原电池的探究与实验(实验部分)

实验

1. 1用一般锌和纯锌做负极的实验比较

实验装置采用市售的原电池装置容积为6 ×3 ×8cm (下同) ,硫酸浓度为20% (体积比)、溶液温度10℃,两电极间距离3 cm,外接灵敏电流计, (量程为0 -3A,内电阻为01025Ω)。纯锌电极采用分析纯锌片(纯度为99199%) ; 铜电极为分析纯铜片(纯度为99199%) ,两电极面积均为(5 ×215) cm2。见表1。

表1不同纯度的锌电极实验比较

从实验结果可看出,采用纯度较高的锌片做电极(负极) ,锌电极上的气泡,确实大大减少,但仍有少量气泡。反应前后测定硫酸溶液温度变化不大,说明原电池反应热效应不明显。

1. 2用不同浓度的硫酸溶液实验比较

用纯铜片和纯锌片做电极,电极面积为( 5 ×215) cm2 ,两电极间距离为3 cm,硫酸溶液的温度为10℃。实验结果见表2。

表2 不同浓度的硫酸实验比较

从实验结果可看出,随着硫酸溶液浓度的增加,两电极上反应加剧,对外供给的电流增大。但在Zn负极上始终有气泡产生,而且也随硫酸浓度增大而增多。当硫酸浓度达60%时,由于浓硫酸的强氧化性,而使Zn表面产生致密氧化层,两极反应停止。

1. 3电极面积对实验的影响

用纯铜片和纯锌片做电极,两电极间距离3 cm,硫酸溶液浓度为20% ,温度10℃,改变两电极面积做实验。实验结果见表3。

表3 不同电极面积实验比较

从实验结果看出,随着电极面积的减小,原电池对外供电能力减弱。

1. 4电极间距离对实验的影响

用纯铜片和纯锌片做电极,电极面积(5 ×215)cm,硫酸溶液浓度20%,温度10℃,改变两电极间距离实验。实验结果见表4。

表4 不同电极间距离实验比较

从实验结果可看出,随着两电极间距离减小,电极反应加快,对外供电能力加大,两电极上气泡增多。

1. 5硫酸溶液的温度对实验的影响

用纯铜片,纯锌片做电极,两电极间距离3 cm,硫酸溶液浓度为20% ,电极面积5 ×215 cm,改变硫酸溶液温度做实验。实验结果见表5。

表5 硫酸溶液不同温度实验比较

从实验结果可看出,随着硫酸溶液温度增加,H+离子迁移速度加快,两电极上反应明显加剧,特别是锌电极上尤为突出。原电池对外供电能力加强。