电解氢的反应式为2H2O → 2H2 + O2,即每制备1千克氢需要消耗2千克水。根据电解水的化学式,每分解1分子水需要2个电子,因此需要一定的电能。
根据法拉第电解定律,所需电能与电解质的摩尔数成正比,因此需要算出电解水的摩尔数。
电子状态的1库仑电荷量为96500库伦/摩尔,因此制备1千克氢需要消耗2*1000/18 摩尔的水分子,即约111.1摩尔。所需电量为111.1*2*96500=21431800库伦,即21.43兆库伦。因此,制备1千克氢需要消耗大约21.43兆库伦的电能。
冶炼铝的主要设备是电解槽。
电解槽呈长方形,外面是钢壳,内衬耐火砖作为绝缘、保温层。
用碳块作槽池,底部碳块跟下部的钢导电棒相连结作阴极。
用垂直于电解槽带导电杆的两排碳块作阳极。
中间是冰晶石,氧化铝熔融体。
1、可能没有加入稀硫酸或是其他可以导电的物质,因为纯净的蒸馏水是弱电解质,不会导电,因而无气泡产生。
2、电流太弱。
电解水阳极生成氧气,阴极生成氢气。
水由氢、氧两种元素组成。水通电生成氢气、氧气。正极产生的是氧气,负极产生的是氢气。化学反应前后,元素种类不变。在化学变化中,分子可分成原子,而原子不可分,可构成新的分子。