别在于前者中两个电极不直接接触,故前者电流是在导线中流动,而后者电流是在金属体内部流过。
微电池腐蚀分为析氢腐蚀(发生在酸性较强的溶液里,正极上H+被还原)和吸氧腐蚀(发生在中性、碱性或极弱酸性溶液里,正极上是氧气被还原:
O2+2H2O+4e-=4OH-)。
3.燃料电池:
燃料电池的电极反应(主要是负极的电极方程式)是一个难点。
我们知道,一般的燃料电池大多是可燃性物质(主要是可燃性气体)与氧气及电解质溶液共同组成的原电池,虽然可燃性物质与氧气在不同的电极反应,但其总反应方程式是可燃物在氧气中燃烧。
由于涉及电解质溶液,所以燃烧产物可能还要与电解质溶液反应,再写出燃烧产物与电解质溶液反应的方程式,从而得到总反应方程式。
由于在反应中氧气由0价变为-2价,所以肯定是O2得电子,即O2作氧化剂是正极,即可写出正极的电极反应式:
O2+4e+2H2O=4OH_①(该反应式为常见的绝大多数燃料电池的正极反应式)。
若此时电解质溶液为酸性,则反应过程可以理解为:
正极上首先发生:
O2+4e-=2O2-由于在酸性环境中大量存在H+故O2-会与H+结合成H20,故正极反应式应为:
O2+4e-+4H+=2H2O②若电解质为中性或碱性时,则正极反应式就只是①。
此时负极反应式就可由总电极方程式减去正极的电极方程式得到(注意要将方程式中的氧气抵消掉)。
(1)直接法书写电极反应式:
(以氢氧燃料电池为例)
解析:
H2、O2燃料电池中反应实质为:
2H2+O2=2H2O
电极上H2-2e-=2H+O2+4e-=2O2-
在不同环境中H+、O2-会与电解质发生不同的反应,故电极反应也相应不同:
①、酸性环境中:
H+能稳定存在,O2-会与H+结合成H20,
负极:
2H2-4e-=4H+正极:
O2+4H++4e-=2H2O
②、碱性环境中:
H+不能稳定存在会与OH-结合成水,而O2-也不能稳定存在会与水结合形成OH-
负极:
2H2-4e-+4OH-=4H20正极:
O2+2H2O+4e-=4OH-
③、中性环境中:
H+能稳定存在:
02-会与H20结合成OH-:
负极:
2H2-4e-=4H+正极:
O2+2H20+4e-=4OH-
④、在能传导O2-的固体电解质中:
由于O2-能存在,而H+会与固体电解质中O2-结合形成水
负极:
2H2-4e-+2O2-=2H2O正极:
O2+4e-=2O2-
(2)加减法书写电极方程式:
由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池。
解析:
CH3OH+O2→CO2+H2O……①
但:
CO2在碱性环境中不存在,会与OH-反应生成CO32-
CO2+2OH_=CO32-+H2O……②
故将①、②式进行叠加即为总反应:
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O……③
由于正极反应式为:
O2+2H2O+4e-=4OH_……④由于电解质溶液为碱性,所以正极的产物不再进一步反应,则负极的反应式为总反应方程式减去正极的反应式得到:
2CH3OH+3O2+4OH_-3O2-6H2O-12e-=2CO32-+6H2O-12OH_
调整之后得(负极):
CH3OH+8OH_-6e-=CO32-+6H2O
五、金属的腐蚀与防护
1、概念:
金属或合金跟周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。
2、本质:
是金属原子失去电子被氧化的过程。
3、分类:
化学腐蚀与电化腐蚀
化学腐蚀
电化腐蚀
条件
金属跟非金属单质直接接触
不纯金属或合金跟电解质溶液接触
现象
无电流产生
有微弱电流产生
本质
金属被氧化
较活泼金属被氧化
联系
两者往往同时发生,电化腐蚀更普遍
铁的电化腐蚀:
析氢腐蚀与吸氧腐蚀
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜酸性较强(pH
水膜酸性很弱或中性
电极反应
负极
Fe-2e—=Fe2+
正极
2H++2e—=H2↑
O2+2H2O+4e—=4OH-
总反应式
Fe+2H+=Fe2++H2↑
2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
4、金属防护的几种重要方法
(1)改变金属内部的组成结构,将金属制成合金,增强抗腐蚀能力。
(2)在金属表面覆盖保护保护层,使金属和周围物质隔离开来。
(3)电化学保护法:
利用电化学反应使金属钝化而受到保护,或者利用原电池反应将需
要保护的金属作为电池的正极而受到保护。
5、金属腐蚀速率大小
电解池阳极>原电池负极>化学腐蚀>原电池正极>电解池阴极
【典型习题】
1:
如下图所示的装置,在盛有水的烧坏中,铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的
细丝,使之平衡.小心地从烧杯中央滴入CuSO4溶液.片刻后可观察到的现象是()
A.铁圈和银圈左右摇摆不定B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜D.银圈向下倾斜
研析:
铁圈和银圈两种活动性不同的金属相互连接组成闭合回路,放入CuSO4溶液中,构成了原电池,活泼金属铁作负极失电子生成Fe2+进入溶液中质量减轻:
Fe–2e-=Fe2+,电子传给了银圈,溶液中的Cu2+在银圈上得电子生成铜单质而增重:
Cu2++2e-=Cu,所以铁圈向上倾斜,银圈向下倾斜,选D。
答案:
D
2:
把a、b、c、d四块金属片浸入稀硫酸中,用导线两两相连组成原电池。
若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,电流由d到c;a、c相连时,c极上产生大量气泡;b、d相连时,b极上有大量气泡产生,则四种金属的活动性顺序由强到弱的为()
A.a>b>c>dB.a>c>d>bC.c>a>b>dD.b>d>c>a
研析:
根据原电池原理,作为负极的活动性比正极金属的活动性强。
电子流动方向是负极流向正极,电流方向与电子流动的方向相反,溶液中的H+在正极上得电子生成H2,因此可依次作出如下判断:
活动性a>b,c>d,a>c,d>b,综合得到结论:
金属活动性:
a>c>d>b,所以B正确。
答案:
B
3.(09年广东)钢铁生锈过程发生如下反应:
①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。
下列说法正确的是
A.反应①、②中电子转移数目相等B.反应①中氧化剂是氧气和水
C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀
D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀
答案:
A
4.(09年广东理基·)下列有关电池的说法不正确的是
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D.锌锰干电池中,锌电极是负极
答案:
B
5.(09年上海化学·13)右图装置中,U型管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。
下列有关描述错误的是
A.生铁块中的碳是原电池的正极
B.红墨水柱两边的液面变为左低右高
C.两试管中相同的电极反应式是:
Fe-2e-
Fe2+
D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀
答案:
B
6.(09年上海)茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。
航标灯的电源必须长效、稳定。
我国科技工作者研制出以铝合金、Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。
在这种电池中
①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应
A.②③B.②④C.①②D.①④
答案:
A
7、下列叙述正确的是
①原电池是把化学能转化成电能的一种装置②原电池的正极发生氧化反应,负极发生还原反应③不能自发进行的氧化还原反应,通过原电池的装置均可以实现④碳棒不能用来做原电池的正极⑤反应Cu+2Ag+=2Ag+Cu2+,能以原电池的形式来实现
A.①⑤B.①④⑤C.②③④D.②⑤
8.(2006年上海)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是
A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生
B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极
C.两烧杯中溶液的pH均增大
D.产生气泡的速度甲比乙慢
9、(2006年天津)我国首创的海洋电池以铝板为负极,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:
4A1+3O2+6H2O=4A1(OH)3,下列说法不正确的是
A正极反应式为:
O2+2H2O+4e-=4OH-
B电池工作时,电流由铝电极沿导线流向铂电极
C以网状的铂为正极,可增大与氧气的接触面积
D该电池通常只需更换铝板就可继续使用
10.(09年福建理综·11)控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-
2Fe2++I2设计成如右图所示的原电池。
下列判断不正确的是
A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应
B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原
C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态
D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固定,乙中石墨电极为负极
答案:
D
11.(09年广东)可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液,铝合金为负极,空气电极为正极。
下列说法正确的是
A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:
O2+2H2O+4e-=4OH-
B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:
Al+3OH--3e=Al(OH)3↓
C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变
D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极
12(08海南卷)已知铅蓄电池电池反应:
Pb+PbO2+2H2SO4
PbSO4+2H2O,则关于铅蓄电池的说法正确的是()
A.在放电时,正极发生的反应是Pb(s)+SO42—(aq)=PbSO4(s)+2e—
B.在放电时,该电池的负极材料是铅板
C.在充电时,电池中硫酸的浓度不断变小
D.在充电时,阳极发生的反应是PbSO4(s)+2e—=Pb(s)+SO42—(aq)
解析:
铅蓄电池的充放电反应为:
Pb+PbO2+2H2SO4
PbSO4+2H2O,放电时Pb作负极:
Pb-2e-+SO42-===PbSO4,在正极上:
PbO2+2e-+4H++SO42-===PbSO4+2H2O;充电时,H2SO4的浓度不断增大,阳极上发生的是氧化反应,是失去电子而不是得到电子。
答案:
B。
13.(08重庆卷)如题图所示,将紧紧缠绕不同金属的铁钉放入培养皿中,再加入含有适量酚酞和NaCl的琼脂热溶液,冷却后形成琼胶(离子在琼胶内可以移动),下列叙述正确的是()
A.a中铁钉附近呈现红色
B.b中铁钉上发生还原反应
C.a中铜丝上发生氧化反应
D.b中铝条附近有气泡产生
解析:
a、b均能形成原电池,其中a中Fe作负极:
Fe-2e-Fe2+,发生氧化反应,Cu作正极:
2H++2e-===H2↑,发生还原反应,铜丝附近呈现红色;B中Al作负极:
Al+3e-===Al3+,发生氧化反应,而Fe作正极:
2H++2e-===H2↑,发生还原反应。
答案:
B。
14、下列有关金属腐蚀的说法中正确的是()
①金属的腐蚀全部是氧化还原反应②金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化腐蚀,只有
电化腐蚀才是氧化还原反应,③因为二氧化碳普遍存在,所以钢铁的电化腐蚀以析氢腐蚀为主。
④无论是析氢腐蚀还是吸氧腐蚀,总是金属被氧化。
A.①③B.②③C.①④D.①③④
研析:
金属腐蚀的实质是:
M–ne-=Mn+,总是被氧化,均是氧化还原反应;钢铁在潮湿的空气中发生的电化腐蚀以吸氧腐蚀为主。
C正确。
15、家用炒菜锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑。
在此变化过程中不发生的化学反应是
A.4Fe(OH)2+2H2O+O2==4Fe(OH)3B.2Fe+2H2O+O2==2Fe(OH)2
C.正极反应:
2H2O+O2+4e--==4OH—D.负极反应:
Fe--3e--==Fe3+-
研析:
家用炒菜锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑是因为在潮湿的环境中铁发生的电化腐蚀:
负极:
Fe–2e-=Fe2+,正极反应:
2H2O+O2+4e-==4OH-,总反应:
2Fe+2H2O+O2==2Fe(OH)2,生成的Fe(OH)2被空气中的氧气氧化,ABC正确。
答案:
D
16、(2005上海)关于如图所示装置的叙述,正确的是()
A.铜是阳极,铜片上有气泡产生
B.铜片质量逐渐减少
C.电流从锌片经导线流向铜片
D.氢离子在铜片表面被还原
研析:
A铜是正极,原电池正极发生还原反应:
2H++2e-=H2↑A不正确,D正确,故铜片质量不变,B不正确。
C电流由正极(铜片)经导线流向锌片(负极),C不正确。
答案:
D
17、原电池的电极名称不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。
下列说法中不正确的是(C)
A.由Al、Cu、稀H2SO4组成原电池,其负极反应式为:
Al-3e-==Al3+
B.由Mg、Al、NaOH溶液组成的原电池,其负极反应式为:
Al-3e-+4OH-==AlO2-+2H2O
C.由Cu、Fe、FeCl3溶液组成的原电池,其负极反应式为:
Cu-2e-==Cu2+
D.由Al、Cu、浓硝酸组成的原电池,其负极反应式为:
Cu-2e-==Cu2+
18、将Mg条、Al条平行插入一定浓度的NaOH溶液中,用导线、电器连接成原电池,
此电池工作时,下列叙述中正确的是
A.Mg比Al活泼,Mg失去电子被氧化成Mg2+
B.负极反应式为:
Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O
C.该电池的内外电路中,电流均是由电子定向移动形成的
D.Al是电池正极,开始工作时溶液中会立即有白色沉淀析出
研析:
在碱性溶液中,铝的活泼性强于镁,铝作负极,Al–3e-=Al3+,Al3+继续和OH-反应生成AlO2-,即:
Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O。
答案:
B
19.(08宁夏卷)一种燃料电池中发生的化学反应为:
在酸性溶液中甲醇与氧作用生成水和二氧化碳。
该电池负极发生的反应是()
A.CH3OH(g)+O2(g)=H2O
(1)+CO2(g)+2H+(aq)+2e-
B.O2(g)+4H+(aq)+4e-=2H2O
(1)
C.CH3OH(g)+H2O
(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e-
D.O2(g)+2H2O
(1)+4e-=4OH-
解析:
甲醇与氧气反应的化学方程式为2CH3OH+3O2
2CO2+4H2O,化合价升高的元素为C,所以在负极上甲醇失去电子而放电,在该极上的电极反应式为:
CH3OH(g)+H2O
(1)=CO2(g)+6H+(aq)+6e-。
答案:
C。
20、为了探究金属腐蚀的条件和速率,某课外小组学生用不同金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置内,并将这些装置在相同的环境中放置相同的一段时间,下列对实验结束时现象的描述不正确的是()
A.实验结束时,装置Ⅰ左侧的液面一定会下降
B.实验结束时,装置Ⅰ一定比装置Ⅱ左侧液面低
C.实验结束时,装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重
D.实验结束时,装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
研析:
这是一道原电池原理应用于金属腐蚀的选择题,主要考查的是如何分析铁钉所处的环境,对铁钉的腐蚀起到促进还是保护作用,同时考查了盐酸具有挥发性,浓硫酸具有吸水性等知识点。
装置Ⅰ中铁钉处于盐酸的蒸气中,被侵蚀而释放出H2,使左侧液面下降右铡液面上升;装置Ⅱ中铁钉同样处于盐酸的蒸气中,所不同的是悬挂铁氧体的金属丝由铁丝换成了铜丝,由于Fe比Cu活泼,在这种氛围中构成的原电池会加速铁钉的被侵蚀而放出更多的H2,使左铡液面下降更多,右铡液面上升得更多;装置Ⅲ中虽然悬挂铁钉的还是铜丝,但由于浓硫酸有吸水性而无挥发性,使铁钉处于一种较为干燥的空气中,因而在短时间内几乎没有被侵蚀。
答案:
B
21(2005广东)一种新燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。
下列对该燃料说法正确的是
A.在熔融电解质中,O2-由负极移向正极
B.电池的总反应是:
2C4H10+13O2→8CO2+10H2O
C.通入空气的一极是正极,电极反应为:
O2+4e-=2O2-
D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为:
C4H10+26e-+13O2=4CO2+5H2O
析:
该燃料电池利用丁烷,氧气的反应:
2C4H10+13O2=8CO2+10H2O依据原电池反应规律:
还原剂C4H10在负极被氧化,所以D错误;氧化剂O2在正极被还原O2+4e-=2O2-。
电子由负极流出沿外电路流入正极,所以负极正阴离子(O2-)向负极移动。
所以A错误。
答案:
BC
22、(2004江苏)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。
锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电流总反应式为:
Zns+2MnO2s+H2Ol=ZnOH2s+Mn2O3s。
下列说法错误的是
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池正极的电极反应式为:
2MnO2s+H2Ol+2e=Mn2O3s+2OHaq
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过02mol电子,锌的质量理论上减小65g
22.C由所给电池的总反应式可知,电池工作时,每有1molZn参加反应,失去2mol电子,则会有2mol电子从负极Zn开始,流经外电路而流向正极,并在正极发生反
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