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外加电压对实验的影响及气体产出速率

时间:2023-08-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:反应方程为外加电压对本实验的影响电极和两电极之间距离不变,两电极间所施加的电压越大,则电位梯度越大,离子的迁移速率就越大,也就越容易得到氢气和氧气;但是,电压过高,离子析出时电极上产生较高的超电位,影响氢气和氧气的析出速率,所以,本实验需要选择合适的电压来减小超电势的作用,促使两电极上以最快的速度和V:V=2:1的量析出。在电解水时往往H2的产出量比O2的产出量多,实验的结果是V:V>2:1。

外加电压对实验的影响及气体产出速率

反应方程为

(1)外加电压对本实验的影响

电极和两电极之间距离不变,两电极间所施加的电压越大,则电位梯度越大,离子的迁移速率就越大,也就越容易得到氢气和氧气;但是,电压过高,离子析出时电极上产生较高的超电位,影响氢气和氧气的析出速率,所以,本实验需要选择合适的电压来减小超电势的作用,促使两电极上以最快的速度和V(H2):V(O2)=2:1的量析出。文献表明:电解含氧酸或水的碱溶液的理论分解电压为1.23V,可以选择5V、10V、15V等高于理论分解的电压,来研究适合课堂演示实验教学的最佳电压,以铂电极来降低超电势的作用。

(2)电解液酸碱度对实验结果的影响(www.xing528.com)

本实验的电极反应为

可见,电解液的酸碱度对实验结果有较大的影响。在电解水时往往H2的产出量比O2的产出量多,实验的结果是V(H2):V(O2)>2:1。采用碱液为电解液,则阴极H的浓度减少,其电极析出的电势更低而不容易析出H2;而阳极析出O2的电势降低,有利于O2的析出,使V(H2):V(O2)=2:1。选用氢氧化钠为电解质,用6%、12%、15%的氢氧化钠溶液来探讨不同浓度的碱溶液对实验结果的影响,找出最合适课堂演示实验的NaOH的浓度。还需使用与[OH-]摩尔浓度相同的[H]的硫酸溶液来比较酸对本实验的影响情况。

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