電池電動勢的測定和應用實驗報告

11頁電池電動勢的測定和應用試驗報告一、試驗目的：1?了解對消法測定電池電動勢的原理；把握電動勢測定難溶物溶度積的方法；3.氯化銀電極的制備方法。溫度、壓力恒定時，電池的電動勢E(或電極電位、)的大小取決于電極的性質和溶液中有關離子的活度。電極電位與有關離子活度之間的關系可以由Nernst方程表示：(16-1)式中：z質B的化學計量數，產物為正，反響物為負。本試驗涉及的兩個電池為：(1)(一)Ag(s),AgCl(s)|KC1(0、0200molL-1)||AgNO3(0、0100molL-1)|Ag(s) (+) (2)(-)Hg(1),IIg2C12(s)|KC1(飽和)||AgN03(0、0100molL-1)|Ag(s)(16-2)其中：V式中：t為攝氏溫度〔下同〕，〔2〕甘汞電極：電極反應：〔16-3〕甘汞電極電位與溫度有關，其關系式為：V〔3〕銀25型直流電位差計〔或數字式電位差綜合測試儀〕；直流復射式檢流計〔10-9A/mm〕；毫安表；標準電池；甲級干電池〔甲電池〕；飽和甘汞電極；銀電極；銀絲〔純度99、5%〕；KN03鹽橋；10mL小燒杯；電阻箱。藥品：飽和KC1溶液;0、0200molL-lKCl溶液;0、1molL-lIICl溶液；稀氨水。四、試驗步驟：1.Ag/AgC1電極制備取經退火處理過、直徑約0、53根，用金相砂紙擦至發(fā)亮以除去銀絲外表的氧化干備用。將其中二根銀絲作陽極，另一根作陰極，分別插入0、1M的IIC1溶液中，按圖2所示的線路接通電路，調整電阻使陰極電流密度5mA/cm2,20分鐘，使銀絲外表覆蓋一層棕黑色的AgCl凈，再用濾紙吸干〔〕。由于拉絲時引入雜質，電極電位偏圖2電極制備裝置示意圖差最大可達5mV,但該電極穩(wěn)定性尚好，可用作參比電極。1, 2-銀電極；3-電阻箱；4-電源電極制備：電流值的選取〔3mA/cm2,0、1MI1C12cm〔2根〕，0、5伽計算〕銀絲外表積2TIR*h=TIDII*hI=PI*S=5mA/cm2*{n*0>5*10-l*2cm/根*2根}=3、14mA,3mA3cm,則>I=PI*S=5mA/cm2*[3 14*0、5*10-l*3cm/根*24、2mA約4、5mA1IDY-110mA,電流量為-0、3mA,電壓為+-0、45mA*〔10mA〕=4>5mA此時,紅色夾子為“+”極，通5mA/cm>22、KN03NH4N03等水溶液〕所構成的橋，用來KN03鹽橋為例，其制備方法是以瓊膠:KNO3:1120=1.5：20：50的比例參加到燒杯中，加熱溶解，用滴管將其灌入干凈的U形管中，U形管中及管端不能留有氣泡，冷卻后待用。3?組建電池〔I〕1Ag/AgClKNO3鹽橋和一支Ag/Ag+電極組成電池〔I〕,入之前要用蒸館水淋洗〔！〕，并用濾紙輕輕擦干，插入時留意在U形管口不要留有氣泡。兩燒杯的液面根本平齊。為了節(jié)約溶液，液面在燒杯1/3~1/2處即可。4.校正工作電流先讀取環(huán)境溫度溫度補償旋鈕至計算值。將轉換開關撥至“N處，轉動電位差計面板右再動。5I電池電動勢將轉換開關撥至未知“XI”或“X2處，Ag/AgCl0、0200molL-lKCl溶液中，測量此電池的2~3分鐘內根本不變(變化〈0、lmV)為止。Ag/AgCl步驟，再測另一支Ag/AgC1電極的電位。6.組建電池(II)用飽和甘汞電極、KN03鹽橋和銀電極組成電池(II)的液面高出燒杯中的液面。7、測電池(II)電池電動勢按步驟5測定。五、數據處理：A.T1QC):(1)E0甘汞電極二0、2415-0、00065(14-25)0、2487(V)E0Ag/Ag+=0、7991-0、00097(14-25)0、8098(V)E0Ag/AgCl=0、2224-0、(14-25)=0、2295(V)(2)電池I：E=E+=E0Ag/Ag++RT/FlnaAg+一E0Ag/Agc1+RT/FlnaCl-=0、8098-0、2295+(8、314*287、15/96485)*ln(0、01*0、9*0、02*0、8)=0、3614(V)電池II:E”二E+二E0Ag/Ag++RT/FlnaAg+RT/FlnaCl-0、8098-0、2487+RT/FlnaAg+/acl-=0>4474(V)(3)E=E0Ag/AgclRT/Fln(l/Ksp)=O(平衡)lnKsp=一EF/RT=23、Ksp二3、95585*10_ 11B.試驗值：試驗溫度：_14°C 大氣壓：—102、10kPa 試驗溫度下的標準電動勢—1、01884V 1、電池(1):(一)Ag(s),AgCl(s)KC1(O、0200molL-1)||AgN03(0.0100molL-1)|Ag(s)(+)電池反響:Ag/AgCl電極編號電動勢(V)理論計算值測量值10、36141 0、 2—0、 平均0、20、36141—0、 2_0、 平均0、總平均0、2、電池(II)：(一)Ilg(l),Hg2C12(s)KC1(飽和)||AgN03(0.0100molL-l)|Ag(s)(+)電池反響：電動勢(V)理論計算值測量值0、4474120、0、平均0、六、爭論留意的問題：1、測定線路接入時，標準電池應最終接入。2、測定時，按鈕不能長時間按下。3、電極制備時，AgClIIC1液中的銀絲應盡量長些)以免測定時未鍍AgCl的銀絲浸入溶液。4、測量時小燒杯內溶液盡量等高。5有KC1晶體，電極內應有KC1晶體，電極內液面應高于小燒杯內液面。6IJ*A測。七、思考題：1的電動勢值，用于標準電池的校正。2、如何測定未知電池的電動勢〔操作〕答案：1〕孔”。2〕將“測量選擇”旋鈕置于“測量”，將“補11頁償”旋鈕逆時針旋到底。3〕由大到小依次調整面板上“100-10-4”五個旋鈕，使“電位指示”顯示的數值為負且確定值最小。調整“補償旋鈕”,使“檢零指示”顯示為“0000”，此時“電位指示”數值即為被測電池電動勢的值。5〕隔加in測量一次，每個溫度測三次，同時記錄試驗的準確溫度即恒溫槽中溫度計的溫度。6〕4個溫度，重復上述操E。3倒和倒置？電極間的界面，使電池無非正常工作。4、鹽橋有什么作用？答案：鹽橋可降低液體接界電勢。5逆電池應滿足如下的條件：〔1〕逆?！?〕電池中不允許存在任何不行逆的液接界?！?〕電池的電流應為無限小。操作中〔1〕由電池本性打算；加鹽橋降低；〔3〕用對消法測量。6可逆電池電動勢。7可逆電池電動勢。8、參比電極有什么作用？答案：參比電極〔二級標準電極〕作用是代替標準氫電極測定電池電動勢。9、醍氫醍〔QQII2〕電極有什么用途？答案：可做為參比電極測溶液瓣PH值或氫離子濃度。10、電池在恒溫時〔沒測量時〕防止電極極化11且穩(wěn)定。12、如何制備醍氫醍(QQII2)量的(QQH2),攪拌使這溶解，然后將一根苗電極放入待測液中。13電極的導線上10,這時所測出的E就等于被測電池的電動勢E。14E,E-TE-T關系圖。從曲線的斜率可求任意溫度下的溫度系數，15、選用作鹽橋的物質應有什么原則？答案：選用作鹽橋的o物質應有什么原則：①鹽橋中離子的r+^r-, 使Ej^Oo②鹽橋中鹽的濃度要很高，常用飽和溶液。③常用飽和KC1鹽橋，由于K+與C1-的遷移數相近。作為鹽橋的溶液不能與原溶液發(fā)生反響，當有Ag+時用KN03或NH4N03o16、在測量電動勢之前如何進展校準化操作？(操作題)答案：0)ES1、0183-4.0610-5(t-20),ESo、將“測量選擇”旋鈕置于“外標”。2)3)、調整“100-10-4”五一樣。4〕指示”顯示為“0000”。19、如何使用甘汞電極，使用時要留意什么問題？答案：1〕、使用時要把電極下面的塞取下。2〕、使用時要用蒸館水沖洗電極下方，用濾紙擦干。3〕根的。20時電鉗要松開。21、本試驗可否使用KC1鹽橋？為什么試驗中不能用自來水淋洗鹽橋？答案：本試驗不能使用KC1鹽橋，選用鹽橋的首要條件是鹽橋不與溶液反響，溶液中