最新原电池电动势及溶液pH值的测定精品课件.ppt

电池由两个电极组成。在电池反应中，进行氧化反应的是负极，进 行还原反应的是正极,以铜-锌电池为例，它可以表示为： Zn IZnSO4(a1)lI CuSO4(a2)lCu 负极反应为：ZnZn2+2e 正极反应为：Cn2+2e Cu 总电池反应：Zn+Cu2+ Cu+Zn2+ 其电动势的大小与电极性质及溶液中相关离子的活度的关系可由能 斯特公式求得：22ln20CuZnaaFRTEE若用饱和甘汞电极作参比电极，当溶液的pH77时，醌氢醌电极为氧化电极(负极)，此时，溶液pH的公式请读者自行推导)。 FRTEpHpHFRTEQHQQHQQHQ/303.2)303.2)(0/)(0/222饱和甘汞饱和甘汞甘汞（饱和）（式中醌氢醌电极的标准电极电势 ，饱和甘汞电极的电势 的值均与温度有关，它们与温度的关系为：因此，若测定了电池的电动势，根据便可求得溶液的pH值。 02/QHQ甘汞（饱和）实验温度甘汞（饱和）tttQHQ)25(106 . 72438. 0)25(104 . 76994. 0440/2FRTEpHQHQ/303.2)(0/2饱和甘汞三、仪器、药品： SDC-IIB数字电位差综合测试仪1台，锌电极1支，铜电极1支；铂电极1支；饱和甘汞电极1只；半电池2个；小烧杯8个，吸球1个，pH计（PB-10）1 台，复合电极1支， 饱和KCl溶液， 0.10MZnSO4溶液， 0.10 MCuS04溶液，1 MHAC溶液；1 MNaAC溶 液。 甲液(每升溶液含11.376Na2HP0412H20) 乙液(每升溶液含9.078克KH2P04), 醌氢醌晶体四、实验步骤：1、电极制备及电池组合 (1)锌电极及锌半电池。用细砂纸打磨，用蒸馏水淋洗，用滤纸擦干，再将处理好的锌电极，插入清洁的半电池管内并塞紧，将虹吸管管口浸入有 0.10M ZnSO4溶液的烧杯内，用吸球自支管吸入ZnSO4，夹上螺旋夹，注意虹吸管内不能有气泡，也不能有漏液现象。 (2)铜电极及铜半电池；同法制备。四、实验步骤： (3)电池组合：将饱和电池组合：将饱和KCI溶液注入溶液注入50ml小烧杯中，制成盐桥，将上述的锌小烧杯中，制成盐桥，将上述的锌半电池的虹吸管和铜半电池虹吸管插入烧杯中，所组成的电池为：半电池的虹吸管和铜半电池虹吸管插入烧杯中，所组成的电池为：电池电池1： Zn|Zn2+(0.1000molL-1)|Cu2+(0.1000molL-1)|Cu分别与甘汞电极组成的电池为：分别与甘汞电极组成的电池为：电池电池2： Zn|Zn2+(0.1000molL-1)|KCl(饱和饱和)|Hg2Cl2(s)|Hg(l)电池电池3： Hg(l)|Hg2Cl2(s)|KCl(饱和饱和)|Cu2+(0.10molL-1)|Cu 四、实验步骤：2、电动势的测定： (1) 分别估算待测电池的电动势。 (2)仔细阅读综合测试仪使用说明书的有关部分。 (3)分别测定各待测电池的电动势，重复三次，取平均值。四、实验步骤：测定电动势一般应注意： (1)当工作电池刚接入电路时，电动势稍有下降。因此在电池接入电路后，应稍等几分钟再操作。 (2)在整个测量过程中，因工作回路有电流通过，故工作电池的电动势会略有改变，因此，每测定一次就要校正一次。 (3)避免在寻找平衡点的过程中，原电池发生极化现象。(4)刚组成的电池电动势不稳定，应待35分钟后再测定。 四、实验步骤：3、电动势法测溶液的pH值。 (1)配制下列溶液 取1.0moldm-3HAC及1.0moldm-3 NaAC溶液各5ml混合后蒸馏水稀释到20ml作待测液1。 取甲液1.0ml，乙液19.0ml混合，作待测液2。 取甲液14.0ml，乙液6.0ml混合，作待测液3。 将适量(黄豆大小)醌氢醌分别加在各待测溶液中，用玻璃棒搅均匀。让其 充分溶解形成饱和溶液，然后将光亮铂电极和饱和甘汞电极插入待测溶液 1中组成下列电池。 HgIHg2Cl2l KCl(饱和)ll待测溶液IQH2Q IPt 用电位差计测定此电池的电动势，重复三次。 再以蒸馏水冲洗铂电极及汞电极外壁，并用滤纸拭干，浸入其余各待测溶液中组成电池，分别测定电动势，重复三次。 在测定时，一定要让醌氢醌充分溶解，真正形成饱和溶液之后进行测定，所得之值才能达到稳定。 4、用pH计测定上述溶液的pH值。五、数据处理：五、数据处理：五、数据处理：1、根据公式计算Cu一Zn电池电动势的理论值， 并与实验进行比较，讨论产生误差的原因。 2、根据公式计算未知溶液的pH值，与酸度计测 定值进行比较。 六、思考题l、 原电池的电动势能用伏特计进行测定吗?为什么? 2、用对消法测定原电池的电动势的原理是什么?在测量时电位差计 中有无电流通过? 3、如何用电化学方法测定溶液的pH值? 4、怎样用醌氢醌电极测定溶液的pH值?