第六周化学实验报告电位法测定电池电动势及浓度对电极电位的影响.docx

华南农业大学实验报告

专业班次 11农学班一 组别 201130010110
题目 电位法测定电池电动势及浓度对电极电位的影响 姓名 梁志雄 日期

一、 目的要求
1、 加深对原电池、电极电位的理解
2、 了解使用酸度计测定电池电动势和电极电位的方法，加深了解浓度的改变对电极电位的影响。
二、 实验原理
原电池由两个电极组成，在用盐桥消除液体的结界电位的情况下，电池电动势等于正负两电极电位之差，即E=φ+-φ-电池电动势可以用实验测量。本实验采用酸度计测量电池的电动势，然后改变正极或负极的溶液浓度，是正极或负极的溶液浓度减少，以达到改变电池电动势的目的。
电池电动势的确定能斯特方程Cu2+ +Zn=Cu+Zn2+ E=Eθ-（0.059/2）㏒10 [C （Zn2+）/C（Cu2+）]

三、实验步骤
1、 制备电极
2、 组成原电池并测定电动势 将锌电极溶液和铜电极溶液用盐桥连同起来。然后用导线将铜电极连接到酸度计正极，将锌电极连接到酸度计负极上，组成原电池。
3、 浓度对电极电位影响的测定 在以上原电池的负极硫酸锌溶液中，加入浓氨水，先有白色沉淀生成，继续加入浓的氨水知道溶液无色，此时可观察到电池电动势增大，并记下读数。在正极的硫酸铜溶液中，加入饱和的硫化钠溶液知道有大量黑色沉淀生成，此时可观察到电池电动势减少，并记下读数。
4、 酸度计的使用
l 电源
l 温度“△▽”
l 定位：CAL
l 开始测量
l 电极插入待测液中记下PH读数
l 电极 插入PH=4.0的缓冲溶液中，调节PH=4.0“△▽”
l 按下ENTER
l 电极插入 PH =6.88的缓冲 溶液中，调节PH=6.88
l 按下ENTER
三、 数据记录
表一

1
2
平均值
在硫酸锌溶液中加入浓氨水
在硫酸铜中加入饱和硫化钠
电池电动势mv
1088
1084
1086
1301
644
表二测量PH

0.1mol/L HAC
2.73
0.1mol/L NaCl
7.89
0.1mol/L HAC 和 0.1mol/L NaCl 大于一比一
4.69
0.1mol/L HAC 和 0.1mol/L NaCl加水稀释
4.72

五、实验数据的分析
1、由表一可以知道，铜锌电池的电动势值为1084mV，当在原电池的 负极加入浓氨水，直到产生的 白色沉淀完全消失，此时可以观察到电池的电动势是增大了的，因为发生了反应ZnSO4 + 4NH3 = [Zn(NH3)4]SO4实质上分两步进行，更准确写，因为可以反映溶液的碱性增强：
1） Zn(2+) + 2NH3.H2O = Zn(OH)2 + 2NH4(+)
2) Zn(OH)2 + NH3 = [Zn(NH3)4](2+) + 2OH(-)，
反应增加了溶液中离子浓度，使得溶液电动势增大； 而在正极的硫酸铜溶液中家如硫化钠直至有大量黑色沉淀生成，可知电池电动势减少 ，因为Na2S + CuSO4 == Na2SO4 + CuS↓，反应使得溶液离子浓度降低，故电动势减少
2、由表二的数据可以知道0.1mol/L HAC是弱酸 ，该浓度下的PH大于 1 而0.1mol/L NaCl的PH就应该是7；
而醋酸与氯化钠混合，发生同离子 效应，ＰＨ小于７；而醋酸与氯化钠等体积等浓度混合，配成了缓冲溶液，故第四组数据与第三组数据很接近
六、讨论
酸度表可以测出电源内部酸浓度，其实化学电池就是电源内化学反应决定的，反应的速率决定了电动势的大小