电解水时为什么收集的氢气和氧气体积之比不恰是 2∶1?怎样克服?

电解水时,氧气的体积常小些,其原因主要有二:

  1. 氢、氧两种气体在水中的溶解度不同。氧气的溶解度稍大些。

  2. 电极的氧化、电极产生副反应等。如用稀硫酸溶液作电解液,有人认为有下列副反应发生:

H2SO4=H++HSO-4

在阴极:2H++2e=H2

在阳极:2HSO-2e=H2S2O8(过二硫酸) H2S2O8+H2O=H2SO4+H2SO5(过一硫酸) H2SO5+H2O=H2O2+H2SO4

生成的过氧化氢在酸性溶液中较稳定,不易放出氧气。

克服的办法是,在电解液中加入碱比加入酸的误差会小些。或者事先将电解液用氧气饱和,可以消除因溶解度不同而产生的误差。