实验十二原电池电动势的测定及应用.doc

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1、实验十二原电池电动势的测定及应用专业：11化学姓名：赖煊荣座号：32同组人：黄音彬时间：2014.3.25Ⅰ、实验目的1．掌握可逆电池电动势的测量原理及数字式电子电位差计的正确使用方法。2．学会几种电极和盐桥的制备方法。3．通过原电池电动势的测定求算有关热力学函数。Ⅱ、实验原理1．求难溶盐AgCl的溶度积KSP设计电池如下：Ag(s)-AgCl(s)｜HCl(0.1000mol·kg-1)‖AgNO3(0.1000mol·kg-1)｜Ag(s)银电极反应:Ag++e→Ag银－氯化银电极反应:Ag+Cl-→AgCl+e总的电池反应为:Ag++Cl-→Ag

2、Cl已知aAg+、aCl-，测得电池动势E，即可求KSP。2．求铜电极(或银电极)的标准电极电势(1)对铜电极可设计电池如下：Hg(l)-Hg2Cl2(s)｜KCl(饱和)‖CuSO4(0.1000mol·kg-1)｜Cu(s)铜电极的反应为：Cu2++2e→Cu甘汞电极的反应为：2Hg+2Cl-→Hg2Cl2+2e已知aCu2+及Φ(饱和甘汞)，测得电动势E，即可求得Φº（Cu2+/Cu）。(2)对银电极可设计电池如下：Hg(l)-Hg2Cl2(s)｜KCl(饱和)‖AgNO3(0.1000mol·kg-1)｜Ag(s)银电极的反应为：Ag++e→A

3、g甘汞电极的反应为：2Hg+2Cl-→Hg2Cl2+2e已知aAg+及Φ(饱和甘汞)，测得电动势E，即可求得Φº（Ag+/Ag）。3．测定浓差电池的电动势设计电池如下：Cu(s)｜CuSO4(0.0100mol·kg-1)‖CuSO4(0.1000mol·kg-1)｜Cu(s)电池的电动势Ⅲ、仪器药品1．仪器ZD—WC数字式电子电位差计1台、标准电池1只、银电极2只、铜电极2只、铂电极2只、饱和甘汞电极1只、锌电极1只、恒温夹套烧杯2只、盐桥玻管数只、超级恒温槽1台、精密稳压电源（或恒电位仪）1台、导线等。2．药品AgNO3(0.1000mol·kg-

4、1)、CuSO4(0.0100mol·kg-1)、ZnSO4(0.100mol·kg-1)、KCl饱和溶液CuSO4(0.1000mol·kg-1)、Ⅳ、实验步骤1．电极的制备2．盐桥制备3．电动势的测定分别测定下列四个原电池的电动势。①Zn(s)｜ZnSO4(0.1000mol·kg-1)‖CuSO4(0.1000mol·kg-1)｜Cu(s)②Hg(l)-Hg2Cl2(s)｜饱和KCl溶液‖CuSO4(0.1000mol·kg-1)｜Cu(s)③Hg(l)-Hg2Cl2(s)｜饱和KCl溶液‖AgNO3(0.1000mol·kg-1)｜Ag(s)④

5、浓差电池Cu(s)｜CuSO4(0.0100mol·kg-1)‖CuSO4(0.1000mol·kg-1)｜Cu(s)Ⅵ、数据处理1、实验数据记录表1实验室条件的记录表项目实验开始时实验结束时温度/℃21.922.1压力/hp1022.71022.0湿度/%54.955.0表2实验数据记录表项目Zn-CuHg-CuHg-AgCu-Cu理论E/mv1114.1181.20454.0023.54测定值E1/mv1116.7252.00489.7713.09测定值E2/mv1109.6951.65490.4912.59测定值E3/mv1111.3251.62

6、490.6812.19平均值1112.5851.76490.3112.622、实验数据处理2.1计算时遇到电极电位公式(式中t为℃)如下：φ(饱和甘汞)=0.24240-7.6×10-4(t-25)2.2计算时有关电解质的离子平均活度系数γ±(25℃)如下：0.1000mol·kg-1AgNO3 γAg+=γ±=0.7340.1000mol·kg-1CuSO4γCu2+=γ±=0.162.3由测得的六个原电池的电动势进行以下计算：（1）由原电池①和④获得其电动势值。由原电池①得E1=1112.58mV由原电池④得E4=12.62mV（2）由原电池②和③

7、计算铜电极和银电极的标准电极电势。=51.76*10-3-8.314*295/(2*96500)*ln0.16+0.24240-7.6×10-4=0.27V=490.31*10-3-8.314*295/96500*ln0.734+0.24240-7.6×10-4=0.72VⅦ、结果分析误差分析：补偿法必须使回路中电流为零，但是电流为零是理想条件，实际过程中难免会有电流通过（调节过程中），所以原电池或多或少会有极化现象，因此存在误差。所以我们测电压时要动作迅速，时间久了会有极化现象，误差会变大。实验得到的铜电极和银电极的标准电极电势与标准的电极电势稍有偏

8、差，由于实验处在变温的环境条件下进行，没有进行恒温处理，温度对电极电势有一定的影响，所以实验结