Question

某學(xué)習(xí)小組用如圖裝置進(jìn)行了有關(guān)電化學(xué)的實(shí)驗(yàn)．在玻璃圓筒中盛有兩種無(wú)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)狀的玻璃攪拌棒，可以上下攪動(dòng)液體，裝置如圖．接通電源，陽(yáng)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，用攪拌棒上下劇烈攪動(dòng)．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(wú)色．根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答：
（1）陽(yáng)極上的電極反應(yīng)式為

 

．
（2）環(huán)狀玻璃攪拌棒的作用是

 

．
（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)：探究原電池及其工作原理

專題：

分析：（1）依據(jù)裝置圖可知陽(yáng)極上是溶液中碘離子失電子生成碘單質(zhì)；
（2）玻璃圓筒中盛有兩種無(wú)色的互不相溶的中性液體，攪拌器可以然后液體充分混合；
（3）根據(jù)陽(yáng)極上產(chǎn)生的現(xiàn)象確定原上層溶液中含有碘離子；
（4）根據(jù)萃取原理結(jié)合試驗(yàn)中出現(xiàn)棕色物質(zhì)可以知道：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）含有電離子的可溶的鹽可以是鈉鹽、鉀鹽等，根據(jù)陽(yáng)離子的檢驗(yàn)方法：焰色反應(yīng)來(lái)回答．

解答： 解：實(shí)驗(yàn)原理是電解含有碘離子的強(qiáng)電解質(zhì)溶液，在陽(yáng)極上得電子能力強(qiáng)的碘離子失電子，得到碘單質(zhì)，為棕色，溶液中還有和水互不相溶的密度大于水的液體，結(jié)果，碘單質(zhì)溶解于有機(jī)溶劑中，顯示紫紅色，根據(jù)電解池的工作原理以及離子的檢驗(yàn)知識(shí)來(lái)回答判斷即可．
（1）陽(yáng)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）環(huán)狀玻璃攪拌棒的作用是讓兩層液體充分混合，使陽(yáng)極上產(chǎn)生的I₂轉(zhuǎn)移到下層液體中，故答案為：讓兩層液體充分混合，使I₂轉(zhuǎn)移到下層液體；
（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(guò)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）I₂在有機(jī)溶劑中的溶解度大于在水中的溶解度，故大部分I₂都轉(zhuǎn)移到有機(jī)溶劑中，攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化，故答案為：I₂在CCl₄中的溶解度大于在水中的溶解度，故大部分I₂都轉(zhuǎn)移到CCl₄中；
（6）含有電離子的可溶的鹽可以是鈉鹽、鉀鹽等，陽(yáng)離子鈉離子、鉀離子的檢驗(yàn)可以采用焰色反應(yīng)，透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰呈紫色，則為碘化鉀溶液（焰色反應(yīng)火焰為黃色，則為碘化鈉溶液）．
故答案為：焰色反應(yīng)；透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰呈紫色（焰色反應(yīng)觀察火焰為黃色）．

點(diǎn)評(píng)：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．