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目的要求
-Zn原电池的电动势及Cu、Zn电极的电极电势。
。
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基本原理
图9-1电池装置示意图
可逆电池应满足如下条件:
(1)电池反应可逆,亦即电池电极反应可逆。
(2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界。
(3)电池必须在可逆的情况下工作,即充放电过程必须在平衡态下进行,亦即允许通过电池的电流为无限小。
在电池中,每个电极都具有一定的电极电势。当电池处于平衡态时,两个电极的电极电势之差就等于该可逆电池的电动势,按照我们常采用的****惯,规定电池的电动势等于正、负电极的电极电势之差。即:
式中:是原电池的电动势。、分别代表正、负极的电极电势。其中:
实验步骤
1、制备电极
(1)Zn电极:
取一锌条(或Zn片)放在稀硫酸中,浸数秒钟,以除去锌条上可能生成的氧化物,之后用蒸馏水冲洗,再浸入饱和***亚***溶液中数秒钟,使其***齐化,用镊子夹住滤纸擦试Zn条,使Zn条表面有一层均匀的***齐。最后用蒸馏水洗净之。ZnSO4的电极管内即为Zn电极。把处理好的锌电极插人清洁的电极管内并塞紧,·L-1ZnSO2溶液的小烧杯内,用针管或吸气球自支管抽气,将溶液吸人电极管至高出电极约1cm,停止抽气,旋紧夹子。电极的虹吸管内(包括管口)不可有气泡,也不能有漏液现象。将Zn极***齐化的目的是使该电极具有稳定的电极电位,因为***齐化能消除金属表面机械应力不同的影响。
(2)Cu电极:
取一粗Cu棒(或Cu片),放在稀H2SO4中浸泡片刻,取出用蒸馏水冲洗,把它放入镀Cu池内作阴极。另取一Cu丝或Cu片,作阳极进行电镀。电镀的线路如图9-2所示。
图9-2制备电极的电镀装置

Zn|ZnSO4(·L-1)||KCl(饱和〕|Hg2Cl2|Hg
Hg|Hg2Cl2|KCl(饱和)||CuSO4(·L-1)|Cu
Zn|ZnSO4(·L-1)||CuSO4(·L-1)|Cu
Cu|CuSO4(·L-1)||CuSO4(·L-1)|Cu

(1)按照电位差计电路图,接好电动势测量线路。
(2)根据标准电池的温度系数,计算实验温度下的标准电池电动势。以此对电位差计进行标定。
(3)分别用数字式电位差计测定以上4个电池的电动势。
数据处理
***电极的电极电势温度校正公式,计算实验温度下的电极电势。
,分别计算铜、锌电极的电极电势。
-Cu电池的理论电动势E理并与实验值E实进行比较。