Question

请大家帮我解决一个科学问题

从理论上看，电解水时产生的氢气和氧气的体积比为2:1，但在具体实验时发现，反应开始时几分钟后气体的体积比大于2：1，几分钟后气体的体积比接近2:1,其原因是 什么

Answer 1

氢气的溶解度比氧气小，因此刚开始时，产生的氧气，溶解于水的会比较多，而氢气溶解于水的比较少，所以大于2：1，几分钟后气体溶解达到饱和体积比接近2：1

Answer 2

可能产生气体的速度不同吧。但最终的气体的量是相同的。

Answer 3

按理论电解水时产生的氢气和氧气的体积比为2:1
但实际操作中电解水时，收集的氧气体积常小于1，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+＋HSO4-

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。
所以您说的那个现象原因应该是：由于氧气比氢气的溶解度大，刚开始的时候，产生的气体不多，部分氧气溶解于水中的量相对比较明显，所以氢气氧气的体积比大于2：1。而后气体溶解达到饱和，生成的气体越来越多，之前的溶解量相对于所以生成量很少。所以氢气氧气体积比就慢慢接近2:1了。如果无限电解下去，氢气氧气体积比将无限趋近于2:1。