三色杯实验的原理是什么？

在试管中依次加入1mlCCl4、2mlH2O、1ml异戊醇（不可振荡），使用湿润的玻璃棒蘸取少许KI和单质碘的混合物,并将其放入试管内。

实验原理：

• CCl4与H2O、H2O与异戊醇，两者之间彼此不溶（即极性和非极性分子之间难以相互溶解）。
• 三者的密度也有所不同（CCl4的密度为1.595，异戊醇的密度为0.81）,因此它们能够形成三层结构。
• CCl4与异戊醇能够互相溶解（相似相溶），这意味着添加试剂时必须严格按照顺序并小心操作，避免CCl4与异戊醇之间的接触，不宜采用垂直移动玻璃棒的方式进行“搅拌”。

溶液颜色的变化原因：

• 溶剂合物的产生是导致溶液颜色变化的关键因素，单质碘在CCl4中不会生成溶剂合物，而是保持其分子状态（类似于在气体中的表现），而在其他两种溶液中，则会有溶剂合物生成,并且这些溶剂合物都是棕色的。

各层颜色深度的差异：

• 这种颜色的深浅变化是由单质碘在不同液体中的浓度不同所致，浓度取决于分配系数（溶质在相邻两相中的浓度比——这是一个常数），单质碘在CCl4与含有碘化钾的H2O中的分配系数大约是1.3左右。

KI的作用：

• KI的作用在于促进单质碘在水中的溶解度增加，由于K3I（碘化钾）与单质碘之间存在可逆反应（K3I + I2 = KI3），这种反应会释放出更多的单质碘进入水中，从而使得单质碘在水中溶解度得到显著提升,这个过程还会加速各层中单质碘浓度达到溶解平衡的速度。