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实 验 报 告

一、 数据记录和处理

1. 室温时各电池的电池电动势测定 T室温= 289.15K

表1 室温时各电池的电池电动势

E/V 电池 1 a b c d 2. 数据处理

（1）写出a、b、c、d各被测电池的表达式、电极反应和电池反应。 a. 电池的表达式：Hg│Hg2Cl2 (s)│KCl(饱和)‖AgNO3(0.0100 mol/L)│Ag 电极反应: Hg + Cl-（饱和） + Ag + = 1/2 Hg2Cl2 + Ag

负极：Hg + Cl-（饱和）= 1/2 Hg2Cl2 + e- 正极：Ag + + e- = Ag

b. 电池的表达式：Hg│Hg2Cl2 (s)│KCl(饱和)‖Q,QH2,H+│Pt 电极反应: C6H4O2（醌）+ 2H+ + 2e- = C6H4(OH）2（氢醌）

负极：2Hg+ 2Cl- - 2e- → Hg2Cl2 正极：Q + 2H+ + 2e- → QH2

c. 电池的表达式：Hg│Hg2Cl2(s)│KCl(饱和)‖AgNO3(0.100 mol/L)│Ag

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2 0.455027 0.200401 0.500438 0.443699 3 0.455097 0.199000 0.500513 0.443646 E/V 0.455317 0.200575 0.500416 0.443925 0.455827 0.202323 0.500298 0.444430 实用标准文档

电极反应: Hg + Cl-（饱和） + Ag + = 1/2 Hg2Cl2 + Ag 负极：Hg + Cl-（饱和）= 1/2 Hg2Cl2 + e- 正极：Ag + + e- = Ag

d. 电池的表达式：Ag│AgCl (s)│HCl (0.1 mol/L)‖AgNO3(0.100 mol/L)│Ag 电极反应: Ag + + Cl- = Ag

负极：Ag + Cl- - e- → AgCl 正极：Ag+ + e- → Ag

（2）由电池（a）的电动势计算银电极电势。根据能斯特公式计算银电极的标准电极电势。与文献值比较，求相对误差（已知0.0100mol?kgAgNO3溶液的离子平均活度系数??=0.90）。饱和甘汞电极电势和银电极的标准电极电势文献值见附表9-17。

查附表9-17计算饱和甘汞电极的电极电势和银电极的标准电极电势：

?1?饱和甘汞?0.24735 V

??Ag?Ag=0.80773 V

由E??Ag?

Ag??饱和甘汞得：

?Ag?Ag?0.70267 V

RT1?得?Ag?Ag lnF?Ag? 再由能斯特方程?Ag?Ag????Ag?Ag??Ag?Ag=0.70267 + 8.314*289.15/96500*ln(1/0.01) =0.81739 V

并计算银电极标准电极电势的相对误差： 相对误差=(0.81739-0.80773)/0.80773*100%=1.20%

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（3）由电池（b）的电动势求醌氢醌电极的电极电势和缓冲溶液pH。醌氢醌电极的标准电极电势见附表9-17。

根据缓冲溶液的浓度和醋酸的电离常数（查附表9-15），计算缓冲溶液pH的理论值，与上面用电动势法测得的pH相比较，求相对误差。已知25℃时0.1mol?dmNaAc的离子平均活度系数（??=0.791）。

查附表9-17计算醌氢醌电极的标准电极电势：

??Q?0.6994 – 0.00074*(t -25) = 0.70606 V QH2?3

由E??QQH??饱和甘汞得：

2?QQH=0.200575 + 0.24735=0.44793 V

2再由?QQH2??QQH2??RT1ln得缓冲溶液的pH F?H?pH = (0.70606 – 0.44793)*96500/8.314/2.303/289.15=4.50

根据缓冲溶液浓度和醋酸的电离常数（查附表9-15），计算缓冲溶液pH的理论值 查附表9-15得醋酸的电离常数Ka=1.745*10-5 再由

?pH?pKa?lg??HAc ?NaAcpH=-lg（1.745*10-5）- lg0.1/(0.1*0.791)= 4.656 并计算醋酸溶液pH的相对误差：

相对误差=（4.656-4.50）/4.656*100%=3.35%

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