原电池：测出未知金属
把金属片插进各自的 0.100 M 盐溶液，用盐桥连成原电池，读出电压；用参比金属搭一组电池，排出活动性顺序，再由电压算出未知金属 X 的标准电极电势并认出它。
实验目的 用原电池电压给金属排序，并由测得的电动势确定未知金属的标准电极电势。
操作步骤
- 先组装 Zn | Zn²⁺ ‖ Cu²⁺ | Cu（锌接 COM，铜接 V），记下读数，与 E°(Cu²⁺/Cu) − E°(Zn²⁺/Zn) = 1.104 V 比较。
- 保持铜为右电极，依次把左电极换成 Mg、Fe、Ni、Sn、Pb、Ag，逐一记录。读数为负说明左边其实是正极。
- 按读数从大到小排出金属的还原性顺序，把它和课本中的金属活动性顺序对照。
- 把左电极换成未知金属 X，测它对铜的电压；再测它对锌的电压，两个结果互相核对。
- 由 E°(X²⁺/X) = E°(Cu²⁺/Cu) − E 算出 X 的标准电势，查电势表认出 X，然后点“核对”。换一个样品编号再做一次。
注意观察
- 读数的正负告诉你哪一极是正极；把两边交换，大小不变、符号相反。
- 对铜的电压越大，金属越活泼：Mg > Zn > Fe > Ni > Sn > Pb；银对铜的读数为负——银不如铜活泼。
- 两种 2 价离子浓度相同时，浓度项在能斯特方程中相消，读数就等于 E° 之差；银（1 价）对铜的读数比 E° 之差小约 30 mV。
- 电子总是从负极经导线流向正极，盐桥中的阴离子移向负极。
真实实验室
- 金属片要先用砂纸打磨去掉氧化膜，否则镁、铝、铬的读数会严重偏低或不稳定；读数要在接通后稳定几十秒再记。
- 要用高阻电压表：普通电流表或低阻负载会让电流流过，内阻和极化使读数下降。
- 真实读数还含有液接电势和活度系数的影响，通常与计算值相差几到几十毫伏；镁在水中还会慢慢放出氢气。
- 铅盐、镉盐有毒，硝酸银会染黑皮肤：戴手套，废液按重金属废液回收。