六电动势的测定及应用

1、宁 波 工 程 学 院物理化学实验报告专业班级 化工114班 姓名 提子 序号 17 同组姓名 指导老师 胡爱珠 杨建平 实验日期 2013.5.28 实验名称 实验六 电动势的测定及应用 1、 实验目的1.通过实验加深对可逆电池、可逆电极、盐桥等概念的理解2.掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用方法3.通过电池Ag | AgNO3(b1) | KCl(b2) | Ag-AgCl |Ag的电动势求AgCl的溶度积Ksp。4.了解标准电池的使用和不同盐桥的使用条件二、实验原理1.可逆电池的电动势： E=1-22.对消法测定原电池电动势的原理：在待测电池上并联一个大小相等，反向相反的外加

2、电势差，这样待测电池中没有电流通过，外加电势差的大小即等于待测电池的电动势。3.电极：E甘汞（t/-25）4.电池：电池(1)：（-）Hg(s)|Hg2Cl2(s)|KCl(饱和)| AgNO3(c)|Ag(s) (+)电池(2)：（-）Hg(s)|Hg2Cl2(s)|KCl(饱和)|KCl(c)|AgCl(s),Ag(s) (+)3、 实验仪器、试剂仪器： EM-3C数字式电子电位差计；检流计；标准电极；银电极1支；银-氯化银1支；饱和甘汞电极1支；50ml烧杯2个；导线、滤纸若干。试剂： 0.01，0.03，0.05，0.07，0.09（mol*dm-3）KCl溶液；0.01，0.03，0

3、.05，0.07，0.09（mol*dm-3）AgNO3溶液；饱和KCl溶液。4、 实验步骤1、打开EM-3C数字式电子电位差计预热15分钟。2、读室温，利用韦斯顿标准电池电动势温度校正公式，计算标准电池在室温时的电动势Es。 Es=1.018454.05×10-5 (T/K293.15)9.5×10-7(T/K293.15)23、将电位差计面板右侧的拨位开关拨到“外标”位置，调节左侧拨位开关至标准电池的实际Es值。用导线把标准电极正负极和电位差计面板右侧的“外标”测量孔的正负极相连接。按一下校准按钮，观察右边平衡指示LED显示值是否为零，为零时校准完毕。4、测量待测电池（

4、1）的电动势：取1个干燥、洁净的50ml烧杯，倒入约25ml 0.01mol*dm-3AgNO3溶液，将银电极用细砂纸打磨光亮，再用蒸馏水冲洗干净并擦干后插入该AgNO3溶液中；另取饱和甘汞电极1支并将其插入装有饱和KCl溶液的容器内；将KNO3盐桥的两个支脚插入上述两个容器中；如此构成了电池（1）。将电位差计面板右侧的拨位开关拨到“外标”位置。用导线把待测电池的甘汞电极和电位差计面板右侧的“测量”测量孔的负极相连接；银电极和正极相连接。在测量前粗略估计一下所测电池的电动势的数值，将左侧拨位开关调节至粗估值附近。然后将拨位开关拨到“测量”位置，再仔细调节左侧旋钮，观察右边平衡指示LED显示值，

5、当平衡指示值在正负20以内时，测量完毕，记下测量数据。将拨位开关拨回“外标”位置。重复前面实验步骤，依次测量0.03，0.05，0.07，0.09（mol*dm-3）AgNO3溶液至全部待测溶液测量完毕。5、测量待测电池（2）的电动势：（同4)6、测量完毕后，将所有电极放回原处；废弃溶液倒入指定的回收瓶中；KCl盐桥放回饱和KCl溶液中，AgNO3盐桥放入指定的回收瓶中；洗净所有小烧杯并放入烘箱中干燥。5、 数据记录与处理室温：29.3 标准电池温度：30 Es：1.01795V E甘汞: 0.2377V1、测量电池(1)：C(AgNO3)/mol.dm-3Ex/VE(Ag+/Ag)/Va(A

6、g+)ln a(Ag+)(AgNO3)0.010.42910.66680.00902-4.7080.9020.030.45280.69050.02526-3.6790.8420.050.46590.70360.04080-3.1990.8160.070.47420.71190.05551-2.8910.7930.090.47990.71760.06984-2.6620.776得到方程E(Ag+/Ag) = 0.02494* ln a(Ag+) + 0.78359所以当ln a(Ag+)=0时，E(Ag+/Ag)= 0.7836V2、测量电池(2)：C(KCl)/mol.dm-3Ex/VE(Ag

7、Cl/Ag)/Va(Cl-)ln a(Cl-)KCl0.010.07440.31210.00902-4.7080.9020.030.05410.29180.02526-3.6740.8420.050.04220.27990.0408-3.1990.8160.070.03340.27110.05551-2.8910.7930.090.02690.26460.06984-2.6620.776得出方程E(AgCl/Ag)= -0.02308*ln a(Cl-)+0.20482当ln a(Cl-)=0时，E(AgCl/Ag)=0.2048V将上述所得数据代入公式EMF=E(AgCl/Ag)-E(Ag+

8、/Ag)=0.2048V-0.7836V=-0.5788VlnKsp(AgCl)=F×EMF /(R×T)=96500×(-0.5788)/(8.314×303.15)=22.16得：Ksp(AgCl)=2.37×10-10E(Ag+/Ag)%=(0.7836-0.7994)/0.7994×100%=-1.97%E(AgCl/Ag)%=(0.2048-0.22216)/0.22216×100%=-7.81%六、结果与讨论 误差分析造成实验误差的主要原因有：1、 在得到数据的过程中，由于我们等待的时间过长导致实验数据间的误差；2、 实验仪器导致的系统误差；3、 实验过程中我们所用的烧杯不洁净，导致实验产生误差。思考题1.参比电极应具备什么条件？它有什么功用？答：具备条件：高稳定性、可逆性、重现性。2. 为什么在测量原电池电动势时，要用对消法进行测量？