原电池电动势的测定及应用

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1、实验四原电池电动势的测定及应用电池：①②③⑴求难溶盐AgCl的溶度积KSP设计电池如下:该电池电极反应如下：阳极（-）反应:阴极（+）反应:电池反应:电池电动势：为中银离子的活度，；为饱和溶液中的活度。由于，因此式(4)变为：测定后，即可求。操作步骤：①制备电极银电极用浓氨水浸，再用水洗净。然后浸入含有少量硝酸钠的硝酸中片刻。取出用水洗净。把处理好的二根银电极浸入同样浓度的溶液，测其电池电动势。如果电池电势不接近0(允许相差1～2mV)，则银电极必须重新处理。按电极符号组成浓差电池，其中左方电极的制备方法如下：将新制好电极插入0.01000mol

2、/LKCL溶液中，滴加两滴0.1mol/L溶液(不能多加)；将另一新制好的电极插入0.01000mol/L溶液中，加上盐桥。③测定电池电动势。⑵求电池反应的、、、设计电池如下:电池反应为：分别测定电池在各个温度下的电动势，作E—T图，从曲线斜率可求得任一温度下的，利用公式(1)、(2)、(3)、（5）即可求得该电池反应的、、、⑶求银电极的标准电极电势对银电极可设计电池如下:该电池电极反应如下：阳极（-）反应:阴极（+）反应:电池反应:电池电动势:所以：⑷测定溶液的pH值溶液的pH值可用电动势法精确测量。利用各种氢离子指示电极与参比电极（一般是用饱

3、和甘汞电极做参比电极）组成电池，由测得的电动势算出溶液的pH值。常用的氢离子指示电极有氢电极、醌-氢醌电极、玻璃电极等。氢电极测溶液的pH值比较麻烦，需要提供稳定的氢气流冲打铂黑电极，使氢气被铂黑吸附并与待测H+溶液达成平衡。本实验是用醌-氢醌电极与饱和甘汞电极组成原电池，在弱酸或弱碱性的溶液中测出电动势。Q·QH2为醌(Q)与氢醌(QH2)等摩尔混合物，在水溶液中部分分解。它在水中溶解度很小。将待测pH溶液用饱和后，再插入一只光亮Pt电极就构成了电极，可用它构成如下电池:电极反应为:因为醌和氢醌的浓度相等，稀溶液情况下活度系数均近于1，或者活度

4、相等，因此:电池的电动势为:已知及，测得电动势E，即可求pH。由于易在碱性液中氧化，待测液之pH值不超过8.5。四、仪器药品⒈仪器：SDC-ⅡB数字电位差综合测试仪1台(南京桑力电子设备厂)；218型银-氯化银电极1支(上海恒誉水分析仪器厂)；饱和甘汞电极1只；盐桥数只；铂电极2只；超级恒温槽1台。电极管3只；10ml烧杯3只；50ml烧杯一只；洗耳球一个。恒温夹套烧杯2只；滑线电阻1只。⒉药品KCl(0.1000mol·L-1)；KCl(饱和)；AgNO3(0.0100mol·L-1)；CuSO4(0.1000mol·kg-1);CuSO4(0

5、.0100mol·kg-1);ZnSO4(0.100mol·kg-1);镀银溶液;镀铜溶液;未知pH溶液;HCl(1mol·dm-3);稀HNO3溶液(1∶3);稀H2SO4溶液;Hg2(NO3)2饱和溶液;KNO3饱和溶液;KCl饱和溶液;琼脂(C.P.);醌氢醌(固体)。五、实验步骤⒈盐桥制备⑴简易法用滴管将饱和KNO3(或NH4NO3)溶液注入Ｕ型管中，加满后用捻紧的滤纸塞紧Ｕ型管两端即可，管中不能存有气泡。⑵凝胶法称取琼脂1g放入50mL饱和KNO3溶液中，浸泡片刻，再缓慢加热至沸腾，待琼脂全部溶解后稍冷，将洗净之盐桥管插入琼脂溶液中，从

6、管的上口将溶液吸满(管中不能有气泡)，保持此充满状态冷却到室温，即凝固成冻胶固定在管内。取出擦净备用。⒉电动势测定：开机5分种后，如果使用"内标"做基准（不用外配的标准电池），就将功能档旋至"内标"位，将最大档"X100V"调至1处，其余各档都调至0处，"补偿"档调至最小。这等于是给出了1.0000V的标准，此时按"采零"键，使"检零指示"显示为"－00.00"）。然后将功能档旋到"测量"位，将红线夹接铜电极，黑线夹接锌电极（切勿接错了），稳定一段时间后开始测电池：-Hg(l)-Hg2Cl2(S)｜饱和KCl溶液‖AgNO3(0.0100mol·

7、L-1)｜Ag(S)+的电动势。办法是由大档位到小档位依次逼近电动势值（刚开始测量时，"检零指示"档会显示"QU.L"或"**.**",随着测量值的逼近，绝对值越来越小，但不能为正值），直至"检零指示"档为"00.00"（如最后不为"00.00"，则缓缓旋"补偿"档，使"检零指示"刚好显示"00.00"），记录这个时候的读数。注意，只有原电池真正处于平衡状态，测出的值才会稳定不变。因此要尽可能使被测电池平稳、不受振动、不含气泡、室内气温恒定。六、注意事项制备电极时，防止将正负极接错，并严格控制电镀电流。七、数据处理⒈计算室温下电池①②的电池电动势

8、并与测定结果比较。⒉利用电池③的测定结果计算氯化银的溶度积并与文献值比较。【思考问题】⒈参比电极应具备什么条件?它有什么功用?⒉若电池的