电解水为何正极是氧气

电解水时正极产生氧气是因为水分子在阳极失去电子发生氧化反应。每个水分子(H₂O)在正极会分解成两个氢离子(H⁺)和一个氧原子，氧原子再结合形成氧气(O₂)。这个过程需要2个电子参与，因此每产生1个氧气分子需要4个水分子参与反应。实验室中，电解纯水时正极冒出的气泡就是氧气，可以用带火星的木条复燃来验证。电解水装置中，正极和负极的产物比例固定为1:2，即1体积氧气对应2体积氢气。

正极产生氧气的原理还涉及电极材料的选择和电解液的组成。使用铂、石墨等惰性电极时，水分子直接放电分解。电解质浓度影响反应速率，1摩尔浓度的硫酸钠溶液能提供良好导电性。实际工业电解水过程中，正极氧气产量随电流强度增加而提高，每通过96500库仑电量可产生8克氧气。家用电解水机工作时，正极产生的氧气会形成微小气泡上升，这也是判断电极正负的直观方法。