实验报告参考

　　一、实验目的和要求

　　用补偿法测量原电池电动势，并用数学方法分析

　　二、实验原理：

　　补偿法测电源电动势的原理：

　　必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势，因为有电流通过电极时，极化作用的存在将无法测得可逆电动势。

　　为此，可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势，使电路中没有电流通过，这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势E。

　　如图所示，电位差计就是根据补偿法原理设计的，它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。

　　① 工作电流电路：首先调节可变电阻RP，使均匀划线AB上有一定的电势降。

　　② 标准回路：将变换开关SW合向Es，对工作电流进行标定。借助调节Rp使得IG=0来实现Es=UCA。 ③ 测量回路：SW扳回Ex，调节电势测量旋钮，直到IG=0。读出Ex。

　　UJ-25高电势直流电位差计：

　　1、 转换开关旋钮：相当于上图中SW，指在N处，即SW接通EN，指在X1，即接通未知电池EX。 2、 电计按钮：原理图中的K。

　　3、 工作电流调节旋钮：粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻RP。

　　4、 电势测量旋钮：中间6只旋钮，10，10，10，10，10，10，被测电动势由此示出。

　　三、仪器与试剂：

　　仪器：电位差计一台，惠斯登标准电池一只，工作电源，饱和甘汞电池一支，银—氯化银电极一支，100mL容量瓶5个，50mL滴定管一支，恒温槽一套，饱和氯化钾盐桥。

　　试剂：0.200mol·LKCl溶液

　　四、实验步骤：

　　1、 配制溶液。

　　将0.200 mol·L的KCl溶液分别稀释成0.0100 mol·L，0.0300 mol·L，0.0500 mol·L，0.0700mol·L，0.0900 mol·L各100mL。

　　2、 根据补偿法原理连接电路，恒温槽恒温至25℃。

　　3、 将转换开关拨至N处，调节工作电流调节旋钮粗。中、细，依次按下电计旋钮粗、细，直至检流计示数为零。

　　4、 连好待测电池，Hg |Hg2Cl2，KCl(饱和)‖KCl(c)|AgCl |Ag

　　5、 将转换开关拨至X1位置，从大到小旋转测量旋钮，按下电计按钮，直至检流计示数为零为止，6个小窗口的读数即为待测电极的电动势。

　　6、 改变电极中c依次为0.0100 mol·L，0.0300 mol·L，0.0500 mol·L，0.0700 mol·L，0.0900mol·L，测各不同浓度下的电极电势Ex。

　　五、实验数据记录和处理

　　室温15.3℃;大气压102.63KPa;EN=1.018791233V

　　饱和甘汞电极的电极电势与温度的关系为

　　E/V=0.2415-7.6*10ˉ?(t/℃-25)=0.2341V

　　0.01000.03000.05000.0700浓度/mol·Lˉ? 电动势/V E(Clˉ|AgCl) lg?Clˉ

　　0.09730.3314 -2.0000

　　0.07690.3110 .5229

　　0.06580.29999 .3010

　　0.05930.2934 .19

　　0.09000.05320.2873 .0458

　　由外推法可知：?(Clˉ|AgCl)=0.24V 查得文献值E(Cl|AgCl)=0.2221V

　　相对偏差Er=((0.24-0.2221)/0.2221)100%=8%

　　六、实验结果与分析

　　R?=0.9984，可见本次实验线性拟合较好。

　　误差分析：补偿法必须使回路中电流为零，但是电流为零是理想条件，实际过程中难免会有电流通过(调节过程中)，所以原电池或多或少会有极化现象，因此存在误差。

　　所以我们测电压时要动作迅速，时间久了误差会变大。检流计只需要基本不偏转即可。