题目内容
在玻璃圆筒中盛有两种无色的互不相溶的中性液体。上层液体中插入两根石墨电极,圆筒内还放有一根下端弯成环状的玻璃搅棒,可以上下搅动液体,装置如下图所示。接通电源,阳极周围的液体呈现棕色,且颜色由浅变深,阴极上有气泡生成。停止通电,取出电极,用搅棒上下剧烈搅动。静置后液体又分成两层,下层液体呈紫红色,上层液体几乎无色。?根据上述实验完成:?
(1)阳极上的电极反应式为 。?
(2)阴极上的电极反应式为 。?
(3)原上层液体是 。?
(4)原下层液体是 。?
(5)搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是 。
(6)要检验上层液体中含有的金属离子,其方法是 ,现象是 。
解析:(1)使用惰性电极(石墨)电解溶液时,阳极上离子按照I-、Br-、Cl-、OH-顺序失电子,结合题目给出的“下层液体呈紫红色”,可知这里是I-失电子生成I2。所以阳极反应是:2I--2e-I2。?
(2)电解时,阴极发生得电子反应,溶液中能得电子变成气体的只有H+,生成H2。所以负极反应是:2H++2e-H2↑。?
(3)两种无色的互不相溶的中性液体,一为水溶液,一为有机溶剂。根据对电解过程的分析,反应会产生I2,最后I2会被有机溶剂萃取。因为最后下层液体呈紫红色,所以有机溶剂密度比水大。上层的水溶液应该为含I-的盐溶液,例如KI溶液、NaI溶液等。下层液体为CCl4、CHCl3等密度比水大的有机溶剂。?
(4)见(3)的分析。?
(5)I2在有机溶剂中的溶解度大于在水中的溶解度,所以绝大部分I2都转移到有机溶剂中,有机溶剂显示出紫红色。?
(6)可以通过焰色反应来检验。若前面填KI,则这里正确的方法是:用铂丝蘸取少量溶液放在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃可观察火焰呈紫色(其他合理答案也可。例如,若③中答NaI水溶液,这里答火焰呈黄色)。?
答案:(1)2I--2e-I2?
(2)2H++2e-H2↑?
(3)KI(或NaI等)水溶液?
(4)CCl4(或CHCl3等)?
(5)I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,所以绝大部分I2都转移到CCl4中?
(6)焰色反应 透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色(其他合理答案也可。例如,若③中答NaI水溶液,这里答火焰呈黄色)