分类：教育/科学-理工学科-化学
问题：化学问题电解水（H2O）和重水（D2O)的混合液，通电一段时间后 
电解（H2O）和重水（D2O)的混合液，通电一段时间后，阳极生成氧气，阴极生成H2和D2的混合气体。若两极共产生18.5克气体，在标准状况下体积为33.6升。试求生成的H2和D2物质的量之比
回答：解：因为电解水时，在阳极生成的氧气和在阴极生成的氢气的物质的量之比为1:2，设在阴极生成amol H2，bmol D2，则有2a + 4b + 32(a + b)/2 = 18.5（其中2为H2的摩尔质量，4为D2的摩尔质量，32为O2的摩尔质量，(a + b)/2为在阳极生成的O2的物质的量）22.4[a + b + (a + b)/2] = 33.6（其中22.4为气体摩尔体积）解得：a = 0.75, b = 0.25所以生成的H2和D2物质的量之比为3:1。说明：因为纯水的率很大，所以电解水时需要加入一些电解质（如硫酸等）以提高溶液的导电能力。电解水的反应为（以加入硫酸时为例，加入不同电解质时的阳极和阴极反应可能会有所不同，但总反应式是相同的）阳极：2H2O = O2 + 4H+ + 4e阴极：4H+ + 4e = 2H2总反应：2H2O = O2 + 2H2其中e表示电子。由反应式可以看出，当阳极和阴极通过相同的电量时，在阳极生成的氧气和在阴极生成的氢气的物质的量之比为1:2。