Question

在玻璃圓筒中盛有兩種無色的互不相溶的中性液體，上層液體中插入兩根石墨電極，圓筒內(nèi)還放有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棒，可以上下攪動液體，裝置如右圖．接通電源，陽極周圍的液體呈現(xiàn)棕色，且顏色由淺變深，陰極上有氣泡生成．停止通電，取出電極，用攪棒上下劇烈攪動．靜置后液體又分成兩層，下層液體呈紫紅色，上層液體幾乎無色．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答：
（1）陽極上的電極反應(yīng)式為

 

．
（2）陰極上的電極反應(yīng)式為

 

．
（3）原上層液體是

 

．
（4）原下層液體是

 

．
（5）攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原因是

 

．
（6）要檢驗(yàn)上層液體中含有的金屬離子，其方法是

 

，現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）依據(jù)裝置圖可知陽極上是溶液中碘離子失電子生成碘單質(zhì)；
（2）依據(jù)裝置圖分析可知陰極上的電極反應(yīng)是溶液中氫離子得到電子生成氫氣；
（3）原上層溶液中含有碘離子；
（4）下層是比水溶液重的不溶于水的試劑；
（5）碘在有幾溶液中溶解度大于水中分析；
（6）上層是碘化鈉或碘化鉀溶液，依據(jù)金屬離子的焰色反應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)．

解答： 解：（1）陽極周圍的液體呈現(xiàn)棕色，且顏色由淺變深，萃取后呈紫紅色，判斷為碘單質(zhì)生成，所以是溶液中碘離子失電子生成碘單質(zhì)的反應(yīng)，電極反應(yīng)為2I^--2e^-═I₂；，故答案為：2I^--2e^-═I₂ ；
（2）陰極上的電極反應(yīng)是溶液中氫離子得到電子生成氫氣，電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-═H₂↑，故答案為：2H⁺+2e^-═H₂↑；
（3）原上層溶液中含有碘離子，可以是KI（或NaI等）水溶液，故答案為：KI（或NaI等）水溶液；
（4）下層是比水溶液重的不溶于水的試劑，分析過程可知是發(fā)生了萃取作用，可以是CCl₄（或CHCl₃等），故答案為：CCl₄（或CHCl₃等）；
（5）攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化，靜置后液體又分成兩層，下層液體呈紫紅色，上層液體幾乎無色，可知I₂在CCl₄中的溶解度大于在水中的溶解度，發(fā)生了萃取，
故答案為：I₂在CCl₄中的溶解度大于在水中的溶解度，所以絕大部分I₂都轉(zhuǎn)移到CCl₄中；
（6）上層是碘化鈉或碘化鉀溶液，依據(jù)金屬離子的焰色反應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，若是碘化鉀溶液，則透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰呈紫色證明是鉀元素，若③中答NaI水溶液，火焰呈黃色，
故答案為：焰色反應(yīng)；若是碘化鉀溶液，則透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰呈紫色證明是鉀元素，若③中答NaI水溶液，火焰呈黃色．

點(diǎn)評：本題考查了電解原理的分析判斷，電極反應(yīng)和電極產(chǎn)物的分析是解題關(guān)鍵，注意萃取作用的理解應(yīng)用，題目難度中等．