电动势的测定及其应用实验报告思考题

电池电动势的测定及其应用 (预习思考题)

原电池电动势的测定及应用预习思考题1．对消法的原理是什么?为何测电动势不能使用伏特计?答：对消法的原理是：在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电势，这样待测电池中就没有电流通过，外加电势差的大小就等于待测电池的电动势。

电池的电动势不能直接使用伏特计测量，要准确测定电池的电动势，只能在无电流通过的情况下进行。

2．测电动势时为何要使用盐桥?如何选用盐桥以适合不同的体系?答：双液电池电动势的测定需用盐桥消除液体接界电势，减小误差，使测定的电解液的电动势更准确。

选择盐桥中电解质的要求是（1）高浓度（通常是饱和溶液）；（2）电解质正负离子的迁移率接近相等；（3）不与电池中的溶液发生反应,具体选择时应防止盐桥中离子与原电池溶液中的物质发生反应。

3．电极制备有何要求？何为可逆电极？如何实现可逆？答：铂电极和饱和甘汞电极在使用前用蒸馏水淋洗干净。

若铂电极的铂片上有油污，应将其用丙酮浸泡，然后再用蒸馏水淋洗干净。

铜电极在使用前需进行处理。

首先在稀硝酸内浸洗，取出后用蒸馏水冲洗，然后用铜电极作阴极，铜棒作阳极，在镀铜溶液中进行电镀。

电流密度控制在20mA·cm-2左右，电镀约15min，取出后用蒸馏水淋洗。

锌电极先用稀硫酸浸洗，取出后用蒸馏水淋洗，然后浸入饱和硝酸亚汞溶液5s，取出后用滤纸擦干，使电极表面有一层均匀的汞齐，再用蒸馏水淋洗，最后用少许所测溶液淋洗即可使用。

醌氢醌电极的制备，取少许醌氢醌固体投入未知pH溶液中，搅拌使其成饱和溶液，然后插入铂电极即可。

可逆电极:电极反应是可逆的，通过电极的电流非常小，电极反应是在平衡电位下进行的电极。

实现电极可逆:电极反应要可逆，使得通过电极的电流非常小，维持电位的平衡。

4．醌氢醌电极可否在碱性条件下使用，为什么?答：弱碱性可以，强碱性不可以，因为醌氢醌电极在pH>8.5以上的介质中，电极电势不稳定，在有其他氧化剂或还原剂存在时会引起误差，故仅能用于弱酸或弱碱性溶液，不能用于强碱性溶液的测定。

电动势的测定及其应用实验报告思考题

电动势的测定及其应用实验报告思考题实验目的本次实验的目的是掌握电动势的测量方法，了解电动势的定义，以及在实际应用中的一些基本知识。

实验原理电动势（EMF）是指一个电池或电源在没有任何负载时所能产生的电压。

电动势的单位是伏特（V）。

电动势的一般符号为“ε”。

电动势也可以理解为电压源，它是为了产生电流而存在的。

通常情况下，电动势和电源都指代同一个概念，但是在某些情况下，它们有些微妙的区别。

例如，电源是一个电子设备，它可以将不同形式的能量转换为电能；而电动势则强调它本身是电压的来源。

电动势只有在电路中有负载时才能够释放出全部能量，也就是产生电流。

当一个电池连接到一个负载时，它的电动势会降低，这被称作内阻。

实际的电源都存在着内阻，因此在所有的电子电路中都应该考虑内阻的影响，这可以用欧姆定律来表示。

实验步骤1.测量电源的电动势将多用表的电位测量范围降到2V，将正负电极分别接入到电源的正负极，记录稳定电位测量值。

2.测量外电阻将多用表的电阻测量范围切换到100KΩ时，测量外电阻的电阻值。

3.测量总电阻将多用表的电阻测量范围切换到10kΩ时，用测量值减去外电阻的电阻值，得到总电阻的电阻值。

实验结果通过上述实验步骤，我们得到了以下实验数据：电动势：1.5V外电阻：10KΩ总电阻：9.85KΩ根据欧姆定律，计算出电流：E=IR，I=1.5V/9.85KΩ=0.152A。

思考题1.为什么需要测量电动势？电动势作为一个电源的重要参数，它的测量可以帮助我们了解电源的性能和状况。

在实际应用中，我们需要根据负载的需求来选择电源，因此测量电动势可以帮助我们保证负载电路的正常工作。

2.实验中如何排除误差？实验中可能存在测量误差，我们可以通过以下措施来排除误差：（1）测量之前，应该确保电源已经处于稳定状态，避免误差的出现。

（2）测量电阻时，应该选用高精度的电子电阻表，避免误差的出现。

（3）在进行测量时，应该尽可能减少电路中其他对电路影响的元器件，如电线、接头、插头等，避免误差的出现。

原电池电动势的测定实验报告电动势的测定及应用

原电池电动势的测定实验报告电动势的测定及应用实验九原电池电动势的测定及应用一、实验目的1．测定Cu-Zn电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势。

2．学会几种电极的制备和处理方法。

3．掌握数字电位差计的测量原理和正确的使用方法。

二、实验原理电池由正、负两极组成。

电池在放电过程中，正极起还原反应，负极起氧化反应，电池内部还可以发生其它反应，电池反应是电池中所有反应的总和。

电池除可用来提供电能外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。

从化学热力学知道，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系：G nFE （9-1）式中 G是电池反应的吉布斯自由能增量；n为电极反应中得失电子的数目；F为法拉第常数（其数值为96500C mol 1）；E为电池的电动势。

所以测出该电池的电动势E后，进而又可求出其它热力学函数。

但必须注意，测定电池电动势时，首先要求电池反应本身是可逆的，可逆电池应满足如下条件：(1)电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆；(2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界；(3)电池必须在可逆的情况下工作，即充放电过程必须在平衡态下进行，亦即允许通过电池的电流为无限小。

因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件，在精确度不高的测量中，常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位。

在进行电池电动势测量时，为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，采用电位计测量。

原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和，如能测定出两个电极的电势，就可计算得到由它们组成的电池的电动势。

由（9-1）式可推导出电池的电动势以及电极电势的表达式。

下面以铜-锌电池为例进行分析。

电池表示式为：Zn(s) ZnSO4(m1) CuSO4(m2) Cu(s)符号“｜”代表固相（Zn或Cu）和液相（ZnSO4或CuSO4）两相界面；“‖”代表连通两个液相的“盐桥”；m1和m2分别为ZnSO4和CuSO4的质量摩尔浓度。

实验五电动势的测定与应用(精)

实验五电动势的测定与应用
一、实验目的与要求
• 1.掌握电位差计的测量原理和测定电池电动势的方法 • 2.学会一些电极的制备和处理方法，加深对原电池、电极电势等概念的理解 • 3.测量下列电池的电动势： (1)Zn|ZnSO4(0.1000mol/L)‖KCl(饱和)|Hg2Cl2,Hg (2)Hg,Hg2Cl2|KCl(饱和)‖CuSO4(0.1000mol· L-1)|Cu (3)Zn|ZnSO4(0.1000mol· L-1)‖CuSO4(0.1000mol· L1)|Cu
• Zn电极的电极电势：
Zn
2
/ Zn
Zn 2 / Zn
a RT ln Zn 2 F aZn2
(1)
• Cu电极的电极电势：
Cu
2
/ Cu
Cu 2 / Cu
a RT ln Cu 2F aCu2
(2)
• Cu-Zn电池的电池电动势：
RT aZn2 EE ln 2 F aCu 2
Zn m1
2
Cu m2
2
•
是离子的平均离子活度系数。其数值大小
与物质浓度、离子的种类、实验温度等因素有关。
四、仪器与试剂
• • • • • • • • SDC数字电位差综合测试仪一台锌电极 2支铜电极 2支甘汞电极 2支 KCl溶液(饱和) ZnSO4(0.1000mol/L) 电线 CuSO4(0.1000mol/L) 硫酸硝酸饱和KCl盐桥饱和KNO3盐桥硝酸亚汞溶液(饱和) 烧杯电极架砂纸
• 3.电动势的测定 • （1）校验 A.用测试线将被测电动势按“+” 、“-”极性与 “测量插孔”连接。 B.将“测量选择”旋钮置于“内标”。 C.将“10°”位旋钮置于 “1”，“补偿”旋钮逆时针旋到底，其他旋钮均置于“0”，此时，“电位指示”显示 “1.00000”V。 D.待“检零指示”显示数值稳定后，按一下“采零”键，此时，检零指示应显示“0000”。

原电池电动势的测定与应用实验报告

原电池电动势的测定与应用一、实验目的1.掌握电位差计的测定原理和原电池电动势的测定方法。

2.加深对可逆电极、可逆电池、盐桥等概念的理解。

3.测定以下电池（I ）及电池（II ）的电动势。

4.了解可逆电池电动势测定的应用二、实验原理电池的书写习惯是左方为负极，右方为正极。

负极进行氧化反应，正极进行还原反应。

如果电池反应是自发的，则电池电动势为正。

符号“∣”表示两相界面，“‖”表示盐桥。

在电池中，电极都具有一定的电极电势。

当电池处于平衡态时，两个电极的电极电势之差就等于该可逆电池的电动势。

规定电池的电动势等于正、负电极的电极电势之差，即：原电池电动势的测定负极反应：()e Cl Hg Cl Hg 221-+→+饱和正极反应：Ag e Ag →++总反应： ()Ag Cl Hg Ag Cl Hg 2221-+→+++饱和银电极的电极电势：+++-=Ag oAg/Ag Ag/Ag a 1ln F RT ϕϕ ()25t 00097.0799.0oAg/Ag --=+ϕ []0.02Ag a Ag =≈++饱和甘汞电极的电极电势：--=Cl oa 1ln F RT 饱和甘汞饱和甘汞ϕϕ ()25t 00065.02415.0--=饱和甘汞ϕ从上述电池的两个电极电位可算出电池的理论电动势,将测定值与之比较。

电池（II ）：()()Pt |Q Q NaAc L 0.2mol HAc L 0.2mol H ||饱和KCl |Cl Hg |Hg 2H -1-122⋅⋅+⋅+正极反应：()()()氢醌OH H C 2e 2H 醌O H C 246246→+++醌氢醌电极电极电势：pH F2.303RT a 1ln F RT o醌氢醌H o醌氢醌醌氢醌-=-=+ϕϕϕ 电池（I ）：()()Ag|L mol 0.02AgNO ||KCl |Cl Hg |Hg -1322⋅饱和()25t 0.000740.6994o醌氢醌--=ϕ原电池电动势不能直接用伏特计来测量，因为电池与伏特计接通后有电流通过，在电池两极上会发生极化现象，使电极偏离平衡状态。

电池电动势的测定及应用实验报告

电池电动势的测定及其应用一、实验目的：1．了解对消法测定电池电动势的原理；2．掌握电动势测定难溶物溶度积（SP K ）的方法；3．掌握常用参比电极银一氯化银电极的制备方法。

二、实验原理：电池由两个半电池组成（半电池包括一个电极和相应的电解质溶液），当电池放电时，进行氧化反应的是负极，进行还原反应的是正极。

电池的电动势就是通过电池的电流趋近于零时两极之间的电位差。

它可表示成：-+-=E E E式中+E 、-E 分别表示正、负电极的电位。

当温度、压力恒定时，电池的电动势E （或电极电位+E 、-E ）的大小取决于电极的性质和溶液中有关离子的活度。

电极电位与有关离子活度之间的关系可以由Nernst 方程表示：B B B a zFRT E E υθ∏-=ln （16-1）式中：z 为电池反应的转移电子数，B υ为参加电极反应的物质B 的化学计量数，产物B υ为正，反应物B υ为负。

本实验涉及的两个电池为：（1）（一）Ag （s ），AgCl （s ）│KCl （0.0200 mol·L -1）││AgNO 3（0.0100 mol·L -1）│Ag （s ）（+）（2）（一）Hg （l ），Hg 2Cl 2（s ）│KCl （饱和）││AgNO 3（0.0100 mol·L -1）│Ag （s ）（+）在上述电池中用到的三个电极是：（1）银电极：电极反应：Ag e L mol Ag →+⋅-+)01.0(1（16-2）}{}{++=++Ag a FRT Ag Ag E Ag Ag E ln //θ 其中： }{)25(00097.07991.0/--=+t Ag Ag E θV式中：t 为摄氏温度（下同），（2）甘汞电极：电极反应：)(2)(22)(2--+→+Cl a Cl l Hg e s HgCl （16-3）{}}{--=Cl a F RT Hg s Cl Hg E Hg s Cl Hg E ln /)(/)(2222θ 对于饱和甘汞电极，温度一定时，-Cl a 为定值，因此饱和甘汞电极电位与温度有关，其关系式为：}{)25(00065.02415.0/)(22--=t Hg s Cl Hg E V（3）银—氯化银电极电极反应)()('--+=+Cl a Cl Ag e s AgCl （16-4）根据溶度积关系式sp Cl Ag K a a =⋅-+''得 'ln }/{}/)({++=+Ag a FRT Ag Ag E Ag s AgCl E θ 'ln }/{-+=+Cl sp a K F RT Ag Ag E θ 'ln ln }/{--+=+Cl sp a FRT K F RT Ag Ag E θ 'ln }/)({--=Cl a FRT Ag s AgCl E θ (16-5) 式中：)25(000645.02224.0ln }/{}/)({--=+=+t K FRT Ag Ag E Ag s AgCl E SP θθ V 由上式可见，利用Nernst 关系式可求得难溶盐的溶度积常数，为此我们将（16-2）、（16-4）两个电极连同盐桥组成电池（Ⅰ），其电动势可表示为：-+-=E E E=}{}{Ag s AgCl E Ag Ag E /)(/-+=)ln ln }/{(ln }/{-+'-+-+++cl SP Ag a FRT K F RT Ag Ag E a F RT Ag Ag E θθ =)ln(ln -+'⋅+-cl Ag SP a a FRT K F RT 整理得：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⋅'⋅=-+RT EF a a K cl Ag SP ex p (16-6) 因此，给定电池(I)中左右半电池活度'-Cl a 和+Ag a ，若测得电池（I ）的电动势，依上式即可求出AgCl 的溶度积常数。

电动势的测定及其应用实验报告思考题

电动势的测定及其应用实验报告思考题电动势的测定及其应用实验报告思考题引言：电动势是电源驱动电流流动的能力，是电流的推动力。

在电路中，电动势的测定是非常重要的，它可以帮助我们了解电源的性能和电路的工作状态。

本实验报告将探讨电动势的测定方法以及其在实际应用中的意义。

一、电动势的测定方法1. 用电压表测量法：通过将电压表连接到电源的正负极上，可以直接测量到电源的电动势。

这种方法简单易行，但需要注意电压表的内阻对测量结果的影响。

2. 用电流表测量法：通过将电流表连接到电源的正负极上，测量电源驱动的电流大小，可以间接计算出电源的电动势。

这种方法需要考虑电流表的内阻对测量结果的影响，并且需要保证电路中没有其他电阻。

3. 用伏安法测量法：通过连接一个已知电阻和一个电流表在电路中，测量电路中的电压和电流大小，可以计算出电源的电动势。

这种方法需要考虑电流表和电阻的内阻对测量结果的影响，但相对较为准确。

二、电动势的应用实验1. 串联电池电动势测定：在实验中，我们可以通过串联多个电池，然后使用电压表或者伏安法测量法来测定电池组的总电动势。

这可以帮助我们了解电池组的工作状态以及电池的寿命。

2. 太阳能电池电动势测定：太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置。

通过使用电压表或者伏安法测量法，我们可以测定太阳能电池的电动势，以评估其性能和效率。

3. 燃料电池电动势测定：燃料电池是一种将燃料和氧气反应产生电能的装置。

通过使用电压表或者伏安法测量法，我们可以测定燃料电池的电动势，以评估其能量转化效率和可持续性。

三、电动势测定的意义和应用1. 评估电源性能：电动势的测定可以帮助我们评估电源的性能，包括电动势的大小、稳定性和可持续性。

这对于选择合适的电源和优化电路设计非常重要。

2. 优化能量转化效率：电动势的测定可以帮助我们了解能量转化过程中的能量损失情况，从而优化能量转化效率。

例如，在太阳能电池和燃料电池中，电动势的测定可以帮助我们评估能量转化的效率，并提出改进方案。

电动势的测定

电动势的测定及其应用1.思考题1. 为什么在测量原电池电动势时，要用对消法进行测量？而不能使用伏特计来测量？答：要准确测量电池电动势只有在电流无限小的可逆情况下进行，对消法可达到此目的。

伏特计与待测电池接通后，要使指针偏转，线路上必须有电流通过，这样一来变化方式不可逆，所测量结果为有“极化”现象发生时的外电压。

2.在原电池电动势测量过程中，需要使用标准电池，标准电池的一个重要特点是什么？答：标准电池很稳定，且其电动势受外界环境的影响不。

1.锌电极为何要汞齐化？汞齐化时间的过长对锌电极有何影响？答：由于制备的Zn电极稳定性较差，所以必须进行汞齐化。

汞齐化的目的是为了消除金属表面机械应力不同的影响，使它获得重复性较好的电极电位。

（这是现在实验中用铜电极来代替锌电极的原因）2.测量双液电池的电动势时为什么要使用盐桥？答：为了消除液接电位，必须使用盐桥3.作为盐桥使用的电解质有什么要求？答：（1）盐桥电解质不能与两端电极溶液发生化学反应；（2）盐桥电解质溶液中的正、负离子的迁移速率应该极其接近；（3）盐桥电解质溶液的浓度通常很高，甚至达到饱和状态。

4.在电池电动势测量应用中，进行什么控制条件的变化、用什么方法可以计算标准电池电动势E O（或标准电极电位φO）和离子的平均活度系数γ±？答：可以从大到小地改变电解质物质的浓度，作E～ln(mi)变化曲线，然后外推到浓度趋于零，在与纵坐标的交点处的数据来或得标准电池电动势E O（或标准电极电位φO），再将得到的标准电池电动势E O（或标准电极电位φO）代回到电池的Nernst方程中，计算得到离子的平均活度系数γ±。

2.讨论1）电动势的测量方法，在物理化学研究工作中具有重要的实际意义，通过电池电动势的测量可以获得氧化还原体系的许多热力学数据。

如平衡常数、电解质活度及活度系数、离解常数、溶解度、络合常数、酸碱度以及某些热力学函数改变量等。

2）电动势的测量方法属于平衡测量，在测量过程中尽可能的做到在可逆条件下进行。

电池电动势的测定和应用实验报告

电池电动势的测定及其应用一、实验目的：1．了解对消法测定电池电动势的原理；2．掌握电动势测定难溶物溶度积（SP K ）的方法；3．掌握常用参比电极银一氯化银电极的制备方法。

二、实验原理：电池由两个半电池组成（半电池包括一个电极和相应的电解质溶液），当电池放电时，进行氧化反应的是负极，进行还原反应的是正极。

电池的电动势就是通过电池的电流趋近于零时两极之间的电位差。

它可表示成：-+-=E E E式中+E 、-E 分别表示正、负电极的电位。

当温度、压力恒定时，电池的电动势E （或电极电位+E 、-E ）的大小取决于电极的性质和溶液中有关离子的活度。

电极电位与有关离子活度之间的关系可以由Nernst 方程表示：B B B a zFRT E E υθ∏-=ln （16-1）式中：z 为电池反应的转移电子数，B υ为参加电极反应的物质B 的化学计量数，产物B υ为正，反应物B υ为负。

本实验涉及的两个电池为：（1）（一）Ag （s ），AgCl （s ）│KCl （0.0200 mol·L -1）││AgNO 3（0.0100 mol·L -1）│Ag （s ）（+）（2）（一）Hg （l ），Hg 2Cl 2（s ）│KCl （饱和）││AgNO 3（0.0100 mol·L -1）│Ag （s ）（+）在上述电池中用到的三个电极是：（1）银电极：电极反应：Ag e L mol Ag →+⋅-+)01.0(1（16-2）}{}{++=++Ag a FRT Ag Ag E Ag Ag E ln //θ 其中： }{)25(00097.07991.0/--=+t Ag Ag E θV式中：t 为摄氏温度（下同），（2）甘汞电极：电极反应：)(2)(22)(2--+→+Cl a Cl l Hg e s HgCl （16-3）{}}{--=Cl a F RT Hg s Cl Hg E Hg s Cl Hg E ln /)(/)(2222θ 对于饱和甘汞电极，温度一定时，-Cl a 为定值，因此饱和甘汞电极电位与温度有关，其关系式为：}{)25(00065.02415.0/)(22--=t Hg s Cl Hg E V（3）银—氯化银电极电极反应)()('--+=+Cl a Cl Ag e s AgCl （16-4）根据溶度积关系式sp Cl Ag K a a =⋅-+''得 'ln }/{}/)({++=+Ag a FRT Ag Ag E Ag s AgCl E θ 'ln }/{-+=+Cl sp a K F RT Ag Ag E θ 'ln ln }/{--+=+Cl sp a FRT K F RT Ag Ag E θ 'ln }/)({--=Cl a FRT Ag s AgCl E θ (16-5) 式中：)25(000645.02224.0ln }/{}/)({--=+=+t K FRT Ag Ag E Ag s AgCl E SP θθ V 由上式可见，利用Nernst 关系式可求得难溶盐的溶度积常数，为此我们将（16-2）、（16-4）两个电极连同盐桥组成电池（Ⅰ），其电动势可表示为：-+-=E E E=}{}{Ag s AgCl E Ag Ag E /)(/-+ =)ln ln }/{(ln }/{-+'-+-+++cl SP Ag a FRT K F RT Ag Ag E a F RT Ag Ag E θθ =)ln(ln -+'⋅+-cl Ag SP a a FRT K F RT 整理得：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⋅'⋅=-+RT EF a a K cl Ag SP ex p (16-6) 因此，给定电池(I)中左右半电池活度'-Cl a 和+Ag a ，若测得电池（I ）的电动势，依上式即可求出AgCl 的溶度积常数。

热化学法测定电池电动势思考题

预习：1.测定电动势要用对消法，对消法的原理是什么？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。

2.实验中在原电池中通入氮气，它的作用是什么？为了除去溶液中的氧气，以避免氧气参与电极反应，腐蚀电极3.盐桥的作用是什么？维持原电池或者电解池两边溶液的电荷平衡.课后：1.电动势测量时，电位差计的平衡指示(检零指示)始终要调节为零，如不为零说明什么？电位差计的平衡指示不为零说明电路中有电流存在，要么是可调电池在放电，被测电池在充电，要么是被测电池在放电，可调电池在充电。

这时的电池为不可逆，对实验结果有影响2.电动势的测量方法属于平衡测量，在测量过程中如何尽可能地做到在可逆条件下进行？1)测量前可根据电化学基本知识初步估算一下被测电池的电动势大小，以便在测量时能迅速找到平衡点，这样可避免电极极化。

2)要选择最佳实验条件使电极处于平衡状态。

制备锌电极要锌汞齐化，成为Zn(Hg)，而不直接用锌棒。

制备铜电极也应注意：电镀前，铜电极要电镀，电镀后，电极应尽快洗净，置于电极管中，用溶液浸没，并超出1cm左右，同时尽快进行测量。

3)在15 min左右的时间内，等间隔地测量7～8个数据。

若这些数据是在平均值附近摆动，偏差小于±0.5 mV，则可认为已达平衡，并取最后三个数据的平均值作为该电池的电动势。

3.实验要求电池在可逆的情况下工作，所以要选择最佳实验条件使电极处于平衡状态，其中电极应如何处理？制备锌电极要锌汞齐化，成为Zn(Hg)，而不直接用锌棒。

制备铜电极应注意：电镀前，铜电极基材表面要求平整清洁。

电镀时，电流密度一般控制在20mA·cm-2左右，以保证镀层紧密。

电镀后，电极不宜在空气中暴露时间过长，否则会使镀层氧化，应尽快洗净，置于电极管中，用溶液浸没，并超出1cm左右，同时应尽快进行测量。

电动势的测定及其应用实验报告思考题

电动势的测定及其应用实验报告思考题
1、电位差计、标准电池、检流计及工作电池各有什么作用如何保护及正确使用
答：电位差计：对消法(补偿法)测定电池电动势；
标准电池：标定工作电池的工作电流；
检流计：检测线路中电流的大小和方向；
工作电池：提供工作电流。

保护：（1）电位差计：旋动调节按钮时应避免过快或过于用力而损坏仪器；不用时将（N、X1、X2）转换开关放在“断”的位置上。

（2）标准电池：使用温度4-40℃；不要振荡、倒置，携取要平稳；不可用万用电表直接测量；不可暴露于日光下；不可做电池用；按规定时间对其进行校正。

（3）检流计：不用时置于“调零”档。

2、参比电极应具备什么条件它有什么功用
答：具备条件：高稳定性、可逆性、重现性。

功用：用作标准电极与待测电极构成电池。

3、盐桥有什么作用选用作盐桥的物质应有什么原则
答：作用：减小液接电位(盐桥、单液电池)。

原则：(1)盐桥溶液应不与电池溶液发生化学反应；(2)盐桥溶液中阴阳离子应尽量是迁移速率都接近的饱和盐溶液。

4、UJ－25 型电位差计测定电动势过程中，有时检流计向一个方向偏转，分析原因。

答：可能原因有电池正负极接反、线路接触不良、导线有短路、工作电源电压不足等。

物理化学实验报告电动势的测定与应用

物理化学实验报告电动势的测定与应用实验十七：电动势的测定与应用班级：13级化学二班学号：20135051209 姓名：郑润田一：实验目的1.掌握对消法测定电池电动势的的原理及电位差计的使用2.学会银电极、银—氯化银电极的自制备和盐桥的制备3.了解可逆电池电动势的应用二：实验原理原电池是由两个“半电池”组成，每一个半电池中有一个电极和相应的溶液组成。

由不同的半电池可以组成各式各样的原电池。

电池反应中，正极起还原作用，负极起氧化作用，而电池反应是电池中两个电极反应的总和，其电动势为组成该电池的两个半电池的电极电位代数和。

若知道一个半电池的电极电位，即可求得其他半电池的电极电位。

但迄今还不能从实验上测得单个半电池的电极电位。

在电化学中，电极电位是以某一电极为标准而求出其他电极的相对值，现在国际上采用的标准电极是标准氢电极，记在Α=1，P H2=1atm时被氢H+吸附的铂电极。

由于氢电极使用比较麻烦，因此通常把具有稳定电位的电极，如甘汞电极，银—氯化银电极等作为第二参比电极。

通过对电池电动势的测定，可以求出某些反应的ΔH,ΔS,ΔG等热力学函数，电解质的平均活动系数，难溶盐的溶度积和溶液的pH等数值。

但用电动势的方法求如上的数据，必须是设计成一个可逆的电池，而该电池反应就是所求的反应。

例如用电动势求AgCl的K，需要设计如下的电池。

spHg-Hg2Cl2 | KCl( 饱和 ) | | AgNO3 (0.100 mol/L) | Ag根据电极电位的能斯特公式，银电极的电极电位：负极反应：Hg + Cl-（饱和）−→− 1/2Hg2Cl2 + e-正极反应：Ag+ + e-−→− Ag总反应：Hg + Cl-（饱和）+ Ag+ −→−1/2Hg2Cl2 + Ag根据电极电位的能斯特公式，正极银电极的电极电位：φAg/Ag+ = φθAg/Ag+ + 0.05916V lgɑAg+其中φθAg/Ag+= 0.799 - 0.00097（t-25）又例如通过电动势的测定，求溶液的pH，可设计如下电池：Hg -Hg2Cl2 | KCl( 饱和 ) | | 饱和有醌氢醌的未知pH溶液 |Pt醌氢醌是一种暗褐色晶体，在水中溶解度很小，在水溶液中依下式部分溶解。

物理化学下册实验思考题解答

实验六原电池电动势得测定1、对消法测电动势得基本原理就是什么?为什么用伏特表不能准确测定电池电动势? 答：对消法就就是用一个与原电池反向得外加电压,于电池电压相抗，使得回路中得电流趋近于零,只有这样才能使得测出来得电压为电动势。

电动势指得就就是当回路中电流为零时电池两端得电压，因而必须想办法使回路中电流为零。

伏特表测定电池电动势得时候,回路中得电流不为零，测出得电池两端得电压比实际得电动势要小,因此用伏特表不能准确测定电池电动势。

2、参比电极应具备什么条件?它有什么功用？盐桥有什么作用?应选择什么样得电解质作盐桥？答：参比电极一般用电势值已知且较恒定得电极，它在测量中可作标准电极使用,在实验中我们测出未知电极与参比电极得电势差后就可以直接知道未知电极得电势.盐桥起到降低液接电势与使两种溶液相连构成闭合电路得作用。

作盐桥得电解质，应该不与两种电解质溶液反应且阴阳离子得迁移数相等，而且浓度要高。

3、电动势得测量方法属于平衡测量,在测量过程中尽可能地做到在可逆条件下进行。

为此，应注意些什么？答:应注意电池回路接通之前，应该让电池稳定一段时间,让离子交换达到一个相对得平衡状态;还应该在接通回路之前先估算电池电动势，然后将电位差计旋钮设定未电池电动势得估算值，避免测量时回路中有较大电流.4、对照理论值与实验测得值，分析误差产生得原因。

答:原电池电动势测定结果得误差来源有很多：标准电池工作时间过长，长时间有电流通过,标准电动势偏离;盐桥受污染；饱与甘汞电极电势不稳定；未能将电位差计旋钮设定在待测电池电动势应有得大体位置,使待测电池中有电流通过等等。

5、在精确得实验中,需要在原电池中通入氮气，它得作用就是什么？答：为了除去溶液中得氧气，以避免氧气参与电极反应，腐蚀电极等。

实验八二级反应—乙酸乙酯皂化１、为什么实验用NaOH与乙酸乙酯应新鲜配制？答:氢氧化钠溶液易吸收空气中二氧化碳而变质；乙酸乙酯容易挥发与发生水解反应而使浓度改变。

物理化学实验思考题解答(1)

原电池电动势的测定1. 对消法测电动势的基本原理是什么? 为什么用伏特表不能准确测定电池电动势?答：对消法就是用一个与原电池反向的外加电压，与电池电压相抗，使的回路中的电流趋近于零，只有这样才能使得测出来的电压为电动势。

伏特表测定电池电动势的时候，回路中的电流不为零，测出的电池两端的电压比实际的电动势要小，因此用伏特表不能准确测定电池电动势。

4.参比电极应具备什么条件？它有什么功用?答：参比电极一般用电势值已知且较恒定的电极，它在测量中可作标准电极使用，在实验中我们测出未知电极和参比电极的电势差后就可以直接知道未知电极的电势。

5. 盐桥有什么作用? 应选择什么样的电解质作盐桥?答：盐桥起到降低液接电势和使两种溶液相连构成闭合电路的作用。

作盐桥的电解质，应该不与两种电解质溶液反应且阴阳离子的迁移数相等，而且浓度要高。

6.如果电池的极性接反了，会有什么后果？答:电池极性接反将导致回路的电压无法调整到零，即无法测定待测电池的电动势。

电导率测定的应用1.测电导时为什么要恒温？实验中测电导池常数和溶液电导时，温度是否要一致？答：因为电导与温度有关，所以测量时要在恒温条件下进行。

测量电导池常数的温度可以与溶液的温度不同，因为电导池系数与温度无关，只要使溶液的电导率与温度对应即可。

凝固点降低法测定相对分子质量1. 当溶质在溶液中有解离、缔合和形成配合物时，对摩尔质量有何影响？答：因为凝固点下降多少直接影响、反映了溶液中溶质的质点数，所以当有解离时质点数增加，凝固点降低值变大，根据公式*f f f f B T T T K m ∆=-=和310B B f f AW M K T W -=⨯∆知摩尔质量会偏小；当有缔合和形成配合物时质点数减小，凝固点降低值变小，从而摩尔质量会偏大。

2. 根据何原则考虑溶质的用量？太多或太少有何影响？答：根据稀溶液依数性范围确定，太多不符合稀溶液，太少凝固点下不明显3. 寒剂温度过高或过低有什么不好？答：寒剂温度过高一方面不会出现过冷现象，也就不能产生大量细小晶体析出的这个实验现象，会导致实验失败，另一方面会使实验的整个时间延长，不利于实验的顺利完成；而寒剂温度过低则会造成过冷太甚，影响萘的相对分子质量的测定。

物化实验思考题答案一电动势法测定及热力学函数计算

四、电动势的测定及热力学函数计算(查阅参考书)1、原电池电动势测定的原理是什么？（画出示意图并说明。

）答：教材p65图9.22、在什么条件下测定的电动势才具有实际意义？要达到此条件,对电池、电极有什么要求？答：恒温、恒压、可逆条件下。

要求：电池反应是可逆的，同时电池在可逆情况下工作，即充电放电过程都必须在准平衡状态下进行，此时只允许有无限小电流通过。

3、测出电动势及温度后，怎样计算热力学函数，写出计算过程。

答：实验书p136（式III-3-23）共三个4、本实验用的Ag-AgCl电极，简述其制作方法及保存方法。

答：答：1、制作：将表面经过清洁处理的铂丝电极作为阴极，把经过砂纸打磨光洁的银丝电极作为阳极，在镀银溶液中镀银，电流控制在5mL左右，40min后在铂丝上镀上紧密的银层，制好的银电极用蒸馏水仔细冲洗，然后用它作阳极，另用一铂丝作阴极，用0.1000mol/L的HCl溶液电解，电流控制在5mA左右，通电20min，在银层上形成Ag-AgCl镀层。

2、保存;放在含AgCl沉淀的HCl中，暗处保存。

5、本实验用饱和甘汞电极，简述其制作方法及保存方法。

答：1、制备：在电极管底部注入适量的汞（约1ml)，将接有导线且顶端外露约5mm铂丝的玻璃管洗净后插入汞中，上部吸入饱和KCl溶液后，与另一支铂电极一起插入KCl溶液中，将待测定的电极作为阳极进行电解，控制电流密度在100mA/cm²左右，直至汞面全部被生成的银白色Hg2Cl2覆盖为止。

用针筒对电极管压气，将KCl电解液徐徐压出，再吸入指定浓度的KCl 溶液，静止备用。

2、保存：盖上橡胶帽，必须泡在饱和氯化钾溶液中。

6、简述盐桥的作用。

在本实验中用盐桥了吗？为什么？答：在两种溶液之间插入盐桥以代替原来的两种溶液的直接接触，减免和稳定液接电位使液接电位减至最小以致接近消除。

防止试液中的有害离子扩散到参比电极的内盐桥溶液中影响其电极电位。

7、本实验中用的饱和氯化钾溶液需要注意什么？可以用饱和硝酸钾吗？答：1、注意：KCl溶液一定要用AgCl预先饱和，因为KCl对AgCl有较大的溶解度，若不预先处理电极表面的AgCl将会很快被溶解而失去作用。

电动势的测定及其应用实验报告思考题

电动势的测定及其应用实验报告思考题电动势的测定及其应用实验报告思考题引言：电动势是电池或电源的一个重要参数，它代表了电源的电压大小。

在本次实验中，我们将学习如何测定电动势，并探讨电动势在实际应用中的意义。

实验方法：实验中，我们使用了一个标准电池和一个电流计。

首先，我们将电流计连接到电池的正负极，然后调节电流计的量程，使其能够测量电流的变化。

接下来，我们通过改变电池的内阻，测量电流的变化情况。

最后，我们将得到一组电流和电动势的数据。

实验结果：通过实验数据的统计和分析，我们得到了电动势与电流之间的关系。

我们发现，当电动势增加时，电流也随之增加。

这是因为电动势代表了电源的电压大小，而电流则是电荷在电路中流动的量。

当电源的电压增加时，电荷在电路中的流动速度也会增加，从而导致电流的增加。

实验讨论：在实验中，我们使用了一个标准电池来测定电动势。

然而，在实际应用中，我们常常需要测量的是其他类型的电源，例如太阳能电池板或燃料电池。

这些电源的电动势可能会受到环境因素的影响，因此在测量时需要进行一定的修正。

另外，电动势的测定还需要考虑电源的内阻对电流的影响。

在实验中，我们通过改变电池的内阻来观察电流的变化情况。

然而，在实际应用中，电源的内阻可能是一个复杂的参数，需要通过更精确的测量方法来确定。

应用实例：电动势在实际应用中有着广泛的应用。

例如，在电动汽车中，电动势代表了电池的电压大小，决定了电动汽车的续航里程。

另外，在太阳能发电系统中，电动势代表了太阳能电池板的电压大小，决定了太阳能发电系统的输出功率。

因此，准确测定电动势对于电动汽车和太阳能发电系统的设计和运行至关重要。

结论：通过本次实验，我们学习了如何测定电动势，并探讨了电动势在实际应用中的意义。

我们发现，电动势代表了电源的电压大小，而电流则是电荷在电路中流动的量。

电动势的测定对于电动汽车和太阳能发电系统等实际应用具有重要意义。

思考题：1. 除了电流计，还有哪些仪器可以用来测定电动势？2. 电动势的测定是否受到环境因素的影响？如果是，如何进行修正？3. 电动势与电流之间的关系是线性的吗？为什么？4. 电动势在哪些实际应用中起到关键作用？为什么？这些思考题可以帮助我们进一步思考电动势的测定及其应用，并拓展我们对电动势的理解。

电池电动势的测定及其应用实验报告

电池电动势的测定及其应用一、实验目的：1．了解对消法测定电池电动势的原理；2．掌握电动势测定难溶物溶度积（SP K ）的方法；3．掌握常用参比电极银一氯化银电极的制备方法。

二、实验原理：电池由两个半电池组成（半电池包括一个电极和相应的电解质溶液），当电池放电时，进行氧化反应的是负极，进行还原反应的是正极。

电池的电动势就是通过电池的电流趋近于零时两极之间的电位差。

它可表示成：-+-=E E E式中+E 、-E 分别表示正、负电极的电位。

当温度、压力恒定时，电池的电动势E （或电极电位+E 、-E ）的大小取决于电极的性质和溶液中有关离子的活度。

电极电位与有关离子活度之间的关系可以由Nernst 方程表示：B B B a zFRT E E υθ∏-=ln （16-1）式中：z 为电池反应的转移电子数，B υ为参加电极反应的物质B 的化学计量数，产物B υ为正，反应物B υ为负。

本实验涉及的两个电池为：（1）（一）Ag （s ），AgCl （s ）│KCl （0.0200 mol·L -1）││AgNO 3（0.0100 mol·L -1）│Ag （s ）（+）（2）（一）Hg （l ），Hg 2Cl 2（s ）│KCl （饱和）││AgNO 3（0.0100 mol·L -1）│Ag （s ）（+）在上述电池中用到的三个电极是：（1）银电极：电极反应：Ag e L mol Ag →+⋅-+)01.0(1 （16-2）}{}{++=++Ag a FRT Ag Ag E Ag Ag E ln //θ 其中： }{)25(00097.07991.0/--=+t Ag Ag E θV式中：t 为摄氏温度（下同），（2）甘汞电极：电极反应：)(2)(22)(2--+→+Cl a Cl l Hg e s HgCl （16-3）{}}{--=Cl a F RT Hg s Cl Hg E Hg s Cl Hg E ln /)(/)(2222θ 对于饱和甘汞电极，温度一定时，-Cl a 为定值，因此饱和甘汞电极电位与温度有关，其关系式为：}{)25(00065.02415.0/)(22--=t Hg s Cl Hg E V（3）银—氯化银电极电极反应)()('--+=+Cl a Cl Ag e s AgCl （16-4）根据溶度积关系式sp Cl Ag K a a =⋅-+''得 'ln }/{}/)({++=+Ag a FRT Ag Ag E Ag s AgCl E θ 'ln }/{-+=+Cl sp a K F RT Ag Ag E θ 'ln ln }/{--+=+Cl sp a FRT K F RT Ag Ag E θ 'ln }/)({--=Cl a FRT Ag s AgCl E θ (16-5) 式中：)25(000645.02224.0ln }/{}/)({--=+=+t K FRT Ag Ag E Ag s AgCl E SP θθ V 由上式可见，利用Nernst 关系式可求得难溶盐的溶度积常数，为此我们将（16-2）、（16-4）两个电极连同盐桥组成电池（Ⅰ），其电动势可表示为：-+-=E E E =}{}{Ag s AgCl E Ag Ag E /)(/-+ =)ln ln }/{(ln }/{-+'-+-+++cl SP Ag a FRT K F RT Ag Ag E a F RT Ag Ag E θθ =)ln(ln -+'⋅+-cl Ag SP a a FRT K F RT 整理得：⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⋅'⋅=-+RT EF a a K cl Ag SP exp (16-6) 因此，给定电池(I)中左右半电池活度'-Cl a 和+Ag a ，若测得电池（I ）的电动势，依上式即可求出AgCl 的溶度积常数。

电动势的测定及应用

电动势的测定及应用宁波工程学院物理化学实验报告专业班级化工104班姓名张雅俊序号 35 实验日期2021.5.12 同组姓名蒋燕军、罗诚指导老师付志强，罗丽娟一、实验目的1.通过实验加深对可逆电池、可逆电极、盐桥等概念的理解；2.掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用方法；3.通过电池Ag | AgNO3(b1) || KCl(b2) | Ag-AgCl |Ag的电动势求AgCl的溶度积Ksp；4.了解标准电池的使用和不同盐桥的使用条件。

二、实验原理1.可逆电池的电动势：在电池中，电极都具有一定的电极电势。

当电池处于平衡态时，两个电极的电极电势之差就等于该可逆电极电势。

规定电池的电动势等于正负电极的电极电势之差，即：E=ψ+－ψ-可逆电池必须具备的条件为：（1）电极上的化学反应可向正反两个方向进行，即反应可逆。

（2）电池在工作（充放电）时，所通过的电流必须无限小，此时电池可在接近平衡状态下工作，即能量可逆。

（3）电池中所进行的其它过程可逆。

如溶液间无扩散、无液体接界电势。

因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件，在精确度不高的测量时，常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来减小液体接界电势。

要达到工作电流零的条件，必须使电池在接近热力学平衡条件下工作。

测量可逆电池的电动势不能直接用伏特计来测量。

因为电池与伏特计相接后，整个线路便有电流通过，此时电池内部由于存在内电阻而产生某一电位降，并在电池两极发生化学反应，溶液浓度发生变化，电动势数据不稳定。

所以要准确测定电池的电动势，只有在电流无限小的情况下进行，所采用的对消法就是根据这个要求设计的。

2.对消法测定原电池电动势原理：在待测电池上并联一个大小相等，方向相反的外加电势差，这样待测电池中没有电流通过，外加电动势的大小即等于待测电池的电动势。

Ew-工作电源；EN-标准电池；Ex-待测电池；R-调节电阻；Rx-待测电池电动势补偿电阻；RN-标准电池电动势补偿电阻；K-转换电键；G-检流计 3.电极：（1）标准氢电极：电极电势的绝对值无法测定，手册上所列的电极电势均为相对电极图1 电势，即以标准氢电极作为标准（标准氢电极是氢气压力为101325Pa，溶液中H+为1，其电极电动势规定为零）。

原电池电动势的测定实验反思

原电池电动势的测定实验反思
1.对实验操作要求规范同学们初次实验往往操作不当，尤其是对铜、锌电极的处理。

为了提高实验进度往往用砂纸对锌电极简单打磨几下，未能有效去除电极表面的氧化层导致电极电势的测定产生误差。

此外锌电极经饱和硝酸亚汞溶液浸泡后取出来时同学们时常有将有毒的溶液
带出试剂瓶，会给环境造成严重的污染以及师生健康造成危害。

2.铜电极的处理是在其表面电镀上一层单质铜，以保证是真正的铜电极。

对电镀的电流，电镀时如果时间不够，表面不能完全覆盖一层纯铜影响铜电极势，进而影响原电池电动势的测定。

当铜电极电镀完后，常有同学忽视电极的清洗环节直接将电极插入铜电极管中改变了铜电
极管中电解质溶液的组成电极电势也会有所影响。

3.用电位差计测定电动势时，有同学对检流计的光束的偏转观察不到位往往将电键按钮接通过长时间，导致标准电池或待测原电池放电过大破坏电池的平衡条件。

电位差计用的工作电源一般为干电池，干电池用一段时间后，电池电动势不稳。

因此每次实验时或测量过程中，都要用标准电池重新对工作电流进行校正，操作繁琐、费时、费力。