实验九原电池电动势测定及其应用

,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,实验九 原电池电动势的测定及其应用,1,目的要求,1.,测定,Cu-Zn,原电池的电动势及,Cu,、,Zn,电极的电极电势。,2.,学会一些电极的制备和处理方法。,3.,掌握数字示电位差计的测量原理和正确使用方法。,2,基本原理,图,9-1,电池装置示意图,3,可逆电池应满足如下条件,:,(1),电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆。,(2),电池中不允许存在任何不可逆的液接界。,(3),电池必须在可逆的情况下工作，即充放电过程必须在平衡态下进行，亦即允许通过电池的电流为无限小。,4,在电池中，每个电极都具有一定的电极电势。当电池处于平衡态时，两个电极的电极电势之差就等于该可逆电池的电动势，按照我们常采用的习惯，规定电池的电动势等于正、负电极的电极电势之差。即：,式中：是原电池的电动势。、分别代表正、负极的电极电势。其中：,5,实验步骤,1,、制备电极,（,1,）,Zn,电极：,取一锌条,(,或,Zn,片,),放在稀硫酸中，浸数秒钟，以除去锌条上可能生成的氧化物，之后用蒸馏水冲洗，再浸入饱和硝酸亚汞溶液中数秒钟，使其汞齐化，用镊子夹住滤纸擦试,Zn,条，使,Zn,条表面有一层均匀的汞齐。最后用蒸馏水洗净之。,ZnSO4,的电极管内即为,Zn,电极。把处理好的锌电极插人清洁的电极管内并塞紧，将电极管的虹吸管管口插人盛有,0.1molL-1ZnSO2,溶液的小烧杯内，用针管或吸气球自支管抽气，将溶液吸人电极管至高出电极约,1cm,，停止抽气，旋紧夹子。电极的虹吸管内（包括管口）不可有气泡，也不能有漏液现象。将,Zn,极汞齐化的目的是使该电极具有稳定的电极电位，因为汞齐化能消除金属表面机械应力不同的影响。,6,（,2,）,Cu,电极：,取一粗,Cu,棒,(,或,Cu,片,),，放在稀,H2S O4,中浸泡片刻，取出用蒸馏水冲洗，把它放入镀,Cu,池内作阴极。另取一,Cu,丝或,Cu,片，作阳极进行电镀。电镀的线路如图,9-2,所示。,图,9-2,制备电极的电镀装置,7,2.,电池组合,Zn|ZnSO,4,(0.1molL,-1,)|KCl,（饱和,|Hg,2,Cl,2,|Hg,Hg|Hg,2,Cl,2,|KCl,（饱和）,|CuSO,4,(0.1molL,-1,)|Cu,Zn|ZnSO,4,(0.1molL,-1,)|CuSO,4,(0.1molL,-1,)|Cu,Cu|CuSO,4,(0.01molL,-1,)|CuSO,4,(0.1molL,-1,)|Cu,8,3.,电动势的测量,（,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,）分别用数字式电位差计测定以上,4,个电池的电动势。,9,数据处理,1.,根据饱和甘汞电极的电极电势温度校正公式，计算实验温度下的电极电势。,2.,根据测定的各电池的电动势，分别计算铜、锌电极的电极电势。,3.,根据有关公式计算,Zn-Cu,电池的理论电动势,E,理并与实验值,E,实进行比较。,10,提问思考,1.,在用数字式电位差计测量电动势的过程中，若读数总是偏向一个方向（正数或负数），可能是什么原因？,2.,用,Zn(Hg),与,Cu,组成电池时，有人认为锌表面有汞，因而铜应为负极，汞为正极。请分析此结论是否正确。,3.,选择“盐桥”液应该注意什么问题？,11,