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一道计算题电解普通水和重水的混合物,通电一段时间后,两极共生成气

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在电解水的过程中,无论电解的是何种水,生成的氢气和氧气的体积比总是固定的,即2:1。当气体的总体积为33.6L时,我们可以计算出氢气和氧气的具体体积和物质的量。

氢气的体积为2/3 × 33.6L = 22.4L,其物质的量为1mol。而氧气的体积为1/3 × 33.6L = 11.2L,其物质的量为0.5mol。接下来,我们假设氢气中H2的物质的量为xmol,D2的物质的量为(1-x)mol。

由于气体的总质量为18.5g,我们可以根据质量守恒定律建立等式:2x(H2的摩尔质量) + (1-x) × 4(D2的摩尔质量) + 0.5 × 32(O2的摩尔质量) = 18.5g。解这个等式,我们得到x = 0.75mol。

这意味着在氢气中,氕(H)和氘(D)的原子个数比为0.75mol × 2 / (1 - 0.75)mol × 2 = 3:1。这个结果表明,在电解水的过程中,氕和氘的比例是固定的,且不存在HD(氘和氕组成的分子)的情况。
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