實驗十五原電池電動勢的測定及應用一．實驗目的1．測定Cu-Zn電池的電動勢和Cu、Zn電極的電極電勢。2．學會幾種電極的制備和處理方法。3．掌握SDC-Ⅲ數字電位差計的測量原理和正確的使用方法。二．儀器及藥品試劑儀器SDC-Ⅲ電位差計1臺；電鍍裝置1套；;電極管2支；電極架2個；標準電池1個；飽和甘汞電極1支；藥品鍍銅溶液；飽和硝酸亞汞（控制使用）；硫酸鋅（分析純）；銅、鋅電極；硫酸銅（分析純）；氯化鉀（分析純）三．實驗步驟1．電極的制備(1)鋅電極：將鋅電極在稀硫酸溶液中浸泡片刻，取出洗凈，再浸入汞或飽和硝酸亞汞溶液中約10s，表面上即生成一層光亮的汞齊，用水沖洗晾干后，插入0.1000中待用。(2)銅電極：將銅電極在6的硝酸溶液中浸泡片刻，取出洗凈，將銅電極置于電鍍燒杯中作為陰極，另取一個經清潔處理的銅棒作陽極，進行電鍍，電流密度控制在20為宜。其電鍍裝置如圖9-1所示。電鍍半小時，使銅電極表面有一層均勻的新鮮銅，洗凈后放入0.1000中備用。2．電池組合將飽和KCl溶液注入50mL的小燒杯內，制鹽橋，再將上面制備的鋅電極和銅電極圖9-2Cu-Zn電池裝置示意圖圖圖9-2Cu-Zn電池裝置示意圖圖9-1制備銅電極的電鍍裝置0-50mA可變電阻銅電極銅棒電池裝置如圖9-2所示。同法組成下列電池：3．電動勢的測定(1)按照電位差計電路圖，接好電動勢測量線路。(2)根據標準電池的溫度系數，計算實驗溫度下的標準電池電動勢。以此對電位差計進行標定。(3)分別測定以上電池的電動勢。四．試驗結果與討論室溫：16℃大氣壓：726.7mmHg1．列出各電池電動勢的測量值。(1)1.074801V1.073614V1.073114V平均值：1.073843V(2)0.060116V0.060699V0.061909V平均值：0.060908V(3)1.012508V1.011113V1.012214V平均值：1.011945V(4)0.033108V0.033202V0.034302V平均值：0.033537V2．根據飽和甘汞電極的電極電勢溫度校正公式，計算實驗溫度時飽和甘汞電極的電極電勢：3．根據電池(3)、(4)的電動勢測量值：(a)由公式(15-5)分別計算銅、鋅電極的；鋅電極的=-0.582543V,銅電極的=0.462639V(b)由公式(15-6)和(15-7)分別計算銅、鋅電極的，注意公式中應使用活度。鋅電極的=-0.7919V,銅電極的=0.3021V4．根據查表所得（理論）值，計算電池(1)兩電極的（理論）和，與比較，算出相對誤差。鋅電極的=-0.7923V,銅電極的=0.3075V==0.3075-(-0.7923)=1.0998V=1.050798V相對誤差=(1.0998-1.050798)/1.0998=0.04465．計算濃差電池(2)的，與測量值比較并算出相對誤差.==0.3075-0.2779=0.0296V相對誤差=(0.018992-0.0296)/0.0296=0.358五．思考題1．電位差計、標準電池各有什么作用?如何保護及正確使用?答：電位差計：利用補償法測定被測電極電動勢；在使用電位差計時,必須注意由于泄漏電流,靜電感應和熱電勢等寄生干擾給測量結果所帶來的影響.標準電池：提供穩定的已知數值的電動勢EN，以此電動勢來計算未知電池電動勢。使用時注意正負極不要接錯，避免劇烈振動，使用前要做溫度校正.2．參比電極應具備什么條件?它有什么功用?答：在電化學中，電極電勢的絕對值至今無法測定，在實際測量中是以某一電極的電極電勢作為零標準，然后將其它的電極（被研究電極）與它組成電池，測量其間的電動勢，則該電動勢即為該被測電極的電極電勢。被測電極在電池中的正、負極性，可由它與零標準電極兩者的還原電勢比較而確定。一