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，裝置如下圖所示。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。

根據上述實驗完成：
(1)陽極上的電極反應式為________________。
(2)陰極上的電極反應式為________________。
(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)要檢驗上層液體中含有的金屬離子，其方法是________，現(xiàn)象是________________。

Answer 1

(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，所以絕大部分I₂都轉移到CCl₄中
(6)焰色反應　透過藍色鈷玻璃觀察火焰呈紫色(其他合理答案也可。例如，若③中答NaI水溶液，這里答火焰呈黃色)

(1)使用惰性電極(石墨)電解溶液時，陽極上離子按照I^-、Br^-、Cl^-、OH^-順序失電子，結合題目給出的“下層液體呈紫紅色”，可知這里是I^-失電子生成I₂。所以陽極反應是：2I^--2e^-I₂。
(2)電解時，陰極發(fā)生得電子反應，溶液中能得電子變成氣體的只有H⁺，生成H₂。所以負極反應是：2H⁺+2e^-H₂↑。
(3)兩種無色的互不相溶的中性液體，一為水溶液，一為有機溶劑。根據對電解過程的分析，反應會產生I₂，最后I₂會被有機溶劑萃取。因為最后下層液體呈紫紅色，所以有機溶劑密度比水大。上層的水溶液應該為含I^-的鹽溶液，例如KI溶液、NaI溶液等。下層液體為CCl₄、CHCl₃等密度比水大的有機溶劑。
(4)見(3)的分析。
(5)I₂在有機溶劑中的溶解度大于在水中的溶解度，所以絕大部分I₂都轉移到有機溶劑中，有機溶劑顯示出紫紅色。
(6)可以通過焰色反應來檢驗。若前面填KI，則這里正確的方法是：用鉑絲蘸取少量溶液放在無色火焰上灼燒，透過藍色鈷玻璃可觀察火焰呈紫色(其他合理答案也可。例如，若③中答NaI水溶液，這里答火焰呈黃色)。