氢气的溶解度比氧气小,因此刚开始时,产生的氧气,溶解于水的会比较多,而氢气溶解于水的比较少,所以大于2:1,几分钟后气体溶解达到饱和体积比接近2:1
可能产生气体的速度不同吧。但最终的气体的量是相同的。
按理论电解水时产生的氢气和氧气的体积比为2:1
但实际操作中电解水时,收集的氧气体积常小于1,其原因主要有二:
(1)氢、氧两种气体在水中的溶解度不同。氧气的溶解度稍大些。
(2)电极的氧化、电极产生副反应等。如用稀硫酸溶液作电解液,有人认为有下列副反应发生:
H2SO4=H++HSO4-
在阴极:2H++2e=H2
在阳极:2HSO-2e=H2S2O8(过二硫酸)
H2S2O8+H2O=H2SO4+H2SO5(过一硫酸)
H2SO5+H2O=H2O2+H2SO4
生成的过氧化氢在酸性溶液中较稳定,不易放出氧气。
克服的办法是,在电解液中加入碱比加入酸的误差会小些。或者事先将电解液用氧气饱和,可以消除因溶解度不同而产生的误差。
所以您说的那个现象原因应该是:由于氧气比氢气的溶解度大,刚开始的时候,产生的气体不多,部分氧气溶解于水中的量相对比较明显,所以氢气氧气的体积比大于2:1。而后气体溶解达到饱和,生成的气体越来越多,之前的溶解量相对于所以生成量很少。所以氢气氧气体积比就慢慢接近2:1了。如果无限电解下去,氢气氧气体积比将无限趋近于2:1。