电解简单的熔融离子化合物时,金属在阴极生成,非金属在阳极生成。你可以先列出离子,再把每种离子送到电性相反的电极,就能预测两者。
这一课承接电极与电解质的作用。你还需要正确写出离子化合物的化学式,这在化学式与方程式中有练习。
怎样预测产物?
每次都用同样的三步。
- **列出离子。**熔融化合物中只有这些离子。
- **把每种离子送到相反的电极。**阳离子去阴极,阴离子去阳极。
- **写出离子得到或失去电子后变成什么:**阴极是金属原子,阳极是非金属原子或分子。
阳极的非金属通常是双原子分子:Cl₂、Br₂、I₂ 或 O₂。离子失去电子后,两个原子结合在一起。
例题详解
用惰性电极电解熔融的溴化铅(II) PbBr₂。说出产物以及生成的位置。
**第 1 步,离子:**Pb²⁺ 和 Br⁻。
**第 2 步,移动:**Pb²⁺ 带正电,移向阴极。Br⁻ 带负电,移向阳极。
第 3 步,产物:在阴极,每个 Pb²⁺ 得到两个电子,变成铅原子,所以生成铅。在阳极,溴离子失去电子并两两结合,所以生成溴。
**第 4 步,总反应:**PbBr₂ → Pb + Br₂。
检查原子数:两边都是 1 个 Pb 和 2 个 Br。方程式已配平。
**用文字说明的危险性:**溴是有毒、有腐蚀性的蒸气,熔融盐的温度也极高。因此这个电解只由老师在适当的控制下演示,本页只讲推理,不介绍任何装置或操作。
要留意的错误
常见的失误是因为习惯了水溶液电解池,而把氢或氧带进来。
错误答案:“阴极生成氢气,阳极生成氧气。”
熔融化合物中没有水,所以没有氢的来源,也没有生成氧所需的 OH⁻。
纠正的方法是先写出离子列表。如果离子是 Pb²⁺ 和 Br⁻,可能的产物就只有铅和溴。
自我检测
1. 预测电解熔融氯化锌 ZnCl₂ 的产物,并说明各在哪里生成。
查看答案
离子:Zn²⁺ 和 Cl⁻。锌在阴极生成,氯在阳极生成。总反应:ZnCl₂ → Zn + Cl₂。
2. 预测熔融碘化钾 KI 的产物。
查看答案
离子:K⁺ 和 I⁻。阴极得到钾,阳极得到碘。总反应:2KI → 2K + I₂(要得到 I₂ 的两个碘原子,需要两个 KI)。
3. 有同学说熔融溴化钠在阴极生成氢气。请解释错在哪里。
查看答案
熔融溴化钠只含 Na⁺ 和 Br⁻,没有水。阴极产物是钠,不是氢,阳极产物是溴。
下一步
下一课用半反应式说明电子转移会准确展示每种离子发生了什么。方程式配平推理训练器可以让你通过数原子来检查总方程式。
如果你的预测没问题,却在配平时出错,我们的老师可以在一对一线上化学补习中陪你逐步解决。