化学量論から、負極で$ \ ce {O} $の2倍のモル数の$ \ ce {H} $が生成されたことが わかっています。ただし、いくつかの重要なことはわかりません。

1. 最終的に収集されたガスの実際の量はどのくらいでしたか？ 2つの同一のコンテナのレベルを比較しない限り、ボリュームを目で見積もるのは難しいことで有名です。それで、それは「もっと」だったとあなたの言葉を信じますが、10の因数には賭けません。
2. 水が分裂した後、酸素と水素はどうなりましたか？反応しましたか？
3. 反応した可能性のある水には他に何がありましたか？ $ \ ce {NaCl} $があることはわかっていますが、他の溶解化合物もあるかもしれませんか？
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質問1は、ここでは実際には答えられません。今のところ最善の方法です。水素の体積が酸素の体積の2〜10倍であると仮定します。確実に調べるには、段階的な収集容器を使用して別の実験を行う必要があります。

質問2部分的に回答できます。電極が腐食した場合、何かが反応しました-塩素、酸素、または他のより複雑な一連の反応。酸素によって酸化されたと仮定することで、これが消費する可能性のある酸素の量の概算を得ることができます。その0.1gの電極が酸化され、それが$ \ ce {Al（OH）3} $に酸化された場合、1atmおよび298Kで、約137mLの$ \ ce {O2} $を消費します。

$ \ ce {Al ^ 3 + + 3OH ^-> Al（OH）3} $

$ 0.1 \ space \ rm {g \ space Al} * \ frac { 1 \ rm {\ space mol \ space Al}} {27 \ rm {\ space g \ space Al}} * \ frac {3 \ space mol \ space O} {1 \ space mol \ space Al} * \ frac { 1 \ space mol \ space \ ce {O2}} {2 \ space mol \ space O} = 0.0056 \ space mol \ space \ ce {O2} $

$ PV = nRT $（酸素が近い通常のラボ条件下で理想的になるのに十分です）

$ V = \ frac {nRT} {P} = \ frac {（0.0056 \ space \ rm {mol} \ space \ ce {O2}）（0.08206 \ space L \ space atm \ space mol ^ {-1 } K ^ {-1}）（298 \ space K）} {1 \ space \ rm {atm}} = 137 \ space \ rm {mL} $

$ \ ce {Al（OH） 3} $は、観察した白いフレークのため、反応生成物の候補となる可能性があります。水酸化アルミニウムは水に不溶性です。酸化アルミニウム（$ \ ce {Al2O3} $）も候補となる可能性があり、同じ条件下で68mLの$ \ ce {O2} $を消費します。

したがって、0.1gが妥当であると仮定します。腐食したアルミニウムの質量を見積もると、酸素がアルミニウム電極と反応して酸素ガスの収量が減少した可能性が非常に高いようです。

これを回避するにはどうすればよいですか？さて、私の5分間のグーグル調査では、不活性電極の良い候補は見つかりませんでした。通常、他の電気分解設定にはグラファイト電極が推奨されますが、酸素とも反応します。ステンレス鋼が推奨されているのを見たことがありますが、おそらく金/プラチナ/銀が最善の策だと思います。

質問3も答えるのが難しいです。 \ $ \ ce {NaCl} $が反応して、低濃度で水酸化物イオン（水酸化アルミニウム形成の仮説をさらに支持）を生成し、高濃度で塩素ガスを生成することがわかっています。それが塩素ガスを生成しているなら、あなたは知っているでしょう-それは淡黄色/緑色であり、あなたがそれを嗅ぐとすぐにあなたを病気にするでしょう。したがって、食卓塩の濃度が、それが競合反応になるほど十分に高かった可能性は低いです。しかし、それはアルミニウムの酸化に寄与するでしょう。これを除外する最も簡単な方法は、テーブルソルトを使用しないことです。代わりに重曹（重炭酸ナトリウム）が推奨されているのを見たことがありますが、おそらくそれでうまくいくでしょう。ただし、それでも溶液中に水酸化物が生成される可能性があります。他の未知の物質はどうですか？水道水を使用した場合、追加の塩化物、おそらくフッ化物、そしておそらくさまざまなマグネシウム塩とカルシウム塩がある可能性があります。これらはすべて加水分解中に反応し、収率に影響を及ぼします。それらを排除する方法は、蒸留水または脱イオン水を購入または製造することです。

要約：

+に接続された電極で予想よりも少ないガスが得られたのはなぜですか？電極を酸化することで酸素が消費されましたか？ （最後にはかなり損傷しているように見えました。）

答えはおそらく「はい」で、酸素がアルミニウムと反応しました。それが水酸化アルミニウムを形成し、それがあなたが観察した白いフレークに沈殿したに違いありません。

1/2の比率を得るにはどうすればよいですか？

正確に1：2にすることはできないかもしれませんが、電解質として塩の代わりに重炭酸ナトリウムまたは弱酸（おそらく酢が効く）を使用し、不活性電極（金やプラチナなど）を使用すると、おそらく近づくことができます。覚えておいてください-水素ガスは通常、加水分解において望ましい生成物です。純粋である必要がなければ、酸素は安いです！そして、純粋な酸素でさえ、他のガスと比較して比較的安価です。

水からの酸素ではなく、食塩からの塩素が正極で生成されているように見えます（理由は http://en.wikipedia.org/wiki/Electrolysis_of_water#Electrolyte_selection ）、塩素はアルミニウムと反応します（ http://www.chemicalforums.com/index.php?topic=3673.0）。