水电解制氢产生1标方氢气和0.5标方氧气损失多少固体氢氧化钾？

Question

如题所述

Answer 1

水的电解可以分解成氢气和氧气，反应方程式如下：
2H₂O(l) → 2H₂(g) + O₂(g)
根据这个反应方程，1摩尔水会产生1摩尔氢气和0.5摩尔氧气。由于氢气和氧气的体积是1:2的比例，所以产生的氢气和氧气的体积比也是1:2。
假设产生了1标准体积（STP，标准温度和压力，0°C，1 atm）的氢气和0.5标准体积的氧气，那么氢气的体积是0.6667标准体积，氧气的体积是0.3333标准体积。
根据摩尔体积关系，1摩尔气体在STP下的体积约为22.71 L（标准摩尔体积），那么0.6667摩尔的氢气在STP下的体积约为0.6667 * 22.71 ≈ 15.15 L，0.3333摩尔的氧气在STP下的体积约为0.3333 * 22.71 ≈ 7.57 L。
在电解水的过程中，氢气和氧气的体积比是1:2，但它们的摩尔比是1:1。这意味着每2摩尔水分解产生1摩尔氧气和1摩尔氢气，对应的固体氢氧化钾（KOH）摩尔数也是1摩尔。因此，1标准体积的氢气和0.5标准体积的氧气的产生过程中，需要消耗1摩尔固体氢氧化钾。
请注意，这个计算是基于理论情况下的标准体积计算。在实际情况下，可能会有些微的误差和损耗。