1.实验设备:普通网购的霍夫曼电解水装置。
2.使用电解质:硫酸钠。
3.电源:12V直流电源。
4.电极:普通不锈钢材质电极。
实验过程
1.用水测量装置的两边储气槽的体积,证明体积一样大。
2.加入电解液,用PH值试纸测试电解液的PH值。PH值为中性。
3.接通电源,开始电解水。
4.观察储气槽内气体的体积变化。
实验结果
1.储气槽内氢气和氧气的体积比在4:1到3:1之间。实验初期,氢氧比较大,后期时氢氧比较小。
2.将试验后电解液倒入杯子,调匀。重新用PH值试纸测量电解液的PH值。发现电解液PH值为碱性。
3.观察实验后的电解液,有颜色变化。呈现出红褐色。放置后会有红褐色沉淀物。
实验分析
1.电解液呈现出红褐色。放置后会有红褐色沉淀物。推测是电解过程中不锈钢电极有腐蚀现象,生成了氢氧化铁。因为氢氧化铁不溶于水,推测出电解液中氢氧根离子会因此降低。
2.直接观察电极的腐蚀程度,计算后发现电极腐蚀导致生成氧气的体积减少量可以忽略(氧气氧化铁的体积比大概是氧比铁是2400:1)。查资料了解到氧气溶于水的体积比例为3%,比较小。加上溶液一开始本身有溶解氧气。也是可以忽略不计。
3.分析试验后的电解液PH值为什么会是碱性。考虑到有氢氧化铁沉淀物生成,按理说溶液PH值会偏酸性。但是为什么溶液反而呈碱性。考虑到电解液酸碱失衡后,硫酸根离子在电解反应时可能会出现脱氧现象,生成亚硫酸根离子,而亚硫酸钠是碱性的。推测出电解水后期出现了硫酸根脱氧的现象,生成了亚硫酸根离子。这会导致氧气产生的量较多。这就可以很好的解释为什么氢氧比在一开始时比较大,而后来会变小。
4.综合以上,得出结论:电解水产生的氢气和氧气比是4:1。


2.使用电解质:硫酸钠。
3.电源:12V直流电源。
4.电极:普通不锈钢材质电极。
实验过程
1.用水测量装置的两边储气槽的体积,证明体积一样大。
2.加入电解液,用PH值试纸测试电解液的PH值。PH值为中性。
3.接通电源,开始电解水。
4.观察储气槽内气体的体积变化。
实验结果
1.储气槽内氢气和氧气的体积比在4:1到3:1之间。实验初期,氢氧比较大,后期时氢氧比较小。
2.将试验后电解液倒入杯子,调匀。重新用PH值试纸测量电解液的PH值。发现电解液PH值为碱性。
3.观察实验后的电解液,有颜色变化。呈现出红褐色。放置后会有红褐色沉淀物。
实验分析
1.电解液呈现出红褐色。放置后会有红褐色沉淀物。推测是电解过程中不锈钢电极有腐蚀现象,生成了氢氧化铁。因为氢氧化铁不溶于水,推测出电解液中氢氧根离子会因此降低。
2.直接观察电极的腐蚀程度,计算后发现电极腐蚀导致生成氧气的体积减少量可以忽略(氧气氧化铁的体积比大概是氧比铁是2400:1)。查资料了解到氧气溶于水的体积比例为3%,比较小。加上溶液一开始本身有溶解氧气。也是可以忽略不计。
3.分析试验后的电解液PH值为什么会是碱性。考虑到有氢氧化铁沉淀物生成,按理说溶液PH值会偏酸性。但是为什么溶液反而呈碱性。考虑到电解液酸碱失衡后,硫酸根离子在电解反应时可能会出现脱氧现象,生成亚硫酸根离子,而亚硫酸钠是碱性的。推测出电解水后期出现了硫酸根脱氧的现象,生成了亚硫酸根离子。这会导致氧气产生的量较多。这就可以很好的解释为什么氢氧比在一开始时比较大,而后来会变小。
4.综合以上,得出结论:电解水产生的氢气和氧气比是4:1。

