Question

7．【實驗目的】利用所學知識，設計原電池裝置．
【實驗用品】電極：鎂條、銅片、鐵片等．
電解質：果汁（橙汁、蘋果汁、檸檬汁等）．
其他：導線、金屬夾、發(fā)光二極管、500 mL燒杯．
【實驗方案】①Cu-Mg原電池，電解質溶液為橙汁．
②Cu-Fe原電池，電解質溶液為蘋果汁．
③Fe-Mg原電池，電解質溶液為檸檬汁．
【實驗操作】用導線分別將三種方案中的金屬片連接到金屬夾上，分別將金屬片兩兩插入到盛有果汁的三個500 mL的燒杯中，用發(fā)光二極管兩端分別接觸三種方案中金屬活動性不同的金屬夾．觀察現象，連接方式，如圖所示．
【實驗現象】三種方案中發(fā)光二極管均發(fā)光．
【實驗結論】原電池把化學能轉變?yōu)殡娔埽?br />回答下列問題：
（1）連接裝置時活潑金屬接在二極管的負極上，較不活潑金屬接在二極管的正極上．
（2）在方案①②中銅作電極情況：銅均作正極．
（3）在方案①③中鎂作電極情況：Mg均作負極．
（4）在方案②③中鐵作電極情況：活潑金屬做負極、較不活潑金屬做正極．
（5）在方案③中負極反應為Mg-2e^-Mg²⁺，正極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑，總反應的離子方程式為Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑．

Answer 1

分析 （1）二極管的正極連接電源正極，負極連接電源的正極，結合活潑金屬作負極、較不活潑金屬作正極分析；
（2）銅活潑性較弱，做原電池中作正極；
（3）Mg的活潑性較強，在原電池中作負極；
（4）活潑性Mg＞Fe＞Cu，結合活潑金屬作負極、較不活潑金屬作正極判斷；
（5）在方案③中負極鎂失去電子生成鎂離子，正極氫離子得到電子生成氫氣，據此寫出電極反應式及電極總反應．

解答 解：（1）二極管的正極連接電源正極，負極連接電源的正極，活潑金屬作負極，應該連接二極管的負極；較不活潑金屬作正極，應連接二極管的正極，
故答案為：負；正；
（2）金屬活動性：Mg＞Fe＞Cu，不活潑金屬做原電池的正極，所以銅作正極，
故答案為：Cu均作正極；
（3）活潑性Mg＞Fe＞Cu，則Mg活潑性較強，在原電池中作負極，
故答案為：鎂均作負極；
（4）金屬活潑性大小為：Mg＞Fe＞Cu，活潑金屬做負極、較不活潑金屬做正極，則方案②中鐵作負極，方案③中鐵作正極，
故答案為：方案②中鐵作負極，方案③中鐵作正極；
（5）在方案③中負極Mg失去電子發(fā)生氧化反應，負極反應為：Mg-2e^-=Mg²⁺，正極氫離子得到電子生成氫氣，正極反應為：2H⁺+2e^-=H₂↑，總電池反應的離子方程式為：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑，
故答案為：Mg-2e^-Mg²⁺；2H⁺+2e^-=H₂↑；Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑．

點評 本題考查了探究原電池工作原理的方法，題目難度中等，明確實驗目的為解答關鍵，注意掌握原電池工作原理，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學實驗能力．