电化学专业实验2014
电化学反应实验

电化学反应实验电化学反应是指在电解质溶液中,通过外加电压产生的氧化还原反应。
这种实验可以用来研究电解质溶液中的离子传递、电解质浓度与电流关系、电极电势等相关现象。
本文将介绍电化学反应实验的基本原理、实验步骤以及实验注意事项。
一、实验原理在电化学反应实验中,需要用到电解槽、电极、电解质溶液和外部电源。
电解槽是一个容器,用来盛放电解质溶液。
在电解槽中设置两个电极,一个是阳极,另一个是阴极。
阳极和阴极是由具有不同电极电势的材料制成的,常用的阳极材料有铂和金属氧化物,而阴极材料则多为金属。
在实验中,将阳极和阴极分别插入电解槽中的电解质溶液中,然后通过外接电源施加一个恒定电流或电压。
根据不同的实验目的,可以选择不同的电流或电压条件。
当外加电压施加到电解质溶液中时,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
这两种反应共同构成了电化学反应实验。
二、实验步骤1. 准备工作:清洗电解槽和电极,确保表面干净无污染。
准备电解质溶液,根据实验需要选择相应的电解质。
2. 设置实验条件:根据实验目的选择合适的电流或电压条件,并将电解槽与外部电源连接。
3. 实验记录:在实验过程中需要记录电流或电压的变化,并观察电极上是否出现气泡等现象。
4. 实验结束:当实验完成后,关闭电源,将电解槽和电极进行清洗,确保下次实验的准确性。
三、实验注意事项1. 安全第一:实验中涉及到电流和电压,要注意避免触电事故的发生。
在实验过程中要按照实验室的相关规定进行操作。
2. 正确操作:要确保电解槽和电极的清洁,并正确连接外部电源。
实验中要注意保持电流或电压稳定,不要过高或过低。
3. 数据记录:实验过程中要准确记录电流或电压的变化,以及观察到的现象。
这些数据对于后续数据分析和实验结论的得出非常重要。
4. 实验结果分析:根据实验数据和观察现象,可以对电化学反应进行深入分析。
通过实验结果的比对和整理,可以得出一定的结论。
综上所述,电化学反应实验是一种研究电解质溶液中氧化还原反应的重要方法。
电化学分析实验报告

电化学分析实验报告实验目的:本实验旨在掌握电化学分析的基本原理和实验操作技巧,通过电位差测量和电流测量等方法对待测溶液的化学成分进行分析和测定。
实验仪器与试剂:1. 电化学分析仪器:包括电位差测量仪、电流测量仪等。
2. 实验电极:选择适当的电极作为工作电极和参比电极。
3. 待测溶液:包括含有待测成分的溶液。
实验步骤:1. 准备工作:检查实验仪器是否正常,准备好适当的电极,并校准仪器。
2. 样品处理:根据实验要求,将待测溶液处理成适合电化学分析的样品。
3. 构建电化学池:将工作电极和参比电极放置在待测溶液中,并确保两电极与仪器连接良好。
4. 电位差测量:通过调节电位差测量仪,记录下待测溶液在不同电位下的电位差数值。
5. 电流测量:通过调节电流测量仪,记录下待测溶液在不同电压下的电流数值。
6. 数据整理与分析:将测得的数据整理成表格或图像,并根据实验要求进行分析和计算。
实验结果与讨论:根据实验所得的电位差和电流数据,可以计算出待测溶液中的化学成分浓度或其他相关参数。
通过与标准曲线对比分析,可以判断待测溶液中是否含有目标物质,并进一步确定其浓度。
实验注意事项:1. 实验仪器的正确使用和操作,避免误操作导致数据错误。
2. 样品处理过程中要注意操作规范,防止污染或损失样品。
3. 每次测量前要校准仪器,确保准确性和可靠性。
4. 操作过程中要避免触碰电极和溶液,以防止污染或腐蚀。
5. 实验数据的整理和分析要仔细准确,充分利用统计方法和图像处理工具。
结论:通过本次电化学分析实验,我们成功地掌握了电位差测量和电流测量等方法,对待测溶液的化学成分进行了准确的分析和测定。
电化学分析在现代化学分析中具有重要的应用价值,可以广泛用于环境监测、生物分析、工业过程控制等领域。
通过这次实验,我们不仅提高了实验操作技能,还深化了对电化学分析原理的理解和应用。
相信这些知识和技能将对我们今后的学习和科研工作产生积极的影响。
同时,也注意到实验中可能存在的问题和改进的空间,在今后的实验中将更加注重细节和精确性,以获得更可靠的实验结果。
电化学实验

铁氰化钾在玻碳电极上的氧化还原一、实验目的1.掌握循环伏安扫描法。
2.学习测量峰电流和峰电位的方法。
二、实验原理循环伏安法也是在电极上快速施加线性扫描电压,起始电压从E i开始,沿某一方向变化,当达到某设定的终止电压E m后,再反向回扫至某设定的起始电压,形成一个三角波,电压扫描速率可以从每秒数毫伏到1V。
当溶液中存在氧化态物质Ox时,它在电极上可逆地还原生成还原态物质,即 Ox + ne → Red;反向回扫时,在电极表面生成的还原态Red则可逆地氧化成Ox,即 Red → Ox + ne.由此可得循环伏安法极化曲线。
在一定的溶液组成和实验条件下,峰电流与被测物质的浓度成正比。
从循环伏安法图中可以确定氧化峰峰电流I pa、还原峰峰电流I pc、氧化峰峰电位φpa和还原峰峰电位φpc。
对于可逆体系,氧化峰峰电流与还原峰峰电流比为:I pa/I pc =125℃时,氧化峰峰电位与还原峰峰电位差为:△φ=φpa- φpc≈56/z (mV) 条件电位为:φ=(φpa+ φpc)/2由这些数值可判断一个电极过程的可逆性。
三、仪器与试剂仪器:电化学工作站660D, 玻碳电极、甘汞电极、铂电极。
试剂:铁氰化钾标准溶液,0.5mol/l氯化钾溶液,蒸馏水。
四、实验步骤1、溶液的配制移取铁氰化钾标准溶液(10-3mol/L)5ml于50mL的塑料杯中,加入0.5mol/l 氯化钾溶液,使溶液达到30mL 。
2、调试(1)打开仪器、电脑,准备好玻碳电极、甘汞电极和铂电极并清洗干净。
(2)双击桌面上的VaLab图标。
3、选择实验方法:循环伏安法设置参数:低电位:-100mv;高电位600mv;初始电位-100mv;扫描速度:50mv/s;取样间隔:2mv;静止时间:2s;扫描次数:1;量程: 200μA。
4. 开始扫描:点击绿色的“三角形”。
5. 将上述体系改变扫描速度分别为10mv/s、50mv/s、100mv/s、160mv/s、200mv/s,其他条件不变,作不同速度下的铁氰化钾溶液的循环伏安曲线,其峰值电流与扫描速度的平方根成正比关系。
电化学实验报告

电化学实验报告引言:电化学实验是一种研究电与化学反应之间相互关系的实验方法。
通过测量电流和电势等参数,可以获取有关物质在电场中的性质和反应机理的信息。
在本实验中,我们将探索电化学反应的基本原理,以及它们对现实生活的应用。
实验一:电解质溶液的电导率测定电解质溶液的电导率是指单位体积内的电荷流动能力。
在本实验中,我们将通过测量溶液的电阻,推断其电导率,并探究电解质浓度对电导率的影响。
实验装置包括电源、电阻箱、电导率计和电极等。
首先,我们调整电源的电压和电流大小,确保实验安全。
然后,将电解质溶液与电极连接,通过电阻箱调节电流强度。
根据欧姆定律,通过测量电流和电阻,我们可以计算电解质溶液的电阻值。
在实验过程中,我们逐渐改变电解质溶液的浓度,记录对应的电阻值。
通过绘制电阻和浓度之间的关系曲线,我们可以推断电解质的电导率与浓度之间的关系。
实验结果表明,电解质的电导率随着浓度的增加而增加,说明溶液中的离子浓度是影响电导率的关键因素。
实验二:电池的电动势测定电池的电动势是指单位正电荷在电池中沿电流方向做功产生的电势差。
在本实验中,我们将通过测量电池的电压,推断其电动势,并探究电池的构成对电动势的影响。
实验装置包括电源、电压计和电极等。
首先,我们使用电压计测量电池的电压,得到电动势值。
然后,逐渐改变电池的构成,例如改变电极的材料、浓度等因素,再次测量电压。
通过对比实验结果,我们可以推断电池构成与电动势之间的关系。
实验结果表明,电动势受电极材料、电解液浓度等因素的影响。
以常见的锌-铜电池为例,当电解液中的锌离子浓度增加时,电池的电动势也随之增加。
这是因为锌离子被氧化成锌离子释放出电子,而电子经过电解液和外电路到达铜电极,发生还原反应,从而产生电动势。
实验三:电沉积的应用电化学实验不仅可以用于理论研究,还可以应用于现实生活中。
电沉积是指通过电化学反应生成金属薄膜或涂层的过程,常被用于防腐、装饰和电子工业等领域。
在本实验中,我们将通过电沉积实验,了解金属薄膜的形成机制,并考察电流密度对电沉积质量的影响。
电化学实验报告

电化学实验报告电化学是研究电能和化学反应之间关系的分支学科,对于化学实验的探究有着非常重要的作用。
本次电化学实验的目的是了解两种电化学反应——电解和电池。
本篇实验报告将对实验原理、实验步骤、实验结果进行详细叙述和分析。
实验原理电解是一种将电能转化为化学能的过程,即通过通电将物质分解成更简单的物质的化学反应。
而电池则是指将化学能转换成电能的过程。
本次实验要使用的化学反应是氢氧化钠电解和铜锌电池反应。
实验步骤氢氧化钠电解实验:1.准备好氢氧化钠溶液,将电解槽中的铂电极和铜电极分别插入溶液。
此时铂电极为阳极,铜电极为阴极。
2.将电解槽连接到直流电源上,调整电压。
3.随着电流的通过,氢气在铂电极的位置发生产生,氧气在铜电极的位置发生产生。
这是因为电流通过时,阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。
在氢氧化钠溶液中,钠离子被氧化成氧离子并在阳极处释放氧气,水被还原成氢气。
而在阴极处,氢离子被还原成氢气。
铜锌电池实验:1.准备好铜、锌片和硫酸溶液。
将铜片放在硫酸溶液中,然后将锌片插进铜片旁边,注意两者不要接触。
2.铜片被氧化,形成Cu2+,离子先到达酸溶液中,然后电子通过铜片到达锌片,然后通过锌片到达酸溶液中,那么锌就被还原为Zn2+离子,形成的是锌离子而不是锌金属。
3.在这个过程中,铜片为阳极,锌片为阴极,电子流从极为负的铜电极流向极为正的锌电极。
实验结果在氢氧化钠电解实验中,我们发现在通入电流的时候氢气从钯金属的阳极"飞上天",氧气从铜金属的阴极上升到水面上。
结果是氢气在氧化时释放出电子,氧气在还原时吸收电子。
在铜锌电池实验中,我们观察到在铜片和锌片之间流动的电流会导致铜片氧化和锌片还原。
结论本次实验中,我们通过氢氧化钠电解和铜锌电池反应,了解了电化学反应的产生与原理。
同时,也深入了解了化学反应与电能转换之间的关系,并通过实验了解了反应中产生的电子流,以及阳极和阴极的方位等相关知识。
这些知识在今后的化学实验与电化学领域探索中将会非常有用。
化学电化学实验设计与操作

化学电化学实验设计与操作实验名称:化学电化学实验设计与操作引言:电化学是化学与电学相结合的学科领域,通过研究化学反应中电子的转移和化学物质在电场中的变化,探索化学与电学间的关系。
本实验旨在设计和操作化学电化学实验,以深化对电化学原理的理解,并掌握实验技巧与操作方法。
实验一:铜锌电池的构建与电动势的测量实验目的:通过构建铜锌电池并测量其电动势,观察反应过程中发生的氧化还原反应。
实验步骤:1. 准备一根铜片和一根锌片,用细砂纸将其清洗并打磨至光亮。
2. 将铜片和锌片分别连接到电线上,形成两个极端。
3. 在两个容器中分别加入适量的硫酸铜溶液和硫酸锌溶液,作为电解质。
4. 将两个电极分别插入硫酸铜溶液和硫酸锌溶液中,注意电极不要接触彼此。
5. 将导线与电压表相连,记录下铜锌电池的电动势。
6. 反转电极的位置,再次记录电动势。
实验结果:实验数据显示,在铜片作为正极,锌片作为负极时,铜锌电池的电动势为X伏特。
当反转电极的位置,即锌片作为正极,铜片作为负极时,电动势为Y伏特。
根据实验结果可得知,电池的电动势与电极的材料有关。
实验二:电解水实验目的:通过电解水的实验探究水分子的电解性质,了解电解过程中的产物和氧化还原反应。
实验步骤:1. 准备两个电解槽,将其分别装满蒸馏水。
2. 向每个电解槽中加入少量的硫酸,以增加电解质浓度。
3. 在两个电解槽中分别插入两个电极,保证电极不相互接触。
4. 将两个电极分别与直流电源相连。
5. 开始电解过程,记录下电解槽中气体的产生情况和电极上的变化。
实验结果:实验数据显示,在正极处观察到氧气的产生,而在负极处观察到氢气的产生。
根据气体的体积比例和电化学原理可知,电解水的产物为氧气和氢气,其生成量与电流密度有关。
实验三:阴极保护实验实验目的:通过阴极保护实验探究阴极保护对金属腐蚀的影响,了解阴极保护的原理。
实验步骤:1. 准备一块铁盘和一块铜盘,用细砂纸将其清洗并打磨至光亮。
2. 将铜盘连接到电源的正极,将铁盘连接到电源的负极。
电化学实验

伏安法测铁氰化钾一、实验目的(1) 掌握电化学分析系统的仪器结构及使用方法;(2) 掌握固体电极表面的处理方法;(3) 了解伏安法测铁氰化钾的基本原理;(4) 了解各种伏安扫描法的区别,分析扫描速率和浓度对循环伏安图的影响。
二、实验原理伏安法是以固态电极作工作电极电解被分析物质的稀溶液,并根据电流-电压曲线进行分析的方法。
根据所施加的电压类型和扫描方式的不同,伏安法可分为循环伏安法、线性扫描伏安法、差分脉冲伏安法、溶出伏安法、方波伏安法等。
本实验采用循环伏安法、差分脉冲伏安法测铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])。
[Fe(CN)6]3--[Fe(CN)6]4-氧化还原电对的标准电极电位为:[Fe(CN)6]3- + e-= [Fe(CN)6]4-φθ= 0.36V电极电位与电极表面活度的Nernst方程式φ=φθ’+ RT/Fln(C Ox/C Red)对于可逆的电极反应,峰电流方程式可以表示如下:i p= 2.69 × 105n3/2 D1/2v1/2 A c从上式可以看出,在一定的实验条件下,峰电流i P与扫速的二分之一次方(v1/2)或被测物质的浓度c成正比。
循环伏安法是一种采用三电极系统(工作电极,参比电极和辅助电极) 的电化学研究方法。
该法控制电极电势以不同的速率,随时间以三角波形一次或多次反复扫描(如图1),电势范围是使电极上能交替发生不同的氧化和还原反应,并记录电流-电势(i-E)曲线,称为循环伏安曲线。
循环伏安曲线显示一对峰,称为氧化还原峰。
如图2所示,对于[Fe(CN)6]3-,当电位从正向负扫描时,溶液中[Fe(CN)6]3-在电极上发生还原反应,生成[Fe(CN)6]4-,产生还原波,其峰电流为i pc ,峰电位为E pc ;当逆向扫描时,电极表面生成的[Fe(CN)6]4-被氧化生成[Fe(CN)6]3-,产生氧化电流,其峰电流为i pa ,峰电位为E pa 。
为了使液相传质过程只受扩散控制,应在加入电解质和溶液处于静止三、实验试剂与仪器仪器:上海辰华CHI600系列电化学工作站;三电极系统(玻碳工作电极、铂丝辅助电极和Ag/AgCl 参比电极);超声系统;比色管;电解池;移液管。
电极电位的测量

华南师范大学实验报告学生姓名:蓝广源学号:20120010011专业:新能源材料与器件勷勤创新班指导老师:吕东生课程名称:电化学基础实验实验项目:《电极电位的测量》合作组员:黄日权、熊杏萍、梁培彬实验时间:2014-03-26一,实验目的:1.理解电极电位的意义及主要影响因素。
2.熟悉甘汞参比电极的性能及工作原理。
3.知道电化学工作站与计算机的搭配使用方法。
二,实验原理:电极和溶液界面双电层的电位称为绝对电极电位,它直接反应了电极过程的热力学和动力学特征,但绝对电极电位是无法测量的。
必须使用两只电极,通过测定电动势的方法测量其电极电位,这样测得的电极电位为相对电极电位,或电极电位。
而测量电极电位所用的参考对象的电极称为参考电极,如标准氢电极、甘汞电极、银-氯化银电极等,它们都可以测量和计算得到。
因此,在测量电极电位时,把参比电极和被测电极组成电池,用高内阻电压表测量该电池的开路电压,则此开路电压就是被测电极相对于这一参比电极的电极电位,由于参比电极电位已知,所以通过电池的开路电压可以计算出被测电极的电位。
用公式表示为,该电池的电动势为:E = | φ待测–φ参比|在该实验中,采用甘汞电极为研究电极,铁氰化钾/亚铁氰化钾为测量电极。
在1mol的KCl 支持电解质下,分别用10mM摩尔比1:1和1:2的铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液在常温(27℃)以及45℃下测量,收集数据,可得到相同温度不同浓度的两条开路电位随时间变化曲线、相同浓度不同温度的两条开路电位随时间变化曲线。
三,实验器材:CHI电化学工作站;电解池;甘汞电极;玻碳电极;水浴锅;10mM铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液(摩尔比1:1和1:2)(支持电解质为1M KCl) ;计算机;250ml容量瓶;玻璃棒;滤纸;电子天平;去离子水;胶头滴管;小烧杯;细砂纸;棉花。
四,实验步骤:1.用电子天平分别准确称量铁氰化钾0.41g、0.27g,亚铁氰化钾0.53g、0.70g,KCl9.31g;配制好250ml 10mM铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液(摩尔比1:1和1:2),备用;2.将玻碳电极轻轻在细砂纸上打磨至光亮,使用去离子水冲洗干净;电化学工作站的两极也用细砂纸稍稍打磨;3.在电解池中加入其2/3体积的10mM铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液(1:1);将玻碳电极和甘汞电极插入电解池中并用棉花固定好,将两电极与电化学工作站连接好,此时测定环境温度为常温;4.点开工作站控制软件,选择“开路电位测量”功能,设置“记录时间”为5min,完成后保存实验结果;5.将电解池放入450C水浴锅中,约5min后待电解池与水浴锅温度一致,再重复一次步骤3和4;6.将电解液换成10mM铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液(1:2)后,再重复一次步骤3至5;.7.实验结束后清洗电极和电解池,关好仪器设备。
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电化学实验课的目的和要求 电化学实验的主要目的是使学生能够掌握电化学实验的基本方法和技能,从而能够根据所 学原理设计实验,正确选择和使用仪器,锻炼学生观察现象、正确记录数据、处理数据、分析 实验结果的能力;培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和作风;通过电化学实验课程的教 学,还可以验证所学原理,巩固和加深对电化学原理的理解,提高学生对电化学知识灵活运用 的能力。为了达到上述目的,必须对学生进行正确而严格的基本训练,并提出明确的要求。在 进行每一个具体实验时,必须做到: (一)实验前的预习 (1)实验前必须充分预习。明确实验内容和目的,掌握实验的基本原理,了解所用仪器、 仪表的构造和操作规程,明确实验所需进行的测量和记录的数据,对整个实验过程要求做到心 中有数。 (2)编写预习报告。预习报告要求简明扼要地写出实验目的及实验原理,列出原始数据记 录表格。若有不懂之处,应提出问题。 (3)进行实验前,指导老师应检查学生的预习报告,进行必要的提问,并解答疑难问题, 在学生达到预习要求后方能进行实验。 (二)实验过程 (1)进入实验室,不得大声喧哗和随意走动,严格遵守实验室安全守则,以保证实验顺 利进行。 (2)不了解仪器使用方法时,不得擅自使用和拆卸仪器。仪器装置安装好后,必须经过 指导老师检查无误后,方能进行实验。 (3)遇到仪器损坏,应立即报告,检查原因,并登记损坏情况。 (4)严格按实验操作规程进行,不得随意改动,若确有改动的必要,应事先取得指导老 师的同意。 (5)试验数据的记录要完全、准确、整齐清楚。在记录实验数据过程中,应实事求是, 严禁涂改。 (6)实验结束后,应将实验数据交指导教师签名后,方能拆实验装置;如不合格,需重
2
作或补作。 (7)实验过程应爱护仪器,节约药品。实验完毕后,仔细清洗和整理实验仪器。
(三)实验报告的撰写 (1)实验报告应包括:实验目的、要求、简明原理、实验仪器及主要操作步骤、实验数
目录
绪 论 ..................................................................................................................................................2 实验一 金属腐蚀速度的电化学测试技术.......................................................................................4 实验二 交流阻抗法测定腐蚀体系的电化学参数...........................................................................7 实验三 活化-钝化金属阳极极化曲线的测量 ...............................................................................10 实验四 孔蚀电位的测定 ..............................................................................................................13 实验五 循环伏安法研究铁氰根离子电化学反应的可逆性.........................................................15 实验六 电偶腐蚀中电位序的测定.................................................................................................18 实验七 超级电容器用聚苯胺电极的制备及电容特性研究.........................................................21 实验八 恒电量法测不锈钢在淡水中的 Rp 和 Cd ........................................................................24 实验九 氧还原反应动力学参数的测定.........................................................................................28 实验十 铬镍不锈钢晶间腐蚀的评定方法.....................................................................................31 实验十一 阴极电流效率的测定 ......................................................................................................33 实验十二 铜表面电化学抛光和电镀镍实验.................................................................................37 附录 盐桥的制备 ..............................................................................................................................39