实验十六可逆电池电动势的测定.docx

《实验十六可逆电池电动势的测定.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《实验十六可逆电池电动势的测定.docx（9页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、实验报告一、数据记录和处理1 .室温时各电池的电池电动势测定T=289.15K室温表1室温时各电池的电池电动势电池E/VEN123a0.4558270.4550270.4550970.455317b0.2023230.2004010.1990000.200575C0.5002980.5004380.5005130.500416d0.4444300.4436990.4436460.4439252 .数据处理(1)写出a、b、cd各被测电池的表达式、电极反应和电池反应。a.电池的表达式：HgIHgC1(s)IKC1(饱和)I1AgNo(OO1OOmo11)IAg223电极反应：Hg+C1(饱和)+

2、Ag+=1/2HgC1+Ag22负极：Hg+C1-(饱和)=1/2HgC1+e-22正极：Ag+e-=Agb.电池的表达式：HgIHgC1(s)IKC1(饱和)IQ,QH2,H+Pt22电极反应：CHo(醍)+2H+2e-=CH(OH)(氢醍)642642负极：2Hg+2C1-2e-HgC122正极：Q+2H+2efQH2c,电池的表达式：HgIHgC1(s)IKC1(饱和)I1AgNO(0.100mo11)IAg223电极反应：Hg+C1(饱和)+Ag+=1/2HgC1+Ag22负极：Hg+C1-(饱和)=1/2HgC1+e-22正极：Ag+e-=Agd.电池的表达式：AgIAgC1(s)I

3、HC1(0.1mo11)I1AgNO(0.1003mo11)IAg电极反应：AgC1-=Ag负极：Ag+C1-e-AgC1正极：Ag+e-fAg（2）由电池（a）的电动势计算银电极电势。根据能斯特公式计算银电极的标准电极电势。与文献值比较，求相对误差（已知0.O1OOmoi.kgJAgNO溶液的离子平均活度系数=0.90）。饱和甘汞3电极电势和银电极的标准电极电势文献值见附表9-17o查附表9-17计算饱和甘汞电极的电极电势和银电极的标准电极电势：=0.24735V饱和甘汞9=0.80773VAg+Ag由E二(PTp得：Ag+Ag饱和甘汞=0.70267VAg+Ag再由能斯特方程=8-巴In1

4、得QAg*AgAgJAgFOtAg*AgAg+卬9=0.70267+8.314*289.1596500*1n(1/0.01)=0.81739VAgjAg并计算银电极标准电极电势的相对误差：相对误差二(081739-0.80773)/0.80773*100%=120%(3)由电池(b)的电动势求醍氢醍电极的电极电势和缓冲溶液PHo醍氢醍电极的标准电极电势见附表9-17o根据缓冲溶液的浓度和醋酸的电离常数(查附表9-15),计算缓冲溶液PH的理论值，与上面用电动势法测得的PH相比较，求相对误差。已知25时0.1mo1,dm-3NaAC的禺子平均活度系数(=0.791)o查附表9-17计算醍氢醍电极

5、的标准电极电势：9=0.6994-0.00074*(t-25)=0.70606VQ1QH2由E=(IY.鼻)Ag*AgNO3,AgNO3(则Y=0.090095/0.100=0.90095,AgNO3*由电池(a)、(C)的电动势计算下列浓差电池的电动势，与用能斯特公式计算结果相比较，0.IOOOmoI.kg-AgNoJ容液的Y=0.734O由E=Q-Q得：Q=0.70267VaAg+Ag,a饱和甘汞Ag+1g,aE=Q-Q得：Q=0.74777VAg+Ag,c饱和甘汞Ag+Ag,c再由E=Q-Q=0.0451V浓差Ag+Ag,cAg+Ag,a该浓差电池的负极反应：Ag(s)-e-fAg-(a

6、q)正极反应：Ag(aq)+e-fAg(s)电池反应：Ag*(0.IOOOmo1Kg)fAg(0.O1OOmo1Kg)由浓差电池的能斯特方程求E浓差E浓差(6)RT1a8314人289.150.1A0.734InA8t.Ag,uIn；Fa965000.01人0.9623AgIAg,(a)=0.050615V*由电池（d）的电动势计算氯化银溶度积K9o已知SP0.IOmoi.kg-HC1溶液离子平均活度系数y二0.7960由电池d的电池反应写出能斯特方程求氯化银的K9：SPRTRTE91a.a=E9InK&FAg*c1-Fw由于In姆=E9K9a1K9SP此电池反应的标准平衡常数为氯化银溶度积的

7、倒数经简化得InK9=in(a,a)ESPAgd-RT-QB5In(H人0.734人0.1人0.796)1人0,二-22.96所以K9=1.065IOioSP二回答问题及讨论1,测定电池电动势为什么要用补偿法？本实验的测定过程中,在找到光点不偏转的位置之前，仍有电流通过被测定电池，对测量会带来什么影响？如何减少这些影响？答：热力学可逆电池的条件之一就是必须非常接近平衡状态，即通过的电流无限小，所以因此要用补偿法来削减电流，使待测电池工作在可逆状态。影响：有电流通过时会使电极极化，使测得的电动势偏小。措施：减少电流通过电池的时间，可以实现预估电池电动势的大小，然后迅速调节。2.在测量时找到平衡点

8、后（即检流计光点不偏转时），附图4-3中CC,段电阻中有无电流通过？电流方向如何？C9BGC段线路中有无电流通过？电流方向如何？答：CC段有电流通过，方向由C到1,c,BGC段无电流通过。3.UJ25型电位差计中IW测量盘线路（见附图4-4）对应附图4-3中的哪部分线路？答：对应CC段电阻。4,若检流计光点只向一边偏转，因而找不到光点不发生偏转的平衡点，试分析可能的原因是什么？答：待测电池的正负极接反了；工作电池的电压太低。5,盐桥的作用是什么？一般物理化学教科书中介绍的比较理想的盐桥用电解质是KC1与NHNO。本实验中为什么不用这两种43电解质，而用饱和KNO溶液制备盐桥？3答：盐桥作用：降

9、低液面接触电势，并且连通电路。本实验中由于C1及NH+都会与Ag-发生反应，分别生成沉淀和络合物，影响4电极电势测定，故选用饱和KNO溶液制备盐桥。3.检流计的使用及维护中最重要的注意事项是什么？标准电池及工作电池的作用有什么不同？使用标准电池时应注意哪些问题？答：检流计注意事项：检流计使用时不能剧烈震动；通过检流计的电流在额定的范围内并且时间尽量短；检流计使用后将量程调节至短路档位。标准电池作用：电位差测量实验中的标准量具，在直流电位差实验中提供标准的参考电位差。工作电池作用：在实验中为实验电路提供工作电压，充当工作电源。使用标准电池时应注意：避免震动和倒置；通过标准电池的电流严格限制在范围内；绝对避免两极短路或者长时间与外电路通电；温度不超过40,不低于0。10/10下载文档可编辑