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霍夫曼电解器中电解水
把水分解为氢气和氧气，检验法拉第定律和 2 : 1 的体积比。
目标
验证 ，氢气与氧气以 2 : 1 生成，以及体积如何取决于 和 。
仪器与试剂
装有少量溶解盐或稀酸而导电的水的霍夫曼电解器；低压直流电源和电流表。
步骤
- 设 I = 1 A、t = 60 s，读出两个体积。
- 先把时间加倍，再改为把电流加倍，比较体积。
- 设 I = 1 A、t = 300 s，比较两个体积之比。
观察要点
- 1 A 时，60 s 得到约 7.6 mL H₂；300 s 得到 38.0 mL H₂ 和 19.0 mL O₂。
- 体积与电量 I·t 成正比：任一量加倍，体积也加倍（2 A、300 s 时 H₂ 为 76.1 mL）。
- 氢气在负极收集，氧气在正极收集。
讲解
阴极：。阳极：。总反应：。电量 对应 摩尔电子（ C/mol），得 、，因此体积比为 2 : 1。此处体积按 L/mol（25 °C、1 atm）计算，忽略气体溶解和水蒸气，故实测值略低。
实验史话
伏打电堆公布仅数周后，尼科尔森和卡莱尔于 1800 年 5 月用它分解了水——戴维随后的电解很快又劈开钾碱和苏打，揭示出钾和钠（1807）。1834 年法拉第定律使气泡定量：气体体积直接记录通过的库仑数，，正是本实验所做的核算。
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