化学问题电解水(H2O)和重水(
解:因为电解水时,在阳极生成的氧气和在阴极生成的氢气的物质的量之比为1:2,设在阴极生成amol H2,bmol D2,则有
2a + 4b + 32(a + b)/2 = 18。5(其中2为H2的摩尔质量,4为D2的摩尔质量,32为O2的摩尔质量,(a + b)/2为在阳极生成的O2的物质的量)
22。 4[a + b + (a + b)/2] = 33。6(其中22。4为气体摩尔体积)
解得:a = 0。75, b = 0。25
所以生成的H2和D2物质的量之比为3:1。
说明:因为纯水的电阻率很大,所以电解水时需要加入一些电解质(如硫酸等)以提高溶液的导电能力。 电解水的反应为(...全部
解:因为电解水时,在阳极生成的氧气和在阴极生成的氢气的物质的量之比为1:2,设在阴极生成amol H2,bmol D2,则有
2a + 4b + 32(a + b)/2 = 18。5(其中2为H2的摩尔质量,4为D2的摩尔质量,32为O2的摩尔质量,(a + b)/2为在阳极生成的O2的物质的量)
22。
4[a + b + (a + b)/2] = 33。6(其中22。4为气体摩尔体积)
解得:a = 0。75, b = 0。25
所以生成的H2和D2物质的量之比为3:1。
说明:因为纯水的电阻率很大,所以电解水时需要加入一些电解质(如硫酸等)以提高溶液的导电能力。
电解水的反应为(以加入硫酸时为例,加入不同电解质时的阳极和阴极反应可能会有所不同,但总反应式是相同的)
阳极:2H2O = O2 + 4H+ + 4e
阴极:4H+ + 4e = 2H2
总反应:2H2O = O2 + 2H2
其中e表示电子。
由反应式可以看出,当阳极和阴极通过相同的电量时,在阳极生成的氧气和在阴极生成的氢气的物质的量之比为1:2。收起