Question

电解水正极产生的气体

Answer 1

水电解正极产生的气体是氧气。
电解水时，阴极产生氢气，化学方程式为4H2O+4e(-)=2H2↑+4OH(-)；阳极产生氧气，化学方程式为4OH(-)=2H2O+O2↑+4e(-)，总反应方程式为2H2O=2H2↑+O2↑。
在电解水的过程中，正极（即氢氧化钠电极）会发生水的电解反应：2H2O + 2e- → H2 + 2OH-。
该反应中，水分子接受了两个电子，生成了氢离子和氢氧根离子。而电子是从阳极流出的，因此阴极所在的一端会变得富含电子，在这一端，OH-会捕获这些游离电子，并被氧化成一个自由基(•OH)和氧气(O2)：4OH- → O2 + 2H2O + 4e-
因此，在电解水时，正极会产生氧气。
需要注意的是，在纯水中进行电解时，只有在够高的电位下（1.23V以上）才能实现效率较高地产生氧气。如果水中含有杂质，则可以在较低的电位下产生更多的氧，这也是工业上用于制取大量高纯度氧气的方法之一。