Question

【实验目的】利用所学知识，设计电池装置。

【实验用品】电极：镁条、铜片、铁片等。

【电解质】果汁（橙汁、苹果汁、柠檬汁等）。

【其他】导线、金属夹、发光二极管、500 mL烧杯。

【实验方案】①Cu—Mg原电池，电解质溶液为橙汁；

②Cu—Fe原电池，电解质溶液为苹果汁；

③Fe—Mg原电池，电解质溶液为柠檬汁。

【实验操作】用导线分别将三种方案中的金属片连接到金属夹上，分别将金属片两两插入到盛有果汁的三个500 mL的烧杯中，用发光二极管两端分别接触三种方案中金属活动性不同的金属夹。观察现象，连接方式如图所示。

【实验现象】三种方案中发光二极管均发光。

【实验结论】原电池把化学能转变为电能。

回答问题：

（1）连接装置时活泼金属接二极管的________极上，较不活泼金属接二极管的________极上。

（2）在方案①②中铜作电极情况__________________________。

（3）在方案①③中镁作电极情况__________________________。

（4）在方案②③中铁作电极情况__________________________。

（5）在方案③中负极反应为______，正极反应为________，总方程式为__________________________________________________________。

Answer

（1）负 正 （2）Cu均作正极 （3）镁均作负极

（4）方案②中铁作负极，方案③中铁作正极

（5）Mg－2e－=Mg2＋ 2H＋＋2e－=H2↑

Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑

【解析】在原电池中较活泼金属作负极（连接二极管的负极），较不活泼金属作正极（连接二极管的正极）。因金属活动性：Mg>Fe>Cu，故方案①②中Cu均作正极，①③中Mg均作负极，方案②中铁作负极，方案③中铁作正极。在方案③中负极反应为Mg－2e－=Mg2＋，正极反应为2H＋＋2e－=H2↑，总电池方程式为Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑。