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1、原电池电动势的测定原电池电动势的测定化学化工实验中心化学化工实验中心1实验目的实验目的v掌握对消法测定电池电动势的原理及掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用方法电位差计的使用方法.v学会某些电极的制备和处理方法。学会某些电极的制备和处理方法。v通过电池和电极电势的测定，加深理通过电池和电极电势的测定，加深理解可逆电池的电动势可逆电极电势的解可逆电池的电动势可逆电极电势的概念。概念。2实验原理实验原理v可逆电池的电动势可看作正、负两个电极的电势之差。设正极电势为+，负极电势为-，则：E+-v本实验是测定金属电极的电极电势。v电池电动势是指电池在电流无限小时的电势。根据全电路欧姆定律E=
2、V+IR内，只有当I=0时电池内部的电压降IR内=0，此时测得的开路电压V才等于电池电动势E。3v本实验测得的是实验温度下的电极电势和标准电极电势，为了比较方便起见，(和附录中所列出的比较)，可采用下式求出298K时的标准电极电势，即 v式中、为电池中电极的温度系数。对Cu-Zn电池来说：电极电极反应式103/(VK-1)106/(VK-2)/VCu2+，ZnCu2+2e-=Cu-0.0160.3419Zn2+，Zn(Hg)(Hg)+Zn2+2e-=Zn(Hg)0.01000.62-0.76274v如图所示，电位差计有工作、标准、测量三条回路。ErRCGKENENRNv预先调好标准回路中的标准
3、电阻RN，调节工作回路的电阻r至检流计无电流通过，工作电流I已被确定；然后调节测量回路的电阻RC至检流计无电流通过，此时I RC与被测电池电动势对消，EX=I RC。5仪器试剂仪器试剂v综合电位差测量仪综合电位差测量仪v标准电池标准电池(惠斯登电池惠斯登电池)1个个v氯化亚汞氯化亚汞v铜锌电极铜锌电极v温度计温度计 vZnSO4(0.1000mol/L)vCuSO4(0.1000mol/L)vCuSO4(0.0100mol/L)6实验步骤实验步骤v1.打磨铜电极打磨铜电极,电镀半小时电镀半小时;v2.制备锌电极；制备锌电极；v3.测定以下四组测定以下四组电池的电动势：（每组平行做三电池的电动势
4、：（每组平行做三次）次）Zn|ZnSO4(0.1mol/l)|CuSO4(0.1mol/l)|CuCu|CuSO4(0.01mol/l)|CuSO4(0.1mol/l)|CuZn|ZnSO4(0.1mol/l)|KCl(饱和饱和)|Hg2Cl2|HgHg|Hg2Cl2|KCl(饱和饱和)|CuSO4(0.1mol/l)|Cuv4.关闭电位差计电源开关，将用过的小烧杯清洗关闭电位差计电源开关，将用过的小烧杯清洗干净，盐桥和甘汞电极要放回装有饱和干净，盐桥和甘汞电极要放回装有饱和KCl溶液溶液的大烧杯里。实验结束。的大烧杯里。实验结束。7注意事项注意事项v连接导线时，防止将正负极接错。连接导线时，
5、防止将正负极接错。v实验过程中按键实验过程中按键“瞬时轻按瞬时轻按”,”,不得按住不放不得按住不放.v锌锌铜铜电电极极用用砂砂纸纸差差擦擦亮亮，甘甘汞汞电电极极浸浸在在饱饱和和KCl溶液中。溶液中。v测量完毕，应先拆电池后拆线路。测量完毕，应先拆电池后拆线路。v盐桥不能完全消除液接电势，一般仍剩余盐桥不能完全消除液接电势，一般仍剩余12mV，所以测得结果只能准至，所以测得结果只能准至mV。v整个调节测量时间要快，以免电解质电解时整个调节测量时间要快，以免电解质电解时间过长，溶液变稀，以致测不准。而且室温间过长，溶液变稀，以致测不准。而且室温的上升对实验结果也有影响。的上升对实验结果也有影响。8
6、数据记录和处理数据记录和处理室温:_气压：_数据记录：电池电池反应电动势测得值平均(1)(2)(3)Cu-Zn电池Cu的浓差电池甘汞-Zn电池Cu-甘汞电池9数据处理数据处理v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：v根据测定的各电池的电动势，分别计算铜、锌电极的 。v根据有关公式计算各电池的E理理并与实验值E实实比较。待测原电池E E实实（V）E E理理（V）相对偏差Cu-Zn电池Cu的浓差电池甘汞-Zn电池Cu-甘汞电池10思考题思考题v检流计光标总偏向一边是什么原因？如何排除？v检流计光标不动是什么原因？如何排除？v电位差计面板上粗、细、短路的功用是什么？v盐桥有什么作用？选用作盐桥的物质应有什盐桥有什么作用？选用作盐桥的物质应有什么原则？么原则？11