一、实验目的
1、了解补偿法原理：掌握电势差计的使用；
2、测定下列三组电池的电动势：
A) Zn | ZnSO4( b = 0.1mol·kg-1) || CuSO4( b = 0.1mol·kg-1) | Cu
B) Zn | ZnSO4( b = 0.1mol·kg-1) || KCl (饱和 )， Hg2Cl2(s) | Hg
C) Hg | Hg2Cl2(s)， KCl (饱和 ) || HCl (b = 0.1mol·kg-1)，氢醌 | Pt
二、实验原理 (补偿法原理 )
电化学中关心的是可逆电池的电动势，因而要求测量过程中通过的电流无限小，补偿法就是通过在外电路上加上一个大小相等，方向相反的电势差与原电池相抗衡，达到测量回路中电流 I →0的目的。其线路示意图见图 1。
图 1 补偿法原理图
测电动势用的半岛游戏平台官网入口网址 称为电位差计，其主要部件为阻值精确且均匀电阻， (图 1中的 AB段)。
测量时接通 K2，即将待测电池 Ex接入电路，然后移动接头，若移至 C处时检流计 G上显示电流 I→0则表明 AC段上的压降等于待测电池 Ex的电动势，由半岛游戏平台官网入口网址 可读出其电势差的数值 .但电势差的数值不仅决定于电阻，而且与流经电路的电流大小有关，而半岛游戏平台官网入口网址 使用时实际的电流大小是不定的，这样对半岛游戏平台官网入口网址 刻度数值的可靠性就带来了问题。为此电位差计在测量 Ex前必须对其读数进行校准——半岛游戏平台官网入口网址 标准化。进行半岛游戏平台官网入口网址 标准化时接通 K1，即将标准电势差 (Es=1.0000V)接入电路，移动接头至 D处，然后调节可变电阻 R至检零指示 G上显示电流 I→0，表明 AD段上的压降等于标准电势差 Es，即半岛游戏平台官网入口网址 的标准化是调节电流，或者说是校正半岛游戏平台官网入口网址 读数 .
三、半岛游戏平台官网入口网址 与试剂
3.1 半岛游戏平台官网入口网址
SDC-Ⅱ数字电位差综合测试仪；甘汞电极，铂电极，铜电极，锌电极各一支；金相砂纸；U形玻璃管；100 mL烧杯 4个。
3.2 试剂
0.1 mol·kg-1CuSO4；0.1 mol·kg-1ZnSO4；0.1 mol·kg-1HCl；饱和 KCl；琼脂。
四、实验步骤
4.1 制作盐桥
取琼脂 3 g，饱和 KCl 100 mL加热至完全溶解，趁热将此溶液装入 U形玻璃管中，静置固化后即可使用。
4.2 处理Cu、Zn电极：先用金相砂纸除去电极表面的氧化物，用蒸馏水冲洗檫干，并用纸吸干备用。
4.3 半岛游戏平台官网入口网址 标准化
(1) 打开半岛游戏平台官网入口网址 开关，将测量选择旋钮旋至“内标”
(2) 调节电位旋钮至电位指示为： 1.00000 V
(3) 按“采零”键至检零指示为： 0.000 V
4.4 测量电池电动势 E
(1) 取100mL烧杯 2个，分别装入半杯 0.1 mol·kg-1CuSO4和 0.1 mol·kg-1ZnSO4，分别插入Cu电极和Zn电极，中间架以盐桥，即构成铜─锌电池。
(2) 将电池接入测量端；将测量选择旋钮旋至 “测量”
(3) 由大到小依次调节电位旋钮至检零指示为 0.000时记录电位指示的读数即为待测电池的电动势。
(4) 重复上述4.3，4.4步骤，记录第二次数据
(5) 更换电极重复以上操作测量另两个电池的电动势。
其中甘汞电极──KCl(饱和)， Hg2Cl2(s) | Hg，将甘汞电极置于饱和 KCl溶液中即可；
其中氢醌电极──HCl(b = 0.1 mol·kg-1)，氢醌 | Pt，将铂电极置于溶有少量氢醌的 HCl(b = 0.1 mol·kg-1)溶液中即可。
¤ 实验完毕拆除线路；将饱和甘汞电极放回饱和KCl溶液中保存；实验用KCl倒入回收瓶，清洗电极和烧杯，整理半岛游戏平台官网入口网址 及桌面。
五、实验数据处理
5.1 计算各电极的电极电势 E(电极)。
⑴ 锌电极
⑵ 铜电极
式中 : bθ= 1 mol·kg-1
γ (Zn2+)≈ γ(ZnSO4) 及 γ (Cu2+)≈ γ(CuSO4)
可查《物理化学》下册 P.16表 7.4.1
⑶ 甘汞电极
参见《物理化学》下册 P.35
E(饱和甘汞)＝(0.2410-7.6×10-4(t/℃-25)) V
⑷ 醌氢醌电极
参见《物理化学》下册 P.36 ～ 37
式中：γ(H+) ≈ γ(HCl)可查《物理化学》下册 P.16表 7.4.1
5.2 计算各电池的电动势 : E＝E+-E-
5.3 计算实验数据的相对误差
| 电池 |
E实验/ V |
E理论/ V |
△E / E理论 |
| A |
|||
| B |
|||
| C |
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