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1、原原电电池池电动势电动势的的测测量量 基基础础物理化学物理化学试验试验.1.测定Zn-Cu电池的电动势和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.驾驭电位差计（包括数字式电子电位差计）的测量原理和正确运用方法。试验试验目的目的.电位差计是依据补偿法（或对消法）测量原理设计的一种平衡式电压测量仪器。其基本工作原理如图所示。En为标准电池，它的电动势已经精确知道。Ex为被测电池的电动势。G为灵敏检流计，用来做示零仪表。Rn为标准电池的补偿电阻，其电阻值大小是依据工作电流来选择的。R是被测电池的补偿电阻，它由已知电阻值的各进位盘组成，通过它可以调整不同电阻数值使其电位降与Ex对
2、消。r是调整工作电流的变阻器，E为工作电源，K为换向开关。试验试验原理原理.合上K1，调r使G为0，有En=IRn；此时电位差计的工作电流为I=En/Rn。再将K2合上，旋转各进位盘的触头，使G为0，则有Ex=IRc；于是有Ex=En .试验试验步步骤骤 1.1.具体操作方法具体操作方法1.依据下图将线路接好，调整工作电压在指定范围。.2.将（N、X1、X2）转换开关放在“断”的位置，并将下方三个电计按钮全部松开，然后与面板上所示符号一样，不行接错。调整检流计零点。依次接上工作电源，标准电池、检流计、以及待测电池。连接时应留意极性。3.依据实际室温计算标准电池的电动势，并调整温度补偿旋钮，使数
3、值为校正后的标准电池电动势值。镉汞标准电池的温度校正公式为：Et/V=1.018646-40.6（t/-20）+0.95(t/-20)2-0.01(t/-20)310-6，式中Et为t时的标准电池电动势；t为环境温度（）；1.018646为标准电池在20时的电动势值。.4.将换向开关放在“N”位置上，先按“粗”电计按钮，视察检流计光点偏转状况，松开按钮，旋动“粗”、“中”、“细”、“微”电阻旋钮，调整工作电流。当检流计偏转已很小时，可按下“细”按钮再作以上操作，直至检流计示零。留意按电计按钮的时间要短（1s），以免长时间有电流通过电池。调整旋钮时，电计按钮要松开。5.将换向开关放在“X1”或“
4、X2”的位置上，如上述同样方法，依次从大到小调整面板中部的六个大旋钮，直至检流计示零。读出大旋钮下方小孔中的数字，即为待测电池的电动势。.2.留意事项:1.接线时要留意极性不能接错。假如检流计本身是好的，按键后检流计光点不动，则说明线路中必有断路。假如检流计光点总是朝一个方向偏转，则表明达不到补偿，这可能是由以下缘由造成：被测电势高于电位差计的限量；工作电源没有输出，或输出电动势过高或过低；工作电流回路中有断路；工作电源、标准电池或待测电池的极性接反。.2.对被测电势应先确定极性和估计其电动势的大小后，才可用电位差计进行测量。3.只有在松开电计按钮的状况下，才能调整可变电阻旋钮，否则会损坏标准
5、电池，影响测量结果。4.起先测量时，未被对消的电动势必定很大，那么通过检流计的电流也是很大的，为避开检流计损坏，应先将灵敏度旋钮放在最低档。以后在未被对消的电动势渐渐调小的过程中，再将检流计灵敏度放大。.5.为了避开运用汞齐电极时汞的污染，本试验干脆运用锌片和铜片为电极，运用前请打磨冲洗。6.甘汞电极运用时请将电极帽取下，用毕后用氯化钾溶液浸泡。7.溶液运用后，倒入回收瓶。.试验总结试验总结1 1 数据处理数据处理1.写出试验时的室温T及该温度下标准电池的电动势值E标准；2.列出各电池电动势的测量值：a)(-)Zn|ZnSO4(0.1mol/dm3)CuSO4(0.1mol/dm3)|Cu(+
6、)E=(-)Cu|CuSO4(0.01mol/dm3)CuSO4(0.1mol/dm3)|Cu(+)E=c)(-)Zn|ZnSO4(0.1mol/dm3)饱和甘汞电极(+)E=d)(-)饱和甘汞电极CuSO4(0.1mol/dm3)|Cu(+)E=.3.依据饱和甘汞电极的电极电势温度校正公式II-12-11，计算试验温度时饱和甘汞电极的电极电势；4.依据电池(3)、(4)的电动势测量值：(a)由公式II-12-6分别计算铜、锌电极的；(b)由公式I-12-7和II-12-8分别计算铜、锌电极的，留意公式中应运用活度(c)由电极电势温度校正公式分别计算铜,锌测量电极298K时的标准电极电势并与表
7、II-12-1中的比较,算其相对误差。.5.依据表II-12-1中的 值，计算电池(1)两电极的 .和E理论，与E测比较，算出相对误差；6.计算浓差电池(2)的E理论，与测量值比较并算出相对误差。.工作工作电电源要有足源要有足够够的容量，才能保的容量，才能保证证工作工作电电流恒定。流恒定。接接线时线时要留意极性不能接要留意极性不能接错错。假如。假如检检流流计计本身是好本身是好的，按的，按键键后后检检流流计计光点不光点不动动，则说则说明明线线路中必有断路中必有断路。假如路。假如检检流流计计光点光点总总是朝一个方向偏是朝一个方向偏转转，则则表明表明达不到达不到补偿补偿，这这可能是由以下可能是由以下
8、缘缘由造成：由造成：被被测电势测电势高于高于电电位差位差计计的限量；的限量；工作工作电电源没有源没有输输出，或出，或输输出出电动势电动势低于低于规规定定值值；工作工作电电流回路中有断路；流回路中有断路；工作工作电电源、源、标标准准电电池或待池或待测电测电池的极性接反。池的极性接反。2 2 探讨探讨.原原电电池池电动势电动势的的测测量，在物理化学探量，在物理化学探讨讨工作中具有重要工作中具有重要的的实际实际意意义义，有很多，有很多应应用。首先，可以用。首先，可以获获得得热热力学力学函数的函数的变变更更值值。其次，可以用于。其次，可以用于计计算化学反算化学反应应的平的平衡常数、弱酸和弱碱的离解常数、衡常数、弱酸和弱碱的离解常数、难难溶溶盐盐的溶解度的溶解度等，等，还还有有电电解解质质的活度、活度系数、离子迁移数等。的活度、活度系数、离子迁移数等。试验试验延延长长.1 复旦高校等编 物理化学试验（第三版）.北京：高等教化出版社，2005 参考文献参考文献.思索题1.在用电位差计测量电动势过程中,若检流计的光点总是向一个方向偏转,可能是什么缘由?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”液应留意什么问题?