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  • 第11楼2005/11/18

    2、电池电动势的测量
    (1)电池的组合:在50 mL烧杯中加入饱和KCl溶液,再将刚刚制备的铜电极、饱和甘汞电极浸入饱和KCl溶液中组成如下电池:
    PtHg(l)Hg2Cl2(s) KCl(饱和)‖CuSO4(aq)Cu
    见图9。

    图9 电池组合
    (2)电位差计的测量转换开关K1和检流计开关K2分别置“断”位置。
    (3)按UJ24型电位差计面板图(图5),将工作电池B、标准电池 、检流计G、待测电池 分别接在电位差计的接线端钮上。
    (4)调节工作电流前,应考虑标准电池电动势受温度的影响,计算出t℃时的标准电池电动势 (t℃)。
    (5)将温度补偿器 调到与经过计算后的电动势 (t℃)相同数值的位置。将K1指在“标准”位置,K2指在“粗”档,调节 使检流计G指示零,再依次将K2指在“中”、“细”档,分别调 、 使检流计G指示零,此时工作电流已调好。随即将K2置“断”位置,然后将K1转至“未知1”或“未知2”的位置,即可进行待测电池电动势 的测量操作。通常可予置测量回路的五个旋钮,使其示值为被测电池电动势 的估计值。接通检流计(将开关K2依次置“粗”、“中”、“细”各档逐级测量,以免过大的电流冲击检流计而损坏),再仔细调整测量回路中各旋钮,使检流计G指示无电流通过(即指零)时,旋钮上面窗孔出现的数字,即是被测电池电动势的准确数值。
    (6)分别在电极管中吸入0.01 mol•kg-1,0.02 mol•kg-1,0.05 mol•kg-1,0.1 mol•kg-1的CuSO4溶液,测量其电动势,每一浓度重复测三次,取其平均值作为测量结果。

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  • 第12楼2005/11/18

    数据处理
    1、从手册中查出反应Cu → Cu2+ + 2e- 的标准电极电势,即   ,然后计算出CuSO4溶液的离子平均活度系数。
    2、从文献中查出CuSO4溶液的离子平均活度系数 ,并与实验值比较。
    3、本实验中,铜电极的标准电极电势   值除可以查表获得外,也可利用CuSO4的浓度m与实验测得的电池电动势E之间的一组数据,依据德拜-休克尔极限方程求出。有:
     

    根据德拜-休克尔极限方程,在很稀的溶液中, 与 成正比,若用 为纵坐标, 为横坐标作图,可得一近似直线。当m→0时, ,所以
      -
    将直线外推至 ,在纵坐标上所得的截距=   - ,于是   就可求得,有了   值后,即能算出不同浓度CuSO4溶液的离子平均活度系数 。

    注意事项
    1、电池电动势不能用伏特计直接测量,因为与伏特计接通后就有电流通过电极,使电极发生极化而偏离平衡状态。此外,电池本身有内阻,所以伏特计所测量的仅是两极间的电位降。
    2、通常将标准电池封在电木的盒子里。在放置或移动标准电池时,只能正放、平移,绝不可斜放、斜拿,更不允许倒置。
    3、在测量电动势过程中,应经常注意校正工作电流,在校正工作电流时,测量转换开关K1应指向“标准”位置。

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  • 第13楼2005/11/18

    注意事项
    1、电池电动势不能用伏特计直接测量,因为与伏特计接通后就有电流通过电极,使电极发生极化而偏离平衡状态。此外,电池本身有内阻,所以伏特计所测量的仅是两极间的电位降。
    2、通常将标准电池封在电木的盒子里。在放置或移动标准电池时,只能正放、平移,绝不可斜放、斜拿,更不允许倒置。
    3、在测量电动势过程中,应经常注意校正工作电流,在校正工作电流时,测量转换开关K1应指向“标准”位置。


    问题研讨
    1、为什么用伏特表不能准确地测定电池电动势?
    2、在对消法测定电池电动势的装置中,电位差计、工作电池、标准电池以及检流计各起什么作用?如何维护这些部件?
    3、可逆电池的条件是什么?测定过程中如何尽可能地减小极化现象的发生?
    4、在测量电池电动势的过程中,若检流计光点总是往一个方向偏转,可能是什么原因造成的?若电池的极性接反了,其后果是什么?工作电池和未知电池中任一个没有接通会产生什么后果?
    5、测定电池电动势时,为什么按电位差计的电键应间断而短促?
    6、如何通过测定电池电动势的方法来获得以下电池所进行的电池反应的热力学函数变化值 、 、 以及反应的平衡常数K?
    Pt|Ag(s) |AgCl(s) | KCl(aq)| Hg2Cl2(s) |Hg(l) |Pt
    7、通过查阅文献,提出改进本实验测定电池电动势装置的方案。
    预习要求
    1、了解铜电极的制备方法,饱和甘汞电极、标准电池和检流计等在使用时的注意事项,以及电位差计的工作原理。
    2、了解对消法(补偿法)测定电池电动势的原理、电池电动势的测定线路和操作步骤。
    3、理解可逆电极、可逆电池、电极电位、电动势、电动势与电池反应Gibbs自由能变化之间的关系、离子平均活度系数等基本概念,了解可逆电极的种类及各自特点。
    4、学习可逆电池的热力学内容,了解电池电动势测定在科学研究和工农业生产中的应用。

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  • 第14楼2005/11/18

    “电 动 势 测 定”是电化学基础知识,其中对甘汞电极、氯化银电极、盐桥的介绍还是挺清楚的。

    附上原文:电动势测定.doc , 希望对大家有用 !
    电动势测定.doc

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  • 第15楼2005/11/19

    Good materials, and a good guy.Thanks a lot.

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  • 第17楼2005/11/20

    斑竹很尽心尽力,很负责,感谢 

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  • 第18楼2005/11/21

    谢谢,强,不顶都不好意思!!!

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