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物理化学实验电池电动势的测定及应用实验报告和完整实验数据

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实验名称:电动势的测定及其应用 实验目的:

加深对可逆电池,可逆电极、盐桥等概念的理解;熟悉有关电动势的基本计算,学会用电动势法测定溶液的pH值

实验原理:

在恒温、恒压、可逆条件下,电池反应有满足???=???????;同时被测电池反应本身是可逆的,即只有无限小的电流通过电池;使用盐桥,减少液接电势;用补偿法原理设计的电势差计进行测量

操作步骤:

数据处理:

<项目1>

查阅文献数据,铜锌原电池标准电极电势理论值为1.108V,实测0.943V,实测值偏小 <项目2>

根据公式 ????

=

0.4536???0.0591

,代入上述实验数据,可以得到:

0.05mol/L的HAc溶液pH值为3.036 0.10mol/L的HAc溶液pH值为2.865

分析与讨论:

1.每次测完电解质溶液温度,须将温度探头取出,避免探头腐蚀,

2.勿将电极插入电解池底部,以免搅拌子损坏电极;同时测量电动势时需关闭搅拌,以保证溶液平稳

思考题:

T1:电位差计,是按照对消法测量原理设计的一种平衡式电学测量装置,能直接给出待测电池的电动势值,测定时电位差计按钮按下的时间应尽量短,以防止电流通过而改变电极表面的平衡状态;标准电池,是用来校准工作电流以标定补偿电阻上的电位降;检流计,用来检验电动势是否对消,在测量过程中,若发现检流计受到冲击,应迅速按下短路按钮,以保护检流计;工作电池,为整个电路提供电源,其值不应小于标准电池或待测电池的值

T2:电池,包括工作电池、标准电池和待测电池的正负极接反了;电路中的某处有断路;标准电池或待测电池的电动势大于工作电池的电动势,超出了测量范围

T3:对消补偿法;原理,在一待测电池上并联一个大小相等,方向相反的外加电动势与电池电压相抗,减缓电池反应的进行,使得回路中的电流趋于零或待测电池中没有电流流过,外加电势差的大小即为待测电池的电动势

T4:用盐桥将两溶液连接后,盐桥两端有两个液接界面,扩散作用以高浓度电解质的阴阳离子为主,而其是盐桥中电解质阴阳离子迁移速率几乎相等,所以形成的液接电位极小,可基本消除液接电势

T5:使甘汞电极电势增大,造成测定的原电池电动势偏小

T6:采用最后三次的数据,是因为电池开始使用时电动势会比较大,再往后面电动势会比较趋于稳定,再取其平均值得出的数据误差较小

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