最新实验六十七原电池电动势的测定及其应用课件ppt.ppt

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1、实验六十七原电池电动势的测定及其应用二、实验原理电池电动势是通过原电池电流为零(电池反应达平衡)时的电池电势，用E表示，单位为伏特。由于电动势的存在，当外接负载时，原电池就可对外输出电功。1、电池电动势的测定电池与伏特计接通后有电流通过，在电池两极上会发生极化现象，使电极偏离平衡状态。另外，电池本身有内阻，伏特计所量得的仅是不可逆电池的端电压。因此电池电动势不能直接用伏特表来测定。利用电位差计可在电池无电流（或极小电流）通过时测得其两极间的电势差，即为该电池的平衡电动势。能否用伏特计来测量E？电位差计是根据补偿法(或称对消法)测量原理设计的一种平衡式电压测量仪器。其工作原理

2、是在待测电池上并联一个大小相等，方向相反的外加电势，这样待测电池中就没有电流通过，外加电势差的大小就等于待测电池的电动势。如图1所示。二、实验原理Ew-工作电源；EN-标准电池；EX-待测电池；R-调节电阻；RX-待测电池电动势补偿电阻；RN-标准电池电动势补偿电阻；K-转换电键；G-检流计三、仪器与试剂1、仪器：2、试剂：SDC数字电位差计1台饱和甘汞电极1支银/氯化银电极1支电极管3支铜电极2支锌电极1支电极管3个电镀装置1套250mL烧杯1个50mL小烧杯4个0.1000mol·L-l硫酸锌溶液0.1000mol·L-l硫酸铜溶液0.0100mol·L-l硫酸铜溶液6

3、mol·L-l硫酸溶液6mol·L-l硝酸溶液饱和硝酸亚汞溶液镀铜溶液饱和氯化钾溶液四、实验步骤1、电极制备1）锌电极用6mol·L-l硫酸浸洗，依次用水、蒸馏水淋洗，再将其浸入饱和硝酸亚汞溶液中3~5秒，待汞齐化后取出，用滤纸擦干，再用蒸馏水淋洗(注意：Hg有毒)。把处理好的锌电极插入清洁的电极管内并塞紧，将电极管的虹吸管浸入盛有0.1000mol·L-1ZnSO4溶液中，用吸气球自支管抽气，将溶液吸入电极管至高出电极约1cm，停止抽气，旋紧活夹，电极的虹吸管内(包括管口)不可有气泡，也不能有漏液现象。四、实验步骤1、电极制备2）铜电极将铜电极在6mol·L-l硝酸内浸洗

4、，取出后依次用水、蒸馏水淋洗干净，再把它作为阴极，另取一块纯铜片作为阳极，在镀铜溶液内进行电镀。电镀条件是：电流密度控制在10mA·cm-2左右，电镀1h。电镀后应使铜电极表面有一紧密的镀层，取出铜电极，用蒸馏水淋洗，滤纸擦干后,仿锌电极，吸入0.1000mol·L-1CuSO4溶液，制成铜半电池。将饱和KCl溶液注入50mL小烧杯中作为盐桥，得电池1：Zn

5、Zn2+(0.1000mol·L-1)

6、

7、Cu2+(0.1000mol·L-1)

8、Cu电池2：Zn

9、Zn2+(0.1000mol·L-1)

10、

11、KCl(饱和)

12、Hg2Cl2(s)

13、Hg(l)电池3：Hg(l)

14、Hg2Cl

15、2(s)

16、KCl(饱和)

17、

18、Cu2+(0.1000mol·L-1)

19、Cu电池4：Cu

20、Cu2+(0.0100mol·L-1)

21、

22、Cu2+(0.1000mol·L-1)

23、Cu电池5：Zn

24、Zn2+(0.1000mol·L-1)

25、

26、KCl(饱和)

27、AgCl(s)

28、Ag电池6：Ag

29、AgCl(s)

30、KCl(饱和)

31、

32、Cu2+(0.1000mol·L-1)

33、Cu四、实验步骤2、电池组合四、实验步骤3、电动势测定1）根据Nernst公式计算实验温度下电池1、2、3、4、5、6的电动势理论值。2）正确接好测量电池1的线路。用SDC数字电位差计测量电池1的电动势。每隔2分钟测一次，共测三

34、次。3）同法，用SDC数字电位差计测量电池2、3、4、5、6的电动势，要测至平衡时为止。4）测量完毕后，倒去小烧杯的溶液，洗净烧杯。饱和甘汞电极淋洗后，浸入饱和氯化钾溶液中保存。1、为使极化影响降到最小，测量前可初步估算被测电池的电动势大小，以便在测量时能迅速找到平衡点。2、测量电池电动势时，在对消点前，测量回路有电流通过，在测量过程中不能使测量回路一直连通，应接通一下调一下，直至平衡。3、为判断所测量的电动势是否为平衡电势，可在约15min内等间隔地测量7～8个数据。若这些数据是在平均值附近摆动，偏差小于±0.5mV，则可认为已达平衡，并取最后三个数据的平均值作为该电池的

35、电动势。五、注意事项4、盐桥不能完全消除液接电势，一般仍剩余1~2mV，所以测得结果只能准至mV。五、注意事项5、电极管装液前，需要用少量的电解质溶液淋洗，以确保浓度的准确性，装液后要检查是否漏液和电路是否畅通，特别是电极的虹吸管内不能有气泡。6、实验结束后，应将电极管内溶液倒掉，以防止对电极腐蚀。7、使用甘汞电极，要防止溶液倒流入甘汞电极中。甘汞电极和盐桥中应保留少量氯化钾晶体，使溶液处于饱和状态。8、标准电池在搬动和使用时，不要使其倾斜和倒置，要放置平稳。接线时正接正、负接负，两极不允许短路。六、数据记录和处理