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决赛学生实验报告(1)锌铜稀硫酸原电池电流影响因素的探究
綦尤娜
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决赛学生实验报告(1)锌铜稀硫酸原电池电流影响因素的探究

岳阳市一中科技节第二届化学实验竞赛

实验报告

 

姓名:刘旭 颜鸣雁 卜天予

      余虎翼  刘浩

年级:高二

高三

班级:528

494

实验名称:锌铜稀硫酸原电池电流影响因素的探究 

实验药品:不同浓度的硫酸、锌片、铜片、铁片、铝片、导线、电流计等

实验仪器:容量瓶(100ml)、量筒、玻璃棒、胶头滴管、烧杯、导线,电流表、电压表、原电池演示槽、酒精灯、三脚架、石棉网、温度计

实验原理:

锌铜原电池反应式:Zn+H2SO4 = ZnSO4+H2

正极:2H++2e=H2

负极:Zn-2e=Zn2+

实验过程记录:

 

一、问题的提出:

普通的锌铜原电池工作电压低,电流弱,串联一个电子闹钟,闹钟不工作。

其工作时的电流可能受以下因素影响:硫酸的浓度、反应时温度、串联原电池等。所以我们决定对此展开探究,研究如何能增大该类原电池的电流。

二、实验过程

(一)探究硫酸浓度对电流的影响

1. 步骤:

1配制1 mol/L   2 mol/L  4 mol/L   6 mol/L的硫酸

2)组装锌铜原电池,记录不同浓度下的电流、电压

3)重复上述实验

2. 记录:

 

浓度

1 mol/L

2 mol/L

4 mol/L

6 mol/L

电流(A

0.10

0.19

0.26

0.41

电压(V

1.1

1.1

1.2

1.2

 

 

 

3. 结论:

原电池电流强度随硫酸溶液浓度的增大而增大,但电压变化不大。

(二)探究不同温度对原电池电流的影响

1.步骤:

1)取4 mol/L的硫酸,分别加热到40 60 80

2)组装锌铜原电池,记录不同温度下的电流、电压

3)重复上述实验

2.记录:

温度(℃)

40

60

80

电流(A

0.25

0.36

0.43

 

 

 

3.结论:

电流随温度的升高而升高

(三)探究串联原电池对电流的影响

1.步骤

1)取等量4 mol/L的硫酸,分别将两个原电池串联,将三个原电池串联,将四个原电池串联

2)将锌铜原电池连通,记录不同个数原电池的电流、电压

3)重复上述实验

2.记录

串联个数(个)

1

2

3

电流(A

0.12

0.40

0.48

3.结论

随着电池个数增加,电压增长,但第三组与第二组电流相近,可能为电池内阻增加引起。

(四)探究能使灯泡点亮的条件

选用浓度为6mol/L的硫酸进行下列实验

 

条件

闹钟

常温1个原电池装置

无法工作

801个原电池装置

有摆动

无法工作

常温2个原电池装置

能够工作

无法响铃

802个原电池装置

能够正常工作

 

 

三、实验反思:

1、在探究浓度对电流的影响实验中,我们发现原电池的电压随浓度大小变化的影响不大,其电压可能与两极材料有关。所以我们更换不同的金属材料,测定了电压的变化。

材料

Cu-Zn

Cu-Fe

Cu-Al

电压(V

1.1

0.62

0.71

 

结果发现电压与两极板材料有关,且两电极活泼性相差越大,电压越高。

查阅资料:能斯特方程E=φ+-φ-)锌铜原电池的电压计算值1.1V,故原电池电压与两极板材料性质有关。

 

2、我们在实验中发现在稀硫酸中加入双氧水能获得比较稳定的电流,经查阅资料了解到双氧水和重铬酸钾等氧化剂能起到去极化的作用。

3、我们在改变两电极板之间的距离时,发现其电流强度会发生变化,且极板间距越小,电流越大

 

 

 

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2018/10/3 21:32:22
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