大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定.doc

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1、物理化学实验报告院系化学化工学院班级化学061学号13姓名沈建明实验名称：原电池电动势的测定日期2009.03.26同组者姓名史黄亮室温16.84℃气压101.7kPa成绩一、目的和要求1.学会一些电极的制备和处理方法；2.掌握对消法测定电池电动势及电极电势的原理和方法；3.熟悉数字式电子电位差计的工作原理和正确的使用方法。二、基本原理测定电池电动势必须要求电池反应本身是可逆的，即电池必须在可逆的情况下工作，此时只允许有无限小的电流通过电池。因此根据对消法原理（在外电路上加一个方向相反而电动势几乎相等的电池）设计了一种电位差计，

2、以满足测量工作的需要。T温度下的电极电势ψT=ψTθ-(RT/2F)*ln(1/a);—a=r±*m(r±参见附录表V-5-30)ψTθ=ψ298θ+α(T-298)+0.5β(T-298)^2—α，β为电池电极的温度系数：铜电极(Cu2+/Cu)，α=-0.000016V/K，β=0锌电极[Zn2+/Zn(Hg)]，α=0.0001V/K，β=0.62*10-6V/K三、仪器、试剂SDC-Ⅱ数字电位差综合测试仪、YJ56电镀仪毫安表、饱和甘汞电极、U型玻璃管等；0.1000mol/LCuSO4溶液、0.0100mol/LC

3、uSO4溶液、0.1000mol/LZnSO4溶液、Hg2Cl2溶液、饱和KCl溶液、琼脂、氯化钾(A.R.)、铜片、锌片等。四、实验步骤㈠、电极制备Ⅰ.铜电极①取2片铜片，用沙皮纸将其表面打磨干净，再放入稀硝酸溶液中处理片刻，用蒸馏水冲洗干净；②将处理后的铜片放入电镀液(0.1000mol/LCuSO4溶液)中,与电源的负极相连，电源的正极与另一片铜片相连，回路中连有一只毫安表，调节电镀装置使毫安表的读数为40左右，电镀约1h；Ⅱ.锌电极①取一片锌片，用沙皮纸将其表面的氧化物打磨去除，放入稀硫酸溶液中片刻，使其表面氧化物进一步

4、反应完全；②用蒸馏水冲洗锌片后，将其放入Hg2Cl2溶液约6秒钟，使其表面汞齐化；③取出后再用蒸馏水淋洗，用纸吸干表面的水，放入0.1000mol/LZnSO4溶液中备用；㈡、制盐桥①在100ml烧杯中加入适量蒸馏水，用电磁炉煮沸；②称取12g琼脂和20g纯KCl，加入沸水中③待固体完全溶解至溶液成浆糊状时，用胶头滴管将液体注入U型玻璃管中，注满且没有气泡；④冷却后即为盐桥；㈢、测定各组电池的电动势a.(-)Zn｜ZnSO4(0.1000mol/L)‖KCl(饱和)｜Hg2Cl2｜Hg(+)b.(-)Zn｜ZnSO4(0.100

5、0mol/L)‖KCl(饱和)｜AgCl｜Ag(+)c.(-)Hg｜Hg2Cl2｜KCl(饱和)‖CuSO4(0.1000mol/L)｜Cu(+)d.(-)Ag｜AgCl｜KCl(饱和)‖CuSO4(0.1000mol/L)｜Cu(+)e.(-)Zn｜ZnSO4(0.1000mol/L)‖CuSO4(0.1000mol/L)｜Cu(+)f.(-)Cu｜CuSO4(0.0100mol/L)‖CuSO4(0.1000mol/L)｜Cu(+)①打开数字式电位差计的电源，打到内标档，各旋钮打至0处，按下归零按钮；②切换到测量档，将以上电

6、池的正负极对应数字式电位差计的正负极连接好；③调整各旋钮，使右侧显示值为零(有时需要等待片刻至数值稳定)，此时左侧显示的数值即被测电池的电动势；④依次测定6组电池的电动势并记录下数据。五、原始数据组别被测电池组E1/VE2/VE3/VE平均/V(1)(-)Zn｜ZnSO4(0.1000mol/L)‖KCl(饱和)｜Hg2Cl2｜Hg(+)1.061601.061481.061531.06154(2)(-)Hg

7、Hg2Cl2

8、KCl(饱和)

9、

10、Cu2+(0.10mol·L-1)

11、Cu(+)0.037830.037640.03759

12、0.03769(3)(-)Zn

13、Zn2+(0.10mol·L-1)

14、

15、Cu2+(0.10mol·L-1)

16、Cu(+)1.093621.094101.094341.09402(4)(-)Cu

17、Cu2+(0.010mol·L-1)

18、

19、Cu2+(0.10mol·L-1)

20、Cu(+)0.022660.022650.022640.02265六、数据处理在实验温度下，饱和甘汞电极的电极电势为：jSCE=0.2415－7.61*10-4*(T－298)=0.2415－7.61*10-4*(16.84＋273－298)=0.24771V(1)j

21、(Zn2+(0.10mol·L-1)

22、Zn)=jSCE－E(1)=(0.24771－1.06154)V=－0.81383Vj(Cu2+(0.10mol·L-1)

23、Cu)=E(2)＋jSCE=(0.03769＋0.24771)V=0.28540Vj(Cu2+(0.