电极制备及电池电动势的测定.docx

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1、______________________________________________________________________________________________________________电极制备及电池电动势的测定一．实验目的：1．学会铜电极、锌电极的制备和处理方法。2．掌握电势差计的测量原理和测定电池电动势的方法。3．加深对原电池、电极电势等概念的理解。二．实验原理：1．电池电动势不能用伏特计直接测量。因为当伏特计与电池接通后，由于存在电流I，使电动势值发生变化；另一

2、方面，由于电池本身存在内电阻，所以伏特计所量出的只是两极的电势降，而不是电池的电动势。只有在没有电流通过时的电势降才是电池真正的电动势。=I（R内+R外）伏特计测量：U=IR外U/=R外/（R内+R外）当R外，I0，U/1，U电势差计就是利用对消法原理进行电势差测量的仪器，即能在电池无电流（或极小电流）通过时测得其两极的电势差，这时的电势差就是电池的电动势。2．电势差计的测量原理：电势差计的示意图如图所示：精品资料____________________________________________

3、__________________________________________________________________当转换开关K合至1，调节r，使检流计G中无电流通过，此时标准电池EN和标准电池的补偿电阻RN两端的电势分别相等，此时有下列关系：EN=IRN式中I为工作电流。当转换开关K合至2，调节滑线电阻A，再次使检流计G指示为零，此时在可调电阻R上的电阻值设为RK，则有：EX=IRK式中I仍为前面所调的工作电流值，因此有：EX=EN·RK/RN即当标准电池电动势EN和标准电池电动势的

4、补偿电阻RN的数值确定时，只要正确读出RK的值，就能正确测出未知电动势EX。三．实验装置图：精品资料______________________________________________________________________________________________________________四．实验步骤：1．电极和盐桥制备（1）锌电极：先用稀硫酸洗净锌电极表面的氧化物，再用蒸馏水淋洗，然后用0.1M的ZnSO4溶液淋洗，放入0.1M的ZnSO4溶液中，即制成了锌电极。（2）

5、铜电极：由于铜较锌不活泼，所以先用稀硝酸洗净铜电极表面的氧化物，再用蒸馏水淋洗，然后把它作为阴极，另取一块纯铜片作为阳极，在镀铜溶液（配制方法见试剂）内进行电镀，电镀时，电流密度控制在25mA·cm-2左右，电镀时间20~30分钟，使铜电极表面有一层均匀的新鲜铜。电镀完成后，取出铜电极，用蒸馏水冲洗后，再用0.1M的CuSO4溶液淋洗，最后放入0.1M的CuSO4溶液中，即制成了铜电极。（3）盐桥制备：为了消除液接电势，必须使用盐桥，其制备方法是：在100mL的饱和KCl溶液中加入3g琼脂，煮沸，用滴

6、管将它灌入干净的U形管中，U形管中以及管两端不能留有气泡，冷却后待用。2．电动势的测定：精品资料______________________________________________________________________________________________________________（1）按图6（P149）正确连接线路。注意正、负极不要接错。（2）校准标准电池：将转换开关拨至“N”处，转动工作电流调节旋钮粗、中、细、微，依次按下电计按钮“粗”、“细，”直至检流计为零。此

7、后在实验过程中此四个按钮不要再调。（3）测量待测电池电动势：将转换开关拨向X1或X2位置（取决于待测电池的接入位置），从大到小旋转六个测量旋钮，按下电计按钮“粗”、“细，”直至检流计示零，6个旋钮下方所显示的数字总和即为待测电池电动势。更换电池，即可测量其它电池的电动势。实验完毕，把盐桥放在水中加热溶解，洗净，其它各仪器复原，检流计短路放置。五．数据处理：1．室温下（17C）三组电池的电动势测量值：编号电池表示式E(V)(实验值)aZnZnSO4(0.1000mol/L)KCl(饱和)Hg2Cl2,H

8、g1.07073bHg2Cl2,HgKCl(饱和)CuCuSO4(0.1000mol/L)0.03857cZnZnSO4(0.1000mol/L)CuCuSO4(0.10001.08618mol/L)2．计算：由饱和甘汞电极的电极电势数据，以及a、b两组电池的电动势测量值，分别计算铜电极和锌电极的电极电势。室温下，甘汞=0.2438-6.5×10-4（17-25）=0.24900V∵Ea=甘汞-Zn2+/Zn∴Zn2+/Zn=甘汞-Ea=0.24900-