原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定及其應(yīng)用

1、原電池電動(dòng)勢(shì)的測(cè)定及其應(yīng)用Electromotive Force of Galvanic Cell實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y(cè)定Zn-Cu電池的電動(dòng)勢(shì)和Cu、Zn電極的電極電勢(shì)學(xué)會(huì)一些電極的制備和處理方法掌握電位差計(jì)的測(cè)量原理和正確使用方法分析測(cè)量結(jié)果和理論值的差異，并給出可能的誤差來源基本原理I. 原電池測(cè)定時(shí)需要達(dá)到的幾個(gè)基本條件電池反應(yīng)是可逆的不存在不可逆的液接界對(duì)消法（電位差計(jì)）鹽橋（正負(fù)離子淌度接近）可逆條件基本原理II. Zn-Cu電池的工作原理負(fù)極正極離子活度系數(shù) P382儀器 試劑UJ-25型電位差計(jì)標(biāo)準(zhǔn)電池（1964）檢流計(jì)（指零儀）干電池組（3V）飽和甘汞電極電極管（兩根）Cu、Zn、Ag、

2、Pt電極電極架電鍍裝置針筒連接導(dǎo)線恒電流儀鍍銅溶液飽和硝酸亞汞（汞）硫酸鋅水溶液(0.1 molL-1)硫酸銅水溶液(0.1, 0.01 mol L-1)飽和KCl溶液0.1 mol L-1 HCl實(shí)驗(yàn)I. 電極制備A. Ag/AgCl電極*Ag/AgCl制備完成之后需要在含飽和AgCl和一定濃度的KCl溶液中老化1-2天。因此這里制備的主要目的是了解操作過程，并和飽和甘汞為參比時(shí)的精度做比較。*陽極氧化電流為-0.6 -0.8 mA (恒電流氧化)Ag絲：氨水內(nèi)浸泡自來水和蒸餾水清洗注意：飽和AgCl的添加Ag絲Pt電極10-15 min-5.0 mA, 10 sAg/AgCl電極不同條件下

3、的形貌Ag/AgCl電極在大電流陽極氧化時(shí)的SEM照片（Left）低倍形貌（Right）5000倍-0.70 mA, 10 minAg/AgCl電極不同條件下的形貌Ag/AgCl電極在小電流陽極氧化時(shí)的SEM照片（Left）低倍形貌（Right）5000倍實(shí)驗(yàn)I. 電極制備B. Zn電極 Zn電極制備的過程中本來需要汞齊化，而由于并非首次使用，已經(jīng)經(jīng)過多次汞齊化，所以汞齊化步驟可以忽略。實(shí)驗(yàn)裝置里的夾子換成了玻璃珠ZnCu電池構(gòu)建示意圖實(shí)驗(yàn)I. 電極制備C. Cu電極 Cu電極制備的過程中為恒電流電鍍：-10. 0 mA，時(shí)間1h 以上（一般為3 h）。實(shí)驗(yàn)裝置里的夾子換成了玻璃珠實(shí)驗(yàn) II.

4、 電池的測(cè)量A. 電池組合實(shí)驗(yàn) II. 電池的測(cè)量B. 電動(dòng)勢(shì)測(cè)定檢流計(jì)注意：檢流計(jì)里懸掛鏡子的張絲很細(xì)，對(duì)張絲的保護(hù)是本實(shí)驗(yàn)的要點(diǎn)之一實(shí)驗(yàn) II. 電池的測(cè)量B. 電動(dòng)勢(shì)測(cè)定電位差計(jì)電路中的電流限定在0.0001A! II. 電池的測(cè)量B. 電動(dòng)勢(shì)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)電池（P269）實(shí)驗(yàn)飽和式標(biāo)準(zhǔn)電池結(jié)構(gòu)示意圖負(fù)極正極性能指標(biāo)飽和式不飽和式可逆性好差重現(xiàn)性好差穩(wěn)定性好差溫度系數(shù)高很小測(cè)量精度高低操作性較低方便實(shí)驗(yàn)II. 電池的測(cè)量B. 電動(dòng)勢(shì)測(cè)定連接和測(cè)量*注意正負(fù)極*注意標(biāo)準(zhǔn)電池預(yù)設(shè)補(bǔ)償旋鈕后兩位的設(shè)定(校正公式P198)*先使標(biāo)準(zhǔn)電池一路為零，然后再測(cè)未知電池*注意未知電池的預(yù)設(shè)值(計(jì)算)注意：粗檢

5、測(cè)時(shí)光標(biāo)在一小格范圍內(nèi)，才能用細(xì)檢測(cè)按鈕！電極溫度/oC電極電勢(shì)/V溫度系數(shù)AgAgClKCl(飽和)250.1981=-1.010-3SCE(飽和甘汞)250.2415=-7.6110-4Cu2+/Cu250.3419=-1.610-5Zn2+/Zn25-0.7627=0.100=0.62數(shù)據(jù)處理計(jì)算飽和甘汞在實(shí)驗(yàn)溫度下的電極電勢(shì)根據(jù)與飽和甘汞組成電池的測(cè)量值，分別計(jì)算Cu和Zn的根據(jù)有關(guān)公式計(jì)算Zn-Cu電池的理論電動(dòng)勢(shì)E理，并與實(shí)驗(yàn)值E實(shí)進(jìn)行比較思考題Ag/AgCl電極制備過程中，在陽極氧化之后為什么表面會(huì)有紫褐色的氧化層？新鮮制備的Cu電極表面是什么顏色？Ag/AgCl電極的電極管中有飽和AgCl的原因？Ag/AgCl電極為什么必需放在電極管里