Question

为什么电解水时阴极能产生氢气？

Answer 1

原因如下：

电解水的实验装置相当于一个电解池，水会发生自偶电离生成水合氢离子和氢氧根离子。

在电流的作用下，氢离子移向阴极，并在阴极得电子生成氢气，氢氧根离子移向阳极，并在阳极失电子生成氧气和水。

生成的氢气和氧气的体积比为2:1，而电源负极连接的是阴极，正极连接的是阳极，所以在正极生成氧气，负极生成氢气。

电解水的制备：

添加电解质导通电流，将水分子电解解离。直流电极之负极，析出氢气；正极则析出氧气。可以利用排水集气法收集氢气与氧气，其体积比为2：1。电解质可以是强酸强碱化合之离子化合物，如氯化钠，但是为了避免阳极生成氯气，应以氢氧化钠做为电解质为宜。

氢气不但被认作燃料，还被拟想为电的直接取代品，它可以天然气的状态经地下管道四处输送。不同于电的是它可以储存，气体可以不断地供应，当能量的需要量高，尚可预先储备。氢将以燃烧的方式产生热能，或用于燃料电池产生电能。