实验一 原电池电动势的测定及应用

实验十五原电池电动势的测定及应用一．实验目的1．测定Cu-Zn电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势。2．学会几种电极的制备和处理方法。3．掌握SDC-Ⅲ数字电位差计的测量原理和正确的使用方法。二．仪器及药品试剂仪器SDC-Ⅲ电位差计1台；电镀装置1套；;电极管2支；电极架2个；标准电池1个；饱和甘汞电极1支；药品镀铜溶液；饱和硝酸亚汞（控制使用）；硫酸锌（分析纯）；铜、锌电极；硫酸铜（分析纯）；氯化钾（分析纯）三．实验步骤1．电极的制备(1)锌电极：将锌电极在稀硫酸溶液中浸泡片刻，取出洗净，再浸入汞或饱和硝酸亚汞溶液中约10s，表面上即生成一层光亮的汞齐，用水冲洗晾干后，插入0.1000中待用。(2)铜电极：将铜电极在6的硝酸溶液中浸泡片刻，取出洗净，将铜电极置于电镀烧杯中作为阴极，另取一个经清洁处理的铜棒作阳极，进行电镀，电流密度控制在20为宜。其电镀装置如图9-1所示。电镀半小时，使铜电极表面有一层均匀的新鲜铜，洗净后放入0.1000中备用。2．电池组合将饱和KCl溶液注入50mL的小烧杯内，制盐桥，再将上面制备的锌电极和铜电极图9-2Cu-Zn电池装置示意图图图9-2Cu-Zn电池装置示意图图9-1制备铜电极的电镀装置0-50mA可变电阻铜电极铜棒电池装置如图9-2所示。同法组成下列电池：3．电动势的测定(1)按照电位差计电路图，接好电动势测量线路。(2)根据标准电池的温度系数，计算实验温度下的标准电池电动势。以此对电位差计进行标定。(3)分别测定以上电池的电动势。四．试验结果与讨论室温：16℃大气压：726.7mmHg1．列出各电池电动势的测量值。(1)1.074801V1.073614V1.073114V平均值：1.073843V(2)0.060116V0.060699V0.061909V平均值：0.060908V(3)1.012508V1.011113V1.012214V平均值：1.011945V(4)0.033108V0.033202V0.034302V平均值：0.033537V2．根据饱和甘汞电极的电极电势温度校正公式，计算实验温度时饱和甘汞电极的电极电势：3．根据电池(3)、(4)的电动势测量值：(a)由公式(15-5)分别计算铜、锌电极的；锌电极的=-0.582543V,铜电极的=0.462639V(b)由公式(15-6)和(15-7)分别计算铜、锌电极的，注意公式中应使用活度。锌电极的=-0.7919V,铜电极的=0.3021V4．根据查表所得（理论）值，计算电池(1)两电极的（理论）和，与比较，算出相对误差。锌电极的=-0.7923V,铜电极的=0.3075V==0.3075-(-0.7923)=1.0998V=1.050798V相对误差=(1.0998-1.050798)/1.0998=0.04465．计算浓差电池(2)的，与测量值比较并算出相对误差.==0.3075-0.2779=0.0296V相对误差=(0.018992-0.0296)/0.0296=0.358五．思考题1．电位差计、标准电池各有什么作用?如何保护及正确使用?答：电位差计：利用补偿法测定被测电极电动势；在使用电位差计时,必须注意由于泄漏电流,静电感应和热电势等寄生干扰给测量结果所带来的影响.标准电池：提供稳定的已知数值的电动势EN，以此电动势来计算未知电池电动势。使用时注意正负极不要接错，避免剧烈振动，使用前要做温度校正.2．参比电极应具备什么条件?它有什么功用?答：在电化学中，电极电势的绝对值至今无法测定，在实际测量中是以某一电极的电极电势作为零标准，然后将其它的电极（被研究电极）与它组成电池，测量其间的电动势，则该电动势即为该被测电极的电极电势。被测电极在电池中的正、负极性，可由它与零标准电极两者的还原电势比较而确定。一