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原电池电动势的测定及应用 PAGE PAGE 3 实验十二 原电池电动势的测定及应用 专业：11化学 姓名：赖煊荣 座号：32 同组人：黄音彬 时间：2014.3.25 Ⅰ、实验目的 1．掌握可逆电池电动势的测量原理及数字式电子电位差计的正确使用方法。 2．学会几种电极和盐桥的制备方法。 3．通过原电池电动势的测定求算有关热力学函数。 Ⅱ、实验原理 1．求难溶盐AgCl的溶度积KSP 设计电池如下：Ag(s)-AgCl(s)｜HCl(0.1000mol·kg-1)‖AgNO3(0.1000mol·kg-1)｜Ag(s) 银电极反应: Ag++e→Ag 银－氯化银电极反应: Ag + Cl-→AgCl+e 总的电池反应为: Ag++Cl-→AgCl 已知aAg+、aCl-，测得电池动势E，即可求KSP。 2．求铜电极(或银电极)的标准电极电势 (1)对铜电极可设计电池如下： Hg(l)-Hg2Cl2(s)｜KCl(饱和)‖CuSO4(0.1000mol·kg-1)｜Cu(s) 铜电极的反应为： Cu2+ + 2e → Cu 甘汞电极的反应为： 2Hg+2Cl-→Hg2Cl2+2e 已知aCu2+及Φ(饱和甘汞)，测得电动势E，即可求得Φo（Cu2+/Cu）。 (2)对银电极可设计电池如下：Hg(l)-Hg2Cl2(s)｜KCl(饱和)‖AgNO3(0.1000mol·kg-1)｜Ag(s) 银电极的反应为： Ag++e→Ag 甘汞电极的反应为： 2Hg+2Cl-→Hg2Cl2+2e 已知aAg+及Φ(饱和甘汞)，测得电动势E，即可求得Φo（Ag+/Ag）。 3．测定浓差电池的电动势 设计电池如下： Cu(s)｜CuSO4(0.0100mol·kg-1)‖CuSO4(0.1000mol·kg-1)｜Cu(s) 电池的电动势 Ⅲ、仪器药品 1．仪器 ZD—WC数字式电子电位差计1台、标准电池1只、银电极2只、铜电极2只、铂电极2只、饱和甘汞电极1只、锌电极1只、恒温夹套烧杯2只、盐桥玻管数只、超级恒温槽1台、精密稳压电源（或恒电位仪）1台、导线等。 2．药品 AgNO3(0.1000mol·kg-1) 、CuSO4(0.0100mol·kg-1)、ZnSO4(0.100mol·kg-1)、KCl饱和溶液 CuSO4(0.1000mol·kg-1)、 Ⅳ、实验步骤 1．电极的制备 2．盐桥制备 3．电动势的测定 分别测定下列四个原电池的电动势。 ①Zn(s)｜ZnSO4(0.1000mol·kg-1)‖CuSO4(0.1000mol·kg-1)｜Cu(s) ②Hg(l)-Hg2Cl2(s)｜饱和KCl溶液‖CuSO4(0.1000mol·kg-1)｜Cu(s) ③Hg(l)-Hg2Cl2(s)｜饱和KCl溶液‖AgNO3(0.1000mol·kg-1)｜Ag(s) ④浓差电池Cu(s)｜CuSO4(0.0100mol·kg-1)‖CuSO4(0.1000mol·kg-1)｜Cu(s) Ⅵ、数据处理 1、实验数据记录 表1 实验室条件的记录表 项目 实验开始时 实验结束时 温度/℃ 21.9 22.1 压力/hp 1022.7 1022.0 湿度/% 54.9 55.0 表2 实验数据记录表 项目 Zn-Cu Hg-Cu Hg-Ag Cu-Cu 理论E/mv 1114.11 81.20 454.00 23.54 测定值E1/mv 1116.72 52.00 489.77 13.09 测定值E2/mv 1109.69 51.65 490.49 12.59 测定值E3/mv 1111.32 51.62 490.68 12.19 平均值 1112.58 51.76 490.31 12.62 2、实验数据处理 2.1计算时遇到电极电位公式(式中t为℃)如下： φ(饱和甘汞)=0.24240-7.6×10-4(t-25) 2.2计算时有关电解质的离子平均活度系数γ±(25℃)如下： 0.1000mol·kg-1AgNO3 ? γAg+= γ± = 0.734 0.1000mol·kg-1CuSO4 γCu2+= γ± = 0.16 2.3由测得的六个原电池的电动势进行以下计算： （1）由原电池①和④获得其电动势值。 由原电池①得E1=1112.58mV 由原电池④