Question

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，装置如右图．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．根据上述实验回答：
（1）阳极上的电极反应式为

 

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（2）阴极上的电极反应式为

 

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（3）原上层液体是

 

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（4）原下层液体是

 

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（5）搅拌后两层液体颜色发生变化的原因是

 

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（6）要检验上层液体中含有的金属离子，其方法是

 

，现象是

 

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Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：（1）依据装置图可知阳极上是溶液中碘离子失电子生成碘单质；
（2）依据装置图分析可知阴极上的电极反应是溶液中氢离子得到电子生成氢气；
（3）原上层溶液中含有碘离子；
（4）下层是比水溶液重的不溶于水的试剂；
（5）碘在有几溶液中溶解度大于水中分析；
（6）上层是碘化钠或碘化钾溶液，依据金属离子的焰色反应设计实验检验．

解答： 解：（1）阳极周围的液体呈现棕色，且颜色由浅变深，萃取后呈紫红色，判断为碘单质生成，所以是溶液中碘离子失电子生成碘单质的反应，电极反应为2I^--2e^-═I₂；，故答案为：2I^--2e^-═I₂ ；
（2）阴极上的电极反应是溶液中氢离子得到电子生成氢气，电极反应为：2H⁺+2e^-═H₂↑，故答案为：2H⁺+2e^-═H₂↑；
（3）原上层溶液中含有碘离子，可以是KI（或NaI等）水溶液，故答案为：KI（或NaI等）水溶液；
（4）下层是比水溶液重的不溶于水的试剂，分析过程可知是发生了萃取作用，可以是CCl₄（或CHCl₃等），故答案为：CCl₄（或CHCl₃等）；
（5）搅拌后两层液体颜色发生变化，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，可知I₂在CCl₄中的溶解度大于在水中的溶解度，发生了萃取，
故答案为：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）上层是碘化钠或碘化钾溶液，依据金属离子的焰色反应设计实验检验，若是碘化钾溶液，则透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色证明是钾元素，若③中答NaI水溶液，火焰呈黄色，
故答案为：焰色反应；若是碘化钾溶液，则透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色证明是钾元素，若③中答NaI水溶液，火焰呈黄色．

点评：本题考查了电解原理的分析判断，电极反应和电极产物的分析是解题关键，注意萃取作用的理解应用，题目难度中等．