北京化工大学：《大学化学实验》课程授课教案（PPT课件讲稿）可逆电池电动势的测定

可逆电池电动势的测定 主讲：吕志 北京化工大学化学实验教学示范中心

主讲：吕 志 北京化工大学化学实验教学示范中心

一.实验目的 北京化工大学 化学实验教学中心 1.理解对消法（补偿法）测定原电池电动势的基本原理； 2.掌握电极制作方法； 3.掌握电位差计的操作方法，准确测定电池电动势

一.实验目的 1. 理解对消法（补偿法）测定原电池电动势的基本原理； 2. 掌握电极制作方法； 3. 掌握电位差计的操作方法，准确测定电池电动势。 北京化工大学 化学实验教学中心

二.实验原理 北京化工大学 化学实验教学中心 实验内容 测下列电池电动势： 1.Hg0Hg2CL2(s)KC(饱和)CuSO4(0.1moL)Cu(s) 2.Zn(s)ZnSO,(0.1molL)KC饱和)Hg2CL2(sHg④ 3.Zn(s)ZnSO(0.1moVL)CuSO(0.1moV/L)Cu(s) 4.Hg0HgC12(S)KC(饱和)Q-H,Q(用待测溶液饱和Pts) 求： (1)铜电极的标准电极电势： (2)锌电极的标准电极电势； (3)丹尼尔电池的标准电动势： (4)待测溶液的pH

二.实验原理 北京化工大学 化学实验教学中心 实验内容 Hg(l) Hg Cl (s)KCl(饱和) CuSO (0.1mol/L) Cu(s) 2 2 4 Zn(s) ZnSO (0.1mol/L) KCl(饱和)Hg Cl (s) Hg(l) 4 2 2 Zn(s) ZnSO (0.1mol/L) CuSO (0.1mol/L) Cu(s) 4 4 Hg(l) Hg Cl (s) KCl(饱和) Q H Q( 饱和)Pt(s) 2 2 − 2 用待测溶液 1. 2. 3. 4. 测下列电池电动势： 求：（1）铜电极的标准电极电势； （2）锌电极的标准电极电势； （3）丹尼尔电池的标准电动势； （4）待测溶液的pH

二.实验原理 北奈化工大学 化学实验教学中心 1.铜电极的标准电极电势： E8u=E,+EH球 2.303R7 2F lg acu 2.锌电极的标准电极电势： %m=E汞-E, 2.303RT 2F lg an 3.丹尼尔电池的标准电动势： 明E=8F号2=6+23037电 2F 4.待测溶液的p pH=品-FtE-E 2.303RT/F

二.实验原理 北京化工大学 化学实验教学中心 1.铜电极的标准电极电势： 2.锌电极的标准电极电势： 3.丹尼尔电池的标准电动势： 4.待测溶液的pH： 2+ = + − 2+ Cu /Cu 1 Cu lg 2 2.303  F RT E E E甘汞  2+ = − − 2+ Zn /Zn 2 Zn lg 2 2.303  F RT E E甘汞 E  + + = + − + = + 2 2 2 2 Cu Zn Cu /Cu Zn /Zn 3 lg 2 2.303   F RT E E E E    丹尼尔 RT F E E E 2.303 / pH Q/HQ − − 4 = 甘汞 

二.实验原理 北京化工大学 化学实验教学中心 对消法原理： 标准电池电动势： E/V=1.01859-4.06×10-5(t/℃-20) 工作电流标定： Ry =EN /I=EN /0.1mA 未知电池电动势E测定： E=IR= REN 对消法原理示意图 RN

二.实验原理 北京化工大学 化学实验教学中心 对消法原理： 对消法原理示意图 EN/V = 1.01859 - 4.06×10－5 (t/ ℃ - 20) 标准电池电动势： RN = EN / I = EN / 0.1mA 工作电流标定： N N x R RE E = IR = 未知电池电动势Ex测定：

三.实验步骤 北京化工大学 化学实验教学中心 1.电极的制作 (1)锌电极和铜电极 用砂纸将锌棒和铜棒擦亮，先后用水和去离子水冲洗 干净后，再用滤纸吸干备用。 (2)饱和甘汞电极 将饱和甘汞电极浸泡在饱和KCI溶液中备用。 (3)醌氢醌(Q-HQ)电极 取少量醌氢醌固体放入待测溶液中制成饱和溶液。取 一支铂电极，用6mol/L硝酸浸泡5min,先后用水和去离子 水冲洗干净后用滤纸吸干，插入待测溶液中

三.实验步骤 1．电极的制作 (1) 锌电极和铜电极 用砂纸将锌棒和铜棒擦亮，先后用水和去离子水冲洗 干净后，再用滤纸吸干备用。 (2) 饱和甘汞电极 将饱和甘汞电极浸泡在饱和KCl溶液中备用。 (3) 醌氢醌(Q-HQ)电极 取少量醌氢醌固体放入待测溶液中制成饱和溶液。取 一支铂电极，用6mol/L硝酸浸泡5min，先后用水和去离子 水冲洗干净后用滤纸吸干，插入待测溶液中。 北京化工大学 化学实验教学中心

三.实验步骤 北京化工大学 化学实验教学中心 2.组成待测电池 (1)Hg①Hg2Cl2(s)KC(饱和)CuSO,(0.1moL)Cu(s) (2)Zn(s)ZnSO (0.1mol/L)KCI Hg,CI2(s)Hg(1 (3)Zn(s)|ZnSO(0.1moV/L)CuSO(0.1moV/L)Cu(s) (4)Hg)Hg2C12(s)KC(饱和)Q-H,Q(用待测溶液饱和P(s)

北京化工大学 化学实验教学中心 2.组成待测电池 Hg(l) Hg Cl (s)KCl( 饱 和) CuSO (0.1mol/L) Cu(s) 2 2 4 Zn(s) ZnSO (0.1mol/L) KCl( 饱 和)Hg Cl (s) Hg(l) 4 2 2 Zn(s) ZnSO (0.1mol/L) CuSO (0.1mol/L) Cu(s) 4 4 Hg(l) Hg Cl (s) KCl( 饱 和) Q H Q( 饱 和)Pt(s) 2 2 − 2 用待测溶液 （ 1 ） （ 2 ） （ 3 ） （ 4 ） 三.实验步骤

三.实验步骤 北京化工大学 化学实验教学中心 检流计 标准电池 健雾 工作电池 电计 标准 未知1 未知2 00 00 ō6 06.195ò22v6833v 标准电池 温度补偿 旋钮 测量旋钮 1.018V 粗○ 工作电流 调节旋钮 O细 换向开关 ○微 X2 按钮 粗 细 短路 图2Uj-25型电位差计板面示意图

三.实验步骤 北京化工大学 化学实验教学中心

四.注意事项 北京化工大学 化学实验教学中心 1.必须用砂纸将锌棒和铜棒擦亮； 2.醌氢醌的溶解度很小，取少量即可，以免浪费： 3.接线时，其他线路接好并检查无误后再接电池。测量 完毕后先拆下电池 4.测量时先按粗键，按下后立即放开，能观察到检流计 光标偏离方向即可，待光标偏离零点距离很小时再使用 细键

四.注意事项 1.必须用砂纸将锌棒和铜棒擦亮； 2.醌氢醌的溶解度很小，取少量即可，以免浪费； 3.接线时，其他线路接好并检查无误后再接电池。测量 完毕后先拆下电池； 4.测量时先按粗键，按下后立即放开，能观察到检流计 光标偏离方向即可，待光标偏离零点距离很小时再使用 细键。 北京化工大学 化学实验教学中心

五.思考题 北京化工大学 化学实验教学中心 1.检流计光标总偏向一个方向是什么原因？如何排除？ 2.检流计光标不动是什么原因？如何排除？ 3.电位差计面板上“粗”、“细”、“短路”按钮的功 用是什么？

五.思考题 1. 检流计光标总偏向一个方向是什么原因？如何排除？ 2. 检流计光标不动是什么原因？如何排除？ 3. 电位差计面板上“粗”、“细”、“短路”按钮的功 用是什么？ 北京化工大学 化学实验教学中心