电池电动势的测定和应用实验报告

11页电池电动势的测定和应用试验报告一、试验目的：1・了解对消法测定电池电动势的原理；把握电动势测定难溶物溶度积的方法；3.氯化银电极的制备方法。温度、压力恒定时，电池的电动势E(或电极电位、)的大小取决于电极的性质和溶液中有关离子的活度。电极电位与有关离子活度之间的关系可以由Nernst方程表示：(16-1)式中：z质B的化学计量数，产物为正，反响物为负。本试验涉及的两个电池为：(1)(一)Ag(s),AgCl(s)|KC1(0、0200molL-1)||AgNO3(0、0100molL-1)|Ag(s) (+) (2)(-)Hg(1),IIg2C12(s)|KC1(饱和)||AgN03(0、0100molL-1)|Ag(s)(16-2)其中：V式中：t为摄氏温度〔下同〕，〔2〕甘汞电极：电极反应：〔16-3〕甘汞电极电位与温度有关，其关系式为：V〔3〕银25型直流电位差计〔或数字式电位差综合测试仪〕；直流复射式检流计〔10-9A/mm〕；毫安表；标准电池；甲级干电池〔甲电池〕；饱和甘汞电极；银电极；银丝〔纯度99、5%〕；KN03盐桥；10mL小烧杯；电阻箱。药品：饱和KC1溶液;0、0200molL-lKCl溶液;0、1molL-lIICl溶液；稀氨水。四、试验步骤：1.Ag/AgC1电极制备取经退火处理过、直径约0、53根，用金相砂纸擦至发亮以除去银丝外表的氧化干备用。将其中二根银丝作阳极，另一根作阴极，分别插入0、1M的IIC1溶液中，按图2所示的线路接通电路，调整电阻使阴极电流密度5mA/cm2,20分钟，使银丝外表覆盖一层棕黑色的AgCl净，再用滤纸吸干〔〕。由于拉丝时引入杂质，电极电位偏图2电极制备装置示意图差最大可达5mV,但该电极稳定性尚好，可用作参比电极。1, 2-银电极；3-电阻箱；4-电源电极制备：电流值的选取〔3mA/cm2,0、1MI1C12cm〔2根〕，0、5伽计算〕银丝外表积2TIR*h=TIDII*hI=PI*S=5mA/cm2*{n*0>5*10-l*2cm/根*2根}=3、14mA,3mA3cm,则>I=PI*S=5mA/cm2*[3 14*0、5*10-l*3cm/根*24、2mA约4、5mA1IDY-110mA,电流量为-0、3mA,电压为+-0、45mA*〔10mA〕=4>5mA此时,红色夹子为“+”极，通5mA/cm>22、KN03NH4N03等水溶液〕所构成的桥，用来KN03盐桥为例，其制备方法是以琼胶:KNO3:1120=1.5：20：50的比例参加到烧杯中，加热溶解，用滴管将其灌入干净的U形管中，U形管中及管端不能留有气泡，冷却后待用。3・组建电池〔I〕1Ag/AgClKNO3盐桥和一支Ag/Ag+电极组成电池〔I〕,入之前要用蒸馆水淋洗〔！〕，并用滤纸轻轻擦干，插入时留意在U形管口不要留有气泡。两烧杯的液面根本平齐。为了节约溶液，液面在烧杯1/3~1/2处即可。4.校正工作电流先读取环境温度温度补偿旋钮至计算值。将转换开关拨至“N处，转动电位差计面板右再动。5I电池电动势将转换开关拨至未知“XI”或“X2处，Ag/AgCl0、0200molL-lKCl溶液中，测量此电池的2~3分钟内根本不变(变化〈0、lmV)为止。Ag/AgCl步骤，再测另一支Ag/AgC1电极的电位。6.组建电池(II)用饱和甘汞电极、KN03盐桥和银电极组成电池(II)的液面高出烧杯中的液面。7、测电池(II)电池电动势按步骤5测定。五、数据处理：A.T1QC):(1)E0甘汞电极二0、2415-0、00065(14-25)0、2487(V)E0Ag/Ag+=0、7991-0、00097(14-25)0、8098(V)E0Ag/AgCl=0、2224-0、(14-25)=0、2295(V)(2)电池I：E=E+=E0Ag/Ag++RT/FlnaAg+一E0Ag/Agc1+RT/FlnaCl-=0、8098-0、2295+(8、314*287、15/96485)*ln(0、01*0、9*0、02*0、8)=0、3614(V)电池II:E”二E+二E0Ag/Ag++RT/FlnaAg+RT/FlnaCl-0、8098-0、2487+RT/FlnaAg+/acl-=0>4474(V)(3)E=E0Ag/AgclRT/Fln(l/Ksp)=O(平衡)lnKsp=一EF/RT=23、Ksp二3、95585*10_ 11B.试验值：试验温度：_14°C 大气压：—102、10kPa 试验温度下的标准电动势—1、01884V 1、电池(1):(一)Ag(s),AgCl(s)KC1(O、0200molL-1)||AgN03(0.0100molL-1)|Ag(s)(+)电池反响:Ag/AgCl电极编号电动势(V)理论计算值测量值10、36141 0、 2—0、 平均0、20、36141—0、 2_0、 平均0、总平均0、2、电池(II)：(一)Ilg(l),Hg2C12(s)KC1(饱和)||AgN03(0.0100molL-l)|Ag(s)(+)电池反响：电动势(V)理论计算值测量值0、4474120、0、平均0、六、争论留意的问题：1、测定线路接入时，标准电池应最终接入。2、测定时，按钮不能长时间按下。3、电极制备时，AgClIIC1液中的银丝应尽量长些)以免测定时未镀AgCl的银丝浸入溶液。4、测量时小烧杯内溶液尽量等高。5有KC1晶体，电极内应有KC1晶体，电极内液面应高于小烧杯内液面。6IJ*A测。七、思考题：1的电动势值，用于标准电池的校正。2、如何测定未知电池的电动势〔操作〕答案：1〕孔”。2〕将“测量选择”旋钮置于“测量”，将“补11页偿”旋钮逆时针旋到底。3〕由大到小依次调整面板上“100-10-4”五个旋钮，使“电位指示”显示的数值为负且确定值最小。调整“补偿旋钮”,使“检零指示”显示为“0000”，此时“电位指示”数值即为被测电池电动势的值。5〕隔加in测量一次，每个温度测三次，同时记录试验的准确温度即恒温槽中温度计的温度。6〕4个温度，重复上述操E。3倒和倒置？电极间的界面，使电池无非正常工作。4、盐桥有什么作用？答案：盐桥可降低液体接界电势。5逆电池应满足如下的条件：〔1〕逆。〔2〕电池中不允许存在任何不行逆的液接界。〔3〕电池的电流应为无限小。操作中〔1〕由电池本性打算；加盐桥降低；〔3〕用对消法测量。6可逆电池电动势。7可逆电池电动势。8、参比电极有什么作用？答案：参比电极〔二级标准电极〕作用是代替标准氢电极测定电池电动势。9、醍氢醍〔QQII2〕电极有什么用途？答案：可做为参比电极测溶液瓣PH值或氢离子浓度。10、电池在恒温时〔没测量时〕防止电极极化11且稳定。12、如何制备醍氢醍(QQII2)量的(QQH2),搅拌使这溶解，然后将一根苗电极放入待测液中。13电极的导线上10,这时所测出的E就等于被测电池的电动势E。14E,E-TE-T关系图。从曲线的斜率可求任意温度下的温度系数，15、选用作盐桥的物质应有什么原则？答案：选用作盐桥的o物质应有什么原则：①盐桥中离子的r+^r-, 使Ej^Oo②盐桥中盐的浓度要很高，常用饱和溶液。③常用饱和KC1盐桥，由于K+与C1-的迁移数相近。作为盐桥的溶液不能与原溶液发生反响，当有Ag+时用KN03或NH4N03o16、在测量电动势之前如何进展校准化操作？(操作题)答案：0)ES1、0183-4.0610-5(t-20),ESo、将“测量选择”旋钮置于“外标”。2)3)、调整“100-10-4”五一样。4〕指示”显示为“0000”。19、如何使用甘汞电极，使用时要留意什么问题？答案：1〕、使用时要把电极下面的塞取下。2〕、使用时要用蒸馆水冲洗电极下方，用滤纸擦干。3〕根的。20时电钳要松开。21、本试验可否使用KC1盐桥？为什么试验中不能用自来水淋洗盐桥？答案：本试验不能使用KC1盐桥，选用盐桥的首要条件是盐桥不与溶液反响，溶液中