電極制備及電池電動勢的測定

1、Department of Chemistry電極制備及電池電動勢的測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康亩?shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理三、藥品儀器三、藥品儀器四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)記錄五、實(shí)驗(yàn)記錄六、數(shù)據(jù)處理六、數(shù)據(jù)處理八、注意事項八、注意事項九、思考題九、思考題七、結(jié)果分析與討論七、結(jié)果分析與討論Department of Chemistry實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會銅電極、鋅電極和甘汞電極的制備和處理方法。 2.掌握電位差計的測量原理和測定電池電動勢的方法。 3.加深對原電池、電極電勢等概念的理解。Department of Chemistry實(shí)驗(yàn)原理式中：是正極的電極電勢；是負(fù)極的電極電勢。以Cu-Z

2、n電池為例：電池符號 Zn|ZnSO4(a1)|CuSO4(a2)|Cu負(fù)極反應(yīng) Zn Zn2+ 2e正極反應(yīng) Cu2+ + 2e Cu電池中總的反應(yīng)為 Zn Cu2+ Zn2+Cu 電池由正、負(fù)兩個電極組成，電池的電動勢等于兩個電極電勢的差值EDepartment of Chemistry222ln2/ZnZnZnZnZnZnaaFRT222ln2/CuCuCuCuCuCuaaFRTZnCuZnCuZnCuZnCuZnZnCuCuZnZnCuCuaaaaFRTEaaaaFRTE22222222ln2ln200/0/鋅電極的電極電勢：銅電極的電極電勢:所以，Cu-Zn電池的電池電動勢為Depa

3、rtment of Chemistry1ZnCuaa22ln20CuZnaaFRTEE純固體的活度為1所以Department of Chemistry藥品儀器1.電位差計；2.標(biāo)準(zhǔn)電池 ；3.低壓直流電源；4.檢流計 ；5.滑線電阻 ；6.甘汞電極 ；7.硝酸亞汞溶液 ；氯化鉀溶液；鍍銅溶液 ；8.銅電極 ，鋅電極；9.等等。Department of Chemistry實(shí)驗(yàn)步驟電極制備 電池電動勢的測量 Department of Chemistry1.電極制備 （1）鋅電極：先用稀硫酸洗凈鋅電極表面的氧化物，再用蒸餾水淋洗，然后浸入飽和硝酸亞汞溶液中35秒鐘，用鑷子夾住一小團(tuán)清潔的濕棉花

4、輕輕擦拭電極，使鋅電極表面上有一層均勻的汞齊，再用蒸餾水沖洗干凈。（用過的棉花不要隨便亂丟，應(yīng)投入指定的有蓋廣口瓶，以便統(tǒng)一處理。）把處理好的電極插入到裝有0.100M硫酸鋅溶液的電極管中，塞緊塞子，管內(nèi)液面沒過電極即可，且保證虹吸管內(nèi)沒有氣泡，也不能有漏液現(xiàn)象。（2）銅電極：先用稀硝酸洗凈銅電極表面的氧化物，再用蒸餾水淋洗，然后把它作為陰極，另取一塊純銅片作為陽極，在鍍銅溶液內(nèi)進(jìn)行電鍍。電鍍條件是：電流密度 25mAcm-2 左右，電鍍時間20-30分鐘。Department of Chemistry 電鍍后應(yīng)使銅電極表面有一緊密的鍍層，取出銅電極(鍍銅液要回收)，用蒸餾水沖洗，插入裝有0.

5、1M硫酸銅溶液的電極管中，塞緊塞子，管內(nèi)液面沒過電極即可，且保證虹吸管內(nèi)沒有氣泡，也不能有漏液現(xiàn)象。（3）甘汞電極：本實(shí)驗(yàn)使用市售飽和甘汞電極。Department of Chemistry2.電池電動勢的測量 （1）按規(guī)定接好電位差計的測量電池電動勢線路。（2）以飽和KCl溶液為鹽橋，用制備好的電極組成電池，并接入電位差計的測量端，測量其電動勢。Zn | ZnSO4 (0.1000M) | KCl (飽和) | Hg2Cl2 ,Hg Hg2Cl2 ,Hg | KCl (飽和) | CuSO4 (0.1000M) | CuZn | ZnSO4 (0.1000M) | CuSO4 (0.1000

6、M) | Cu Department of Chemistry實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄實(shí)驗(yàn)日期： ；室溫： ；氣壓： KPa 1記錄上列三組電池的電動勢測定值：a. Zn | ZnSO4 (0.1000M) | KCl (飽和) | Hg2Cl2 ,Hg （1） （2） （3）b. Hg2Cl2 ,Hg | KCl (飽和) | CuSO4 (0.1000M) | Cu （1） （2） （3）c. Zn | ZnSO4 (0.1000M) | CuSO4 (0.1000M) | Cu （1） （2） （3）Department of Chemistry數(shù)據(jù)處理1.根據(jù)物理化學(xué)數(shù)據(jù)手冊上的飽和甘汞電極的電極

7、電勢數(shù)據(jù)，以及a、b二組電池的電動勢測定值，計算銅電極和鋅電極的電極電勢。 2.已知在25時0.1000 molL-1CuSO4溶液中銅離子的平均離子活度系數(shù)為0.16，0.1000 molL-1ZnSO4溶液中鋅離子的平均離子活度系數(shù)為0.15，根據(jù)上面所得的銅電極和鋅電極的電極電勢計算銅電極和鋅電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。并與物理化學(xué)數(shù)據(jù)手冊上所列的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。 Department of Chemistry文獻(xiàn)值：查表得：查表得： = 0.337 V = 0.337 V；ZnZn/2CuCu/2=-0.7628 V=-0.7628 VDepartment of Chemistry實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論結(jié)果：實(shí)測值為 E1= E2= E3計算實(shí)驗(yàn)偏差：分析產(chǎn)生偏差的原因：有何建議與想法？Department of Chemistry注意事項：1.注意甘汞電極內(nèi)氯化鉀溶液是否