原电池电动势的测定实验报告 浙江大学

实验报告

课程名称： 大学化学实验p 实验类型： 中级化学实验 实验项目名称： 原电池电动势的测定 同组学生姓名： 无 指导老师 厉刚

一、实验目的和要求（必填） 二、实验内容和原理（必填） 三、实验材料与试剂（必填） 四、实验器材与仪器（必填） 五、操作方法和实验步骤（必填） 六、实验数据记录和处理 七、实验结果与分析（必填） 八、讨论、心得

一、实验目的：

1、 补偿法测定电池电动势的原理和方法。

2、 掌握电位差计、检流计与标准电池的使用方法。 3、 学会电极和盐桥的制备方法。

4、 掌握通过测量原电池的电动势计算热力学函数变化值的原理、方法及其他应用。 二、实验原理：

补偿法测电源电动势的原理：

必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势，因为有电流通过电极时，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，电位差计就是根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：首先调节可变电阻RP，使均匀划线AB上有一定的电势降。

② 标准回路：将变换开关SW合向Es，对工作电流进行标定。借助调节Rp使得IG=0来实现Es=UCA。 ③ 测量回路：SW扳回Ex，调节电势测量旋钮，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、 工作电流调节旋钮：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，×10-1，×10-2，×10-3，×10-4，×10-5，×10-6，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。

-1

试剂：0.200mol·LKCl溶液

四、实验步骤： 1、 配制溶液。

将0.200 mol·L-1的KCl溶液分别稀释成0.0100 mol·L-1，0.0300 mol·L-1，0.0500 mol·L-1，0.0700 mol·L-1，0.0900 mol·L-1各100mL。

2、 根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，调节工作电流调节旋钮粗。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、 改变电极中c依次为0.0100 mol·L-1，0.0300 mol·L-1，0.0500 mol·L-1，0.0700 mol·L-1，0.0900

mol·L-1，测各不同浓度下的电极电势Ex。

五、实验数据记录和处理

室温16.3℃；大气压102.63KPa;EN=1.01876V 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）=0.2481

由外推法可知： (Clˉ|AgCl)=0.2510V 查得文献值EΘ(Cl-1|AgCl)=0.2221V

相对偏差Er=((0.2510-0.2221)/0.2221)×100％=13%

六、实验结果与分析

R²=0.996，可见本次实验线性拟合较好。

误差分析：补偿法必须使回路中电流为零，但是电流为零是理想条件，实际过程中难免会有电流通过（调节过程中），所以原电池或多或少会有极化现象，因此存在误差。

所以我们测电压时要动作迅速，时间久了误差会变大。检流计只需要基本不偏转即可。

思考题 1.

仪器作用：

工作电源：提供工作电压； 标准电池：用以在补偿法测量时的一个校正标准； 检流计：显示电流偏转检查是否有电流通过；

对于标准电池的保护及检流计的保护措施：

使用后放置在干燥处不让电池生锈；

检流计在使用时不能使其偏转过快，要迅速的先测试下电流的大小，确定范围后才能较长时间来按住按钮来调节电压；

发生指针偏转不回来的时候不要敲打检流计，要轻轻地用指甲碰一下检流计显示壳。

2.测量过程中，若检流计光点总往一个方向偏转，可能是哪些原因引起的？

电压始终偏大或偏小，这时可根据偏转情况改变电压大小。如果无论怎么改变电压偏转任然不变，可能是工作电流没有校正好，需从新校正工作电流后再测。

3.测量电动势时为何要用盐桥？如何使用盐桥来适应不同的系统？

盐桥可以使两种溶液联成电流回路，而两种溶液之间不相接触，起传递电子的作用。做盐桥的电解质应该为不与两种电解质反应的稳定强电解质，且不能改变两种溶液中溶质的浓度。

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