为什么电解水得到的氢气和氧气比例小于一比二?

如题所述

电解水体积比小于1比2的原因是氧气在水中的溶解性比氢气的溶解性大,导致氧气和氢气的体积比小于1:2,电解水时,部分氧气与铜片反应,导致氧气量减少,从而使得体积比小于1:2。

1、水不是纯物质:电解纯水时,理论上得到的氢气和氧气的体积比应该是2:1。然而,如果水中含有其他物质,如电解质、有机物等,那么这些物质可能会在电解过程中影响氢气和氧气的生成比例。

2、电解条件的影响:电解条件也会影响氢气和氧气的生成比例。例如,不同的电流强度、电压和电解时间都可能会对生成比例产生影响。

3、实验误差:在实验过程中,可能存在一些误差,例如测量误差、仪器误差等,这些误差可能会导致氢气和氧气的体积比偏离理论值。

4、副反应:在电解过程中,除了生成氢气和氧气外,还可能会发生一些副反应,例如生成酸或碱等其他物质。这些副反应可能会消耗部分氢气或氧气,从而影响生成比例。

电解水后气体的体积的计算方法:

1、计算出所需电量:理论电解水所需电量为0.0029kW·h,实际电解水所需电量为0.0043(0.0048)kW·h。

2、根据电量和电压计算出水电解的实际操作电压(EOP/V):EOP=1.23+ηa+ηc+ηother。

3、根据操作电压和效率计算出实际电解水生成1mol H2所需电量:W1=Q1U1=2×6.023×10^23×1.6×10^(-19)×1.8(2.0)=346.9248(385.472)kJ≈0.0964(0.1071)kW·h。产生1升氢气即1/22.4mol(标准状况下),可以计算出所需电量。

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