关于电解水

化学问题电解水（H2O）和重水（D2O

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