实验六
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实验六--不同浓度硫酸铜溶液电极电势的测定实验目的:1. 掌握电位计法测定溶液电极电势的基本方法和步骤;2. 研究不同浓度硫酸铜溶液电极电势的变化规律;3. 学习计算半电池电势和标准电极电势的方法。
实验原理:电位计法是一种测定溶液电极电势的方法,它是利用原电池或标准电极与待测电极连成电池,将电池开路时,电荷在两电极间的迁移而产生电势差。
待测电极的电势是相对于标准电极引入的概念,因此用电量法可以测出标准电极电势,并根据标准电极电势的知识,求出待测电极电势。
半电池是指单独存在并能够给出电势的电化学单元。
想象两个形态相同的根本没有电荷的导体系共存在一个均匀电场中。
在均匀电场中,导体系内部的电荷分布是均匀的,但是,由于导体系的两端的电势值不同,因此,导体系两端的电荷密度也不相同,这个现象叫做电势差。
如果导体系内部没有空间电荷,则这个电势差就被称为该导体系的电势。
标准电极电势是指在标准状态下,电极与相应的氧化还原剂或还原剂的物质浓度均为1mol/L时,电极半反应中发生还原的物质的还原电势与标准氢电极的电势之差。
实验步骤:1.实验器材的准备:电位计、电极、硫酸铜溶液、烧杯、药品勺、PH计、清水等。
2.实验前的预备工作:用PH计检验硫酸铜溶液的酸碱度,按比例配制不同浓度的硫酸铜溶液,注意每个浓度的溶液都要配制足够的量。
3.取一只电极并清洁,在常温下准备环境。
根据它的类型,适当的研磨电极以除去表面的生锈和死物质。
插上电流表,甚至这台大部分电位计都会有。
4.将电极按照实验需求连接到电位计上。
该操作会因为电极的类型而有所变化,这是肯定的。
5.选择一个量杯,测量25mL的硫酸铜溶液,并将其倒入烧杯中。
重复此步骤,直到有足够的每个浓度的溶液电位计法测定硫酸铜溶液电势过程图形分别显示为内部均衡过程和外部均衡过程的温度下测定不同浓度硫酸铜溶液的半电池电势。
6.按以下公式计算出所需的相关数据:硫酸铜溶液电势=E-E(标准氢电极)半电池电势=E(反应物)-E(生成物)标准电极电势=E(氧化)-E(还原)根据表1和表2计算出每种溶液在25℃下的标准电极电势E’。
实验六 利用电位差计测量电压一、实验目的1. 理解并掌握电位差计的工作原理;2. 掌握用箱式电位差计测量电压的方法。
二、实验器材直流稳压电源、电阻箱一个、滑线变阻器一个、万用表一个、箱式直流电位差计一只,导线等。
三、实验原理如图所示,标准电压Es=1.0186V ,调节滑动变阻器1使开关打向左边Es 时I G =0。
此时,流经电阻和滑动变阻器2的电流为:10101.86s E I mA == 当开关打向右边Ux 时,调节滑动变阻器2使I G =0,此时回路1的器件和条件都没发现变化,其电流仍然为10mA ,此时滑动变阻器2的左端电压就等于Ux 的电压。
四 、实验步骤(1)电压的测量1、打开直流是位差计电源开关,将倍率开关K1由“断”放所需档位5上,将功能开关K3旋到“测量”,旋动调零电位器,使检流计初步指零;令电位差计预热5分钟;2、将检流计精细调0;将扳键推向“标准”,旋动工作电流调节旋钮“粗”,“微”,使检流计指0;3、按图2所示,接好电路图;4、用万用表测量100欧姆电阻两端电压;5、按万用表测量数据初步调节读盘数据,被测电阻两端电压按正确极性接在“未知”接线柱上,将扳键开关K2扳向“未知”;调节大小读数使检流计指零,则被测量值等于倍率与3个读盘之和的乘积。
图1 电位差计实验原理图2 电位差计测量电压(2)电位差计的灵敏度电位差计的灵敏度定义为:电位差计平衡后,单位被测电压的变化所引起的检流计指针偏转的变化。
若改变平衡时的补偿电压U的改变量为△U,引起检流计指针的偏转为△n,则灵敏度S为:S=△n/△U =五、实验报告万用表测量电压值为电位差计测量值为电位差计的灵敏度S=。