【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

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【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__________________________________________________________。

答案

（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^－=Mg^2＋　2H^＋＋2e^－=H₂↑
Mg＋2H^＋=Mg^2＋＋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^－=Mg^2＋，正极反应为2H^＋＋2e^－=H₂↑，总电池方程式为Mg＋2H^＋=Mg^2＋＋H₂↑。