原电池电动势的测定实验报告

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一、试验目的和要求

用补偿法测量原电池电动势，并用数学方法分析

二、试验原理：

补偿法测电源电动势的原理：

必需严格掌握电流在接近于零的状况下来测定电池的电动势，由于有电流通过电极时，极化作用的存在将无法测得可逆电动势。

为此，可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势，使电路中没有电流通过，这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势E。

如图所示，电位差计就是依据补偿法原理设计的，它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。

①工作电流电路：首先调整可变电阻RP，使匀称划线AB上有肯定的电势降。

②标准回路：将变换开关SW合向Es，对工作电流进行标定。借助调整Rp使得IG=0来实现Es=UCA。③测量回路：SW扳回Ex，调整电势测量旋钮，直到IG=0。读出Ex。

UJ-25高电势直流电位差计：

1、转换开关旋钮：相当于上图中SW，指在N处，即SW接通EN，指在X1，即接通未知电池EX。2、电计按钮：原理图中的K。

3、工作电流调整旋钮：粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻RP。

4、电势测量旋钮：中间6只旋钮，10，10，10，10，10，10，被测电动势由此示出。

三、仪器与试剂：

仪器：电位差计一台，惠斯登标准电池一只，工作电源，饱和甘汞电池一支，银氯化银电极一支，100mL容量瓶5个，50mL滴定管一支，恒温槽一套，饱和氯化钾盐桥。

试剂：0.200molLKCl溶液

四、试验步骤：

1、配制溶液。

将0.200molL的KCl溶液分别稀释成0.0100molL，0.0300molL，0.0500molL，0.0700molL，0.0900molL各100mL。

2、依据补偿法原理连接电路，恒温槽恒温至25℃。

3、将转换开关拨至N处，调整工作电流调整旋钮粗。中、细，依次按下电计旋钮粗、细，直至检流计示数为零。

4、连好待测电池，Hg|Hg2Cl2，KCl(饱和)‖KCl(c)|AgCl|Ag

5、将转换开关拨至X1位置，从大到小旋转测量旋钮，按下电计按钮，直至检流计示数为零为止，6个小窗口的读数即为待测电极的电动势。

6、转变电极中c依次为0.0100molL，0.0300molL，0.0500molL，0.0700molL，0.0900molL，测各不同浓度下的电极电势Ex。

五、试验数据记录和处理

室温15.3℃;大气压102.63KPa;EN=1.018791233V

饱和甘汞电极的电极电势与温度的关系为

E/V=0.2415-7.6*10ˉ?(t/℃-25)=0.2341V

0.01000.03000.05000.0700浓度/molLˉ?电动势/VE(Clˉ|AgCl)lg?Clˉ

0.09730.3314-2.0000

0.07690.3110.5229

0.06580.29999.3010

0.05930.2934.1549

0.09000.05320.2873.0458

由外推法可知：?(Clˉ|AgCl)=0.24V查得文献值E(Cl|AgCl)=0.2221V

相对偏差Er=((0.24-0.2221)/0.2221)100%=8%

六、试验结果与分析

R?=0.9984，可见本次试验线性拟合较好。

误差分析：补偿法必需使回路中电流为零，但是电流为零是抱负条件，实际