复旦大学：《仪器分析和物理化学》课程教学资源（PPT实验课件）原电池电动势的测定及其应用 Electromotive Force of Galvanic Cell

原电池电动势的测 定及其应用 00 -Electromotive Force of Galvanic Cell 4 化学系基础实验中心

化学系基础实验中心 原电池电动势的测 定及其应用 ─Electromotive Force of Galvanic Cell

实验目的 999 一，测定Zn-Cu电池的电动势和Cu、Zn电极的 电极电势 二，学会一些电极的制备和处理方法 三，掌握电位差计的测量原理和正确使用方法 四。分析测量结果和理论值的差异，并给出可能 的误差来源 大学是出记学实验

实验目的 一. 测定Zn-Cu电池的电动势和Cu、Zn电极的 电极电势 二. 学会一些电极的制备和处理方法 三. 掌握电位差计的测量原理和正确使用方法 四. 分析测量结果和理论值的差异，并给出可能 的误差来源

基本原理 L.原电池测定时需要达到的几个基本条件 可逆条件 电池反 不存在不可逆 应是可 的液接界 逆的 70 对消法 盐桥 (电位差计) (正负离子淌 度接近) 大石出记学实

基本原理 I. 原电池测定时需要达到的几个基本条件 电池反 应是可 逆的 不存在不可逆 的液接界 对消法 （电位差计） 盐桥 （正负离子淌 度接近） 可逆条件 I →0

基本原理 999 L.Zn-Cu电池的工作原理 负极 Zn-→Zn2+(a(Zn2+)+2e 正极C2+(a(Cu2+)+2e→Cu Zn+Cu2(a(Cu2))>Zn2(a(Zn2)+Cu 0,=p 1 Cu ICu 2F a(C2+) a(Zn2+)=Y±mz2 0.=p2a 1 a(Cu2+)=y生mc2 2Fa(Zn2*) 离子活度系数P382 p2=p%8+a(T-298)+B(T-298)2 夫学石出必学实验

基本原理 II. Zn-Cu电池的工作原理 2 2 / 2 / 2 1 ln 2 ( ) 1 ln 2 ( ) Cu Cu Zn Zn RT F a Cu RT F a Zn     + +  + +  − + = − = − 2 2 2 2 ( ) ( ) Zn Cu a Zn m a Cu m   + + +  +  = = 9 1 2 2 8 2 ( 298) ( 298) T    T T   = + − + − 2 2 2 2 2 2 2 2 ( ( )) 2 ( ( )) 2 ( ( )) ( ( )) Zn Zn a Zn e Cu a Cu e Cu Zn Cu a Cu Zn a Zn Cu + + − + + − + + + + → + + → + → + 负极 正极 离子活度系数 P382

仪器试剂 UJ-25型电位差计 针筒 标准电池(1964) 连接导线 检流计（指零仪） 恒电流仪 干电池组(3V) 镀铜溶液 饱和甘汞电极 饱和硝酸亚汞（汞） 电极管（两根） 疏酸锌水溶液(0.1molL) Cu、Zn、Ag、Pt电极 。疏酸铜水溶液(0.1,0.01molL1) 电极架 饱和KC溶液 电镀装置 。 0.1 mol.L-1 HCI 夫学出记学实

仪器 试剂 • UJ-25型电位差计 • 标准电池（1964） • 检流计（指零仪） • 干电池组（3V） • 饱和甘汞电极 • 电极管（两根） • Cu、Zn、Ag、Pt电极 • 电极架 • 电镀装置 • 针筒 • 连接导线 • 恒电流仪 • 镀铜溶液 • 饱和硝酸亚汞（汞） • 硫酸锌水溶液(0.1 molL-1 ) • 硫酸铜水溶液(0.1, 0.01 mol L-1 ) • 饱和KCl溶液 • 0.1 mol L-1 HCl

实验 L电极制备 A,Ag/AgC1电极 *Ag/AgC制备完成之后需要在含饱和AgCI和一定浓度的KCI溶液中老化1-2天。因此这里制 备的主要目的是了解操作过程，并和饱和甘汞为参比时的精度做比较。 *阳极氧化电流为-0.6~-0.8mA(恒电流氧化 电位器 亮安表 Ag丝：氨水内浸泡 电源 聚四氟乙烯 盖于 银丝 自来水和蒸 -5 玻璃管 10-15min 馏水清洗 Ag/AgCl KCI溶液 玻璃砂芯 Pt电极 4g丝 注意：饱和AgC的添加

实验 I. 电极制备 A. Ag/AgCl电极 *Ag/AgCl制备完成之后需要在含饱和AgCl和一定浓度的KCl溶液中老化1-2天。因此这里制 备的主要目的是了解操作过程，并和饱和甘汞为参比时的精度做比较。 *阳极氧化电流为-0.6 ～ -0.8 mA (恒电流氧化) Ag丝：氨水内浸泡 自来水和蒸 馏水清洗 注意：饱和AgCl的添加 Ag丝 Pt电极 10-15 min

Aa/AaC电极不同条件下的形貌 5.0mA,10s Acc.V Spot Magn Det 2003/50500 Ag/AgCIE电极在大电流阳极氧化时的SEM照片 (Left)低倍形貌(Right)5000倍 UN更 尖学石出记学实验 一

-5.0 mA, 10 s Ag/AgCl电极不同条件下的形貌 Ag/AgCl电极在大电流阳极氧化时的SEM照片 （Left）低倍形貌（Right）5000倍

Aa/AgC电极不同条件下的形貌 -0.70mA,10min Ag/AgCIE电极在小电流阳极氧化时的SEM照片 （Left)低倍形貌(Right)5000倍 尖学石出心学实验

-0.70 mA, 10 min Ag/AgCl电极不同条件下的形貌 Ag/AgCl电极在小电流阳极氧化时的SEM照片 （Left）低倍形貌（Right）5000倍

实验 1。电极制备 B,7n电极 *Z电极制备的过程中本来需要汞齐化，而由于并非首次使用，已经经过多次汞齐化，所以 汞齐化步骤可以忽略。 *实验装置里的夹子换成了玻璃珠 铜丝 铜丝 夹子 乳胶管 电极管 盐桥 锌电极 (饱和KC) 铜电极 大学希魂和家寒

实验 I. 电极制备 B. Zn电极  Zn电极制备的过程中本来需要汞齐化，而由于并非首次使用，已经经过多次汞齐化，所以 汞齐化步骤可以忽略。 实验装置里的夹子换成了玻璃珠 Zn－Cu电池构建示意图

实验 1。电极制备 电位器 毫安表 C,Cu电极 A *C电极制备的过程中为恒电流电 电源 镀：-10.0mA,时间1h以上（一般 为3h)。 *实验装置里的夹子换成了玻璃珠 铜棒 铜电极 尖学石出心学实验

实验 I. 电极制备 C. Cu电极  Cu电极制备的过程中为恒电流电 镀：-10. 0 mA，时间1h 以上（一般 为3 h）。 实验装置里的夹子换成了玻璃珠