实验九原电池电动势测定及其应用.ppt-淘文阁

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1、实验九原电池电动势测定及其应用 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望目的要求1.1.测定测定Cu-ZnCu-Zn原电池的电动势及原电池的电动势及CuCu、ZnZn电极的电极电极的电极电势。电势。2.2.学会一些电极的制备和处理方法。学会一些电极的制备和处理方法。3.3.掌握数字示电位差计的测量原理和正确使用方法。掌握数字示电位差计的测量原理和正确使用方法。基本原理图9-1 电池装置示意图可逆电池应满足如下条件可逆电池应满足如下条件:(1)(1)电池反应可

2、逆，亦即电池电极反应可逆。电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆。(2)(2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界。电池中不允许存在任何不可逆的液接界。(3)(3)电池必须在可逆的情况下工作，即充放电过程必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须在平衡态下进行，亦即允许通过电池的电流为无限小。无限小。在电池中，每个电极都具有一定的电极电势。当电池处于在电池中，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电动势，

3、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：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、负极的电极电式中：是原电池的电动势。、分别代表正、负极的电极电势。其中：势。其中：实验步骤1 1、制备电极、制备电极（1 1）ZnZn电极：电极：取一锌条取一锌条(或或ZnZn片片)放在稀硫酸中，浸数秒钟，以除去锌条上可能放在稀硫酸中，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钟，使其汞齐化，用镊子夹住滤纸擦试ZnZn条

4、，使条，使ZnZn条表面有一层均匀条表面有一层均匀的汞齐。最后用蒸馏水洗净之。的汞齐。最后用蒸馏水洗净之。ZnSO4ZnSO4的电极管内即为的电极管内即为ZnZn电极。把处电极。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人盛有0.1molL-1ZnSO20.1molL-1ZnSO2溶液的小烧杯内，用针管或吸气球自支管抽溶液的小烧杯内，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气，将溶液吸人电极管至高出电极约1cm1cm，停止抽气，旋紧夹子。电，停止抽气，旋紧夹子。电极的虹吸管内（包括管口）不可有

5、气泡，也不能有漏液现象。将极的虹吸管内（包括管口）不可有气泡，也不能有漏液现象。将ZnZn极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。属表面机械应力不同的影响。（2 2）CuCu电极：电极：取一粗取一粗CuCu棒棒(或或CuCu片片)，放在稀，放在稀H2S O4H2S O4中中浸泡片刻，取出用蒸馏浸泡片刻，取出用蒸馏水冲洗，把它放入镀水冲洗，把它放入镀CuCu池内作阴极。另取一池内作阴极。另取一CuCu丝或丝或CuCu片，作阳极进行片，作阳极进行电镀。电镀的线路如图电镀。电镀的线路如图9-

7、lL-1-1)|CuSO)|CuSO4 4(0.1molL(0.1molL-1-1)|Cu)|Cu3.3.电动势的测量电动势的测量（1 1）按照电位差计电路图，接好电动势测量线路。）按照电位差计电路图，接好电动势测量线路。（2 2）根据标准电池的温度系数，计算实验温度下的标准电）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。池电动势。以此对电位差计进行标定。（3 3）分别用数字式电位差计测定以上）分别用数字式电位差计测定以上4 4个电池的电动势。个电池的电动势。数据处理1.1.根据饱和甘汞电极的电极电势温度校正公式，计算实验温根据饱和甘汞电极的电极电势温度校正

8、公式，计算实验温度下的电极电势。度下的电极电势。2.2.根据测定的各电池的电动势，分别计算铜、锌电极的电极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。电势。3.3.根据有关公式计算根据有关公式计算Zn-CuZn-Cu电池的理论电动势电池的理论电动势E E理并与实验理并与实验值值E E实进行比较。实进行比较。提问思考1.1.在用数字式电位差计测量电动势的过程中，若读数总是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？偏向一个方向（正数或负数），可能是什么原因？2.2.用用Zn(Hg)Zn(Hg)与与CuCu组成电池时，有人认为锌表面有汞，因组成电池时，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。而铜应为负极，汞为正极。请分析此结论是否正确。3.3.选择选择“盐桥盐桥”液应该注意什么问题？液应该注意什么问题？

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