实验十一电极制备及电池电动势的测定

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1、实验十一电极制备及电池电动势的测定黄冈师范学院化学与应用化学学院实验目的1掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用2学会制备铜电极和锌电极3测定铜－锌等电池的电动势和铜电极、锌电极的电极电势黄冈师范学院化学与应用化学学院实验原理连接电池右端电极（正极）的金属引线与连接左端电极（负极）的相同金属引线之间的内电势差称为电池电势。通过原电池的电流为零（电池反应达到平衡）时其电池电势称为电池电动势电动势：无电流或极小电流通过原电池坡根多夫对消法原电池两极的电势差原电池电动势坡根多夫对消法原理工作电池AB检流计Ex=IRAC？I→ExI=0CI→RP

2、ENI=0HAB工作电池检流计RPCI→I=0I=可调电阻ABC点H点电键K双向开关可调电阻Rp光电检流计工作原理实验仪器UJ－25电位差计光点式检流计韦斯顿标准电池甲电池半电池原电池电动势测定实验流程接线调节光电检流计标定工作电流待测电池电动势测定计算实验室温下标准电池电动势实验步骤1、制备锌电极：先用稀硫酸溶液洗去锌电极表面的氧化物，再用蒸馏水淋洗干净,浸入饱和硝酸亚汞溶液中约5s，表面上即生成一层光亮的汞齐，用蒸馏水冲洗晾干后，插入0.1000mol·L-1ZnSO4中待用。2、制备铜电极：将纯铜电极用稀硝酸溶液洗，再用蒸馏水淋洗干净后作阴

3、极，粗铜作阳极，放入镀铜溶液中，通电15—20分钟，电流密度为25mA•cm-2,电镀得表面呈红色的Cu电极，蒸馏水冲洗晾干后放入0.1000mol·L-1CuSO4中备用。3、调节电位差计上的标准电池电动势的温度补偿旋钮，使其读数与室温时标准电池的电动势相一致（见附表）。4、(1)按有关电位差计附录，接好测量电路；(2)据有关电位差计附录提供的方法，标定电位差计的工作电流。5、按照电位差计的使用说明，测定所选电池的电动势。实验注意事项在测定电动势的过程中，应经常校核工作电流。若检流计受到的电流冲击较大时,应迅速按下“短路”按钮。调节工作电流，应

4、从“粗”到“细”，最后再调“微调”。按下按键的时间要短。标准电池绝对不能倒置。稀硫酸溶液、稀硝酸溶液和镀铜溶液用后要回收。测量回路中不能有断路和正、负极接反等现象发生。实验数据处理测定下列五组电池的电池电动势：(1)Zn(s)│ZnSO4(0.1000mol·dm－3)‖CuSO4(0.1000mol·dm－3)│Cu(s)(2)Zn(s)│ZnSO4(0.1000mol·dm－3)‖CuSO4(0.01000mol·dm－3)│Cu(s)(3)Cu(s)│CuSO4(0.01000mol·dm－3)‖CuSO4(0.1000mol·dm－3)│

5、Cu(s)运用能斯特方程计算电池(1)(2)(3)的电池电动势，与实验值比较，计算其相对误差；思考题1、为什么不能用伏特计测量电池电动势？2、对消法测量电池电动势的主要原理是什么？其误差来源有哪些？3、应用UJ―25型电势差计测量电动势过程中，若检流计光点总往一个方向偏转这可能是什么原因？4、用UJ―25型电势差计测量电动势过程中，能否按“粗”、“细”键不放来进行调节，使检流计示零，为什么？能否直接用“细”键调节，使检流计示零？5、在处理铜电极时，为什么电镀铜的电流密度要25mA·cm-2左右？6、在测定电池电动势的过程中，盐桥的作用是什么？7、

6、为什么在测定的过程中要经常校正工作电流？仪器使用规程：1、在使用前，应将（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，然后依次接上工作电源，标准电池，检流计，以及被测电池。2、温度校正标准电池电动势值。镉汞标准电池，温度校正公式：Et=E0－4.06×10-5(t－20)－9.5×10-7(t－20)式中Et为t0C时标准电池电动势；t为环境温度(0C)；E0为标准电池200C时的电动势。调节温度补偿旋钮（A、B），使数值为校正后之标准电池电动势值。3、将（N、X1、X2）转换开关放在“N”（标准）位置上，按“粗”电计按钮

7、，旋动“粗”、“中”、“细”、“微”旋钮，调节工作电流，使检流计示零，然后再按“细”电计按钮，重复上述操作。注意按电计按钮时，不能长时间按住不放，需按及松交替进行防止被测电池，标准电池长时间有电流通过。4、（N、X1、X2）转换开关放在“X1”或“X2”（未知）的位置，调节各大旋钮，使电计在按“粗”时使检流计示零，再按“细”电计按钮，直至调节至检流计示零。读下大旋钮下方小孔示数，即为被测电池电动势值。