可逆电池电动势测定实验的设计与改进文献综述

可逆电池电动势测定实验的改进

摘要：本文介绍了原电池实验的意义以及传统铜锌原电池的缺点，并从该缺点出发，提出了三种原电池的改进方法，如锌汞齐电极及其改进、其他方式处理锌电极和将锌电极电解质溶液的质子溶剂为非质子溶剂等方法。同时我们介绍了实验的其他问题及处理方法，如实验操作不当和铜电极的处理方法等。

关键词：铜锌原电池； 大学化学实验教学； 锌汞齐电极；非质子溶剂；

1. 文献综述

（一）原电池实验的意义

物理化学实验 ^[1][1]是化学实验科学的一个重要分支，它综合了化学领域中各学科分支所需的基本研究工具和方法，因而是化学、化工类以及与之关系密切多个学科专业学生必修的一门重要的基础实验课程。而原电池电动势的测定实验是传统的物理化学实验，也是化学学科专业必开设的基础物理化学实验之一，应用十分广泛，如平衡常数、活度系数、解离常数、溶度积、络合常数以及某些热力学函数的改变量等均可以通过原电池电动势的测定来求得。这就要求实验测定结果可靠性高、准确性高。

（二）传统铜锌原电池的缺点

现行实验教材中的电池体系多为用铜、锌、饱和甘汞电极及相应电解液组成的电池。锌电极所用的电解质溶液多为0.1mol/L的ZnSO₄溶液^[9][10]，即以硫酸锌为溶质，水为溶剂。这样的做法会存在一个问题：由于金属锌比较活泼，会与溶剂水发生置换反应，将水中的氢置换出来，生成氢气，增加了原电池中负极上的副反应，破坏了原来原电池的可逆条件，提高了该电动势的测定的误差。

（三）原电池的改进