2024届高三化学一轮复习培优--电解原理训练

这是一份2024届高三化学一轮复习培优--电解原理训练，共23页。试卷主要包含了单选题，实验题等内容，欢迎下载使用。

2024届高三化学一轮复习培优--电解原理训练
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．用阳极X和阴极Y电解Z的水溶液，电解一段时间后，再加入W，能使溶液恢复到电解前的状态，正确的一组是  

X
Y
Z
W
A
C
Fe
NaCl
HCl
B
Pt
Cu
CuSO4
CuSO4
C
C
C
H2SO4
H2SO4
D
Ag
Fe
AgNO3
AgNO3晶体

A．A B．B C．C D．D
2．水是最常见的溶剂。下列说法正确的是
A．0℃时，
B．向水中加入盐酸，变小
C．将纯水加热至80℃，变大、pH变小
D．电解水制H2、O2时，为了增强导电性，可以加入适量氯化钠
3．如下图所示装置中，属于电解池的是
A． B． C． D．
4．下列有关说法正确的是
A．若电工操作中将铝线与铜线直接相连，会导致铜线更快被氧化
B．工业上用石墨电极电解食盐水，边电解边搅拌，可生产含有的漂白液
C．铅蓄电池放电时，正负极极板质量均减小
D．加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快，说明具有催化作用
5．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．向含1molCH3COONa的水溶液中滴加醋酸使溶液呈中性，CH3COO-数目为NA
B．3MnO+5FeC2O4+24H+=3Mn2++5Fe3++10CO2↑+12H2O，每生成1molCO2，反应转移的电子数为NA
C．用惰性电极电解AlCl3溶液，当电路中通过的电子数为NA时，阴极有9gAl析出
D．0.100mol·L-1的NH4Cl溶液中，NH数目小于0.100NA
6．下列指定反应的离子方程式正确的是
A．电解饱和MgCl2溶液：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
B．氯化亚铁溶液中滴加稀硝酸：3Fe2++4H++=3Fe3++NO↑+2H2O
C．醋酸除去水垢中的CaCO3：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
D．碘酸钾氧化酸性溶液中的KI：5I-+=3H2O=3I2+6OH-
7．下列图示与化学用语表述内容不相符的是
A
B
C
D
CH3COOH在水中电离
铁的表面镀铜
H2与Cl2反应过程中焓的变化
锌铜原电池
CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+
Fe+Cu2+=Fe2++Cu
H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H＜0
Zn+Cu2+=Zn2++Cu

A．A B．B C．C D．D
8．用电极电解含有和的溶液，阴极析出固体物质的质量与电路中通过电子的物质的量的关系如图所示。则离子的氧化能力由大到小的排列顺序正确的是（    ）

A． B．
C． D．
9．如图为利用铅蓄电池为电源降解的过程，其中Pt作电极，下列说法不正确的是

A．N极为阴极连接铅蓄电池的负极
B．电解的整个过程只涉及化学能与电能之间的转化
C．M极所涉及的电极反应式：
D．装置中的离子交换膜为质子交换膜
10．某工厂采用电解法处理含铬废水，耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，原理示意图如下。经过一段时间后，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀随废水排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。下列说法不正确的是

A．阴极区发生的电极反应包括：2H++2e-=H2↑
B．还原的主要方式是：+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
C．废水的pH过高或过低均会降低铬的去除率
D．电解槽工作时，通过阴离子交换膜从阳极室进入阴极室
11．当用惰性电极电解含等物质的量的Na+、Ba2+、Cl-、Ag+、的溶液时，其氧化产物与还原产物的质量比是
A．71:216 B．216:71
C．8:1 D．1:8
12．为适应不同发电形式产生的波动性，我国科学家设计了一种电化学装置，其原理如图所示。当闭合K1和K3、打开K2时，装置处于蓄电状态；当打开K1和K3、闭合K2时，装置处于放电状态。放电时，双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-并分别向两侧迁移。下列说法错误的是

A．蓄电时，碳锰电极的电极反应式为Mn2++2H2O-2e- =MnO2+4H+
B．蓄电时，右侧电解池发生的总反应为2ZnO2Zn+O2↑
C．放电时，每消耗1 mol MnO2，理论上有4 mol H+由双极膜向碳锰电极迁移
D．理论上，该电化学装置运行过程中需要补充H2SO4和KOH
13．常见镍氢电池的某极是储氢合金LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合价均为0)，电池反应通常表示为。下列说法不正确的是
A．放电时储氢合金作负极
B．充电时储氢合金作阴极
C．充电时阴极周围c(OH-)减小
D．放电时负极反应：LaNi5H6＋6OH--6e-=LaNi5＋6H2O
14．液流电池是一种新型蓄电池，这种电池具有容量高、使用领域广、循环使用寿命长等特点。下图是设计的一种有机物液流电池原理图，充电时，聚对苯二酚()被氧化。

下列说法错误的是
A．放电时，正极反应式：
B．充电时，阴极反应式：
C．交换膜为质子交换膜，可防止两种有机物进入对方区域
D．该电池使用一段时间后，理论上需再补充正负极的电解液
15．锌溴液流电池是液流电池的一种，属于能量型储能，能够大容量、长时间地充放电，工作原理如图所示。下列叙述错误的是

A．隔膜的电阻越大，电池的电导率越低
B．电池充电时，N极电解液的颜色变浅
C．放电时总反应方程式为Zn+Br2=ZnBr2
D．隔膜的作用是维持两侧溴化锌溶液的浓度相同

二、实验题
16．碘被称为“智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO3)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，通过电解制备碘酸钾的实验装置如图所示。请回答下列问题：

(1)碘是_______(填颜色)固体物质，实验室常用_______方法来分离提纯含有少量杂质的固体碘。
(2)电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：3I2+6KOH=5KI+KIO3+3H2O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为_______；阴极上观察到的实验现象是_______。
(3)电解过程中，为确定电解是否完成，需检验电解液中是否有I-。请设计一个检验电解液中是否有I-的实验方案，并按要求填写下表。
要求：所需药品只能从下列试剂中选择，实验仪器及相关用品自选。
试剂：淀粉溶液、碘化钾淀粉试纸、过氧化氢溶液、稀硫酸。
实验方法
实验现象及结论
_____
_______
(4)电解完毕，从电解液中得到碘酸钾晶体的实验过程如下：

步骤②的操作名称是_______，步骤⑤的操作名称是_______ 。步骤④洗涤晶体的目的是_______。
17．锰元素是重要的过渡元素，在工农业生产中发挥不可替代的作用。已知锰元素在溶液中主要以Mn2+(很浅的肉色，近乎无色)、MnO (绿色)、MnO (紫色)的形式存在，MnO2不溶于稀硫酸。请回答下列问题：
(1)已知过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解放出氧气的反应机理如下：，。
①H2O2的电子式为___________，在第二步反应中作___________剂(填“氧化”或“还原”
②第一步反应生成1molO2，转移的电子数为___________NA。
(2)二氧化锰和高锰酸钾都能与浓盐酸反应制备氯气，高锰酸钾制备氯气的化学方程式为___________，生成等质量的氯气，反应消耗二氧化锰和高锰酸钾的质量比为___________。
(3)现以0.001mol·L-1酸性KMnO4溶液和0.01mol·L-1草酸溶液探究外界条件对化学反应速率的影响，某实验小组设计的实验方案如下表：
实验序号
体积V/mL
温度/℃
KMnO4溶液
水
H2C2O4溶液
①
40.0
0.0
20.0
25
②
40.0
a
10.0
25
①草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的产物之一是Mn2+，写出该反应的离子方程式___________。
②通过实验①、②可探究草酸的浓度对反应速率的影响，表中a=___________。
(4)电解锰酸钾溶液制备高锰酸钾的装置如图所示，电解过程中阳离子向右移动。

①锰酸钾转化为高锰酸钾时的实验现象为___________。
②b口流出的物质为___________(填化学式)。
18．如图是原电池电解池的组合装置图。

请回答：
(1)若甲池某溶液为稀H2SO4，闭合K时，电流表指针发生偏转，电极材料A为Fe，B为碳棒。则：
①甲池为______(填“原电池”或“电解池”)；B电极上发生的现象为______。
②乙池中的银电极上的电极反应式为______。
③丙池中E电极为______(填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)；闭合K一段时间后，稀M溶液的浓度会增加，则M溶液中的溶质是______(填化学式)；丙池中的离子膜为______(填“阳离子交换膜”或“阴离子交换膜”)
(2)若将甲池的某溶液改为FeCl3，电极材料A为Cu、B为碳棒，则甲池的总反应的离子方程式为______。
(3)若甲池为氢氧燃料电池，某溶液为KOH溶液，A极通入氢气。则：
①A电极的反应方程式为______。
②若线路中转移0.02mol电子，乙池中D极质量变化______g。
③二氧化氯(ClO2)为黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出也能用丙池装置制取二氧化氯。写出生成二氧化氯的电极反应式为______。
19．氨基钠(NaNH2)是化工、医药领域常用的试剂，常温下为白色晶体，熔点为210°C，温度高于400°C时开始分解成单质，易水解。某兴趣小组探究氨基钠的制备与性质。
I.制备氨基钠(NaNH2)
实验室制备氨基钠的反应原理是： 2Na+ 2NH32NaNH2 +H2↑
实验装置如下图所示：

(1)仪器D冷却水的入口位置是_______(“a”或“b")， NaNH2电子式是_______
(2)为提高氨基钠的纯度，在加入药品后，点燃A和C两处酒精灯之前应进行的操作是_______。
(3)干燥管B与E分别放入的试剂为_______。
(4)如图所示的一种电化学装置可以制备该实验所需的NH3，图中陶瓷在高温时可以传输H+该装置中产生氨气的电极反应式为__。

II.探究(NaNH2)的性质
(5)小组I为验证有NaNH2生成，取适量充分反应后的固体于试管中，加入蒸馏水，有无色刺激性气体产生，反应的化学方程式为_______，检验该气体的方法是_______。
(6)小组2为了测定产品的纯度，取8 g产品与水充分反应后，将生成的气体完全干燥后，再用浓硫酸充分吸收，称量测得浓硫酸增重3.4g，则产品纯度为_______%。
20．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)也称为保险粉，在空气中极易被氧化，不溶于乙醇易溶于水，在碱性介质中较稳定，是用途广泛的无机精细化学品。某科研小组设计两种方法制备Na2S2O4。回答下列问题：
(1)电解NaHSO3溶液制备Na2S2O4，装置如图所示。

①X为_______(填化学式)。
②电极a的电极反应式为_______。
③装置若无阳离子交换膜_______(填“能”或“不能”)得到Na2S2O4。
(2)锌粉法制备Na2S2O4，装置(部分夹持仪器已省略)如图所示。

①盛放浓硫酸的仪器名称为_______；写出装置A烧瓶内反应的化学方程式：_______。
②通入SO2前装置B的三颈烧瓶内应选通入N2，目的是_____。通入SO2，控制反应温度约为35℃，反应一段时间后再滴加NaOH溶液将有Na2S2O4和Zn(OH)2生成。控制反应温度约为35℃的方法是______，写出生成Na2S2O4和Zn(OH)2总反应离子方程式：_______。
③将反应后的悬浊液过滤后在微热下加入氯化钠冷却至20℃，析出Na2S2O4结晶过滤后，再用乙醇洗涤几次后，置于真空干燥箱中干燥即得到Na2S2O4。简述用乙醇洗涤的原因：_______。
(3)产品中Na2S2O4纯度的测定。
称取mgNa2S2O4样品溶于冷水中配成100mL溶液，取出10mL该溶液置于预先盛有20mL中性甲醛溶液的烧杯中，搅拌至完全溶解，转移至250mL容量瓶中用水稀释至刻度摇匀。移取25mL该溶液于250mL锥形瓶中加入4mL盐酸溶液，用cmol·L-1的碘标准溶液滴定，近终点时加入3mL淀粉溶液继续滴定，至溶液呈浅蓝色在30s内颜色不消失，用去碘标准溶液VmL。产品中Na2S2O4的质量分数为_______。
已知：Na2S2O4+2CH2O+H2O=NaHSO3∙CH2O+NaHSO2∙CH2O
NaHSO2∙CH2O+2I2+2H2O=NaHSO4+CH2O+4HI

参考答案：
1．A
【详解】A．阳极为石墨，溶液中的阴离子氯离子失去电子生成氯气，阴极Fe作电极，溶液中水得电子，生成氢气和氢氧根离子，所以电解一段时间后损失的是HCl，加入HCl可恢复到电解前的状态，A正确；
B．阳极为Pt，溶液中水失去电子生成氧气和氢离子，阴极Cu作电极，溶液中Cu2+得电子，生成铜单质，所以电解一段时间后损失的是CuO，加入CuSO4不可恢复到电解前的状态，B错误；
C．阳极为C，溶液中水失去电子生成氧气和氢离子，阴极C作电极，溶液中H+得电子，生成氢气，所以电解一段时间后损失的是H2O，加入H2SO4不可恢复到电解前的状态，C错误；
D．阳极为Ag，失去电子生成银离子，硝酸根离子未发生变化，阴极Fe作电极，溶液中水得电子，生成氢气和氢氧根离子，所以电解一段时间后损失的不是AgNO3，加入AgNO3不可恢复到电解前的状态，D错误；
故选A。
2．C
【详解】A．不是0℃时而是常温下，，A错误；
B．平衡常数只受温度影响，故向水中加入盐酸，不变，B错误；
C．将纯水加热至80℃，水的电离程度变大，变大，氢离子浓度变大故pH变小，C正确；
D．电解水制H2、O2时，为了增强导电性，可以加入适量氢氧化钠，加入氯化钠，氯离子会放电生成氯气，D错误；
故选C。
3．C
【详解】A．电解池是把电能转化为化学能的装置，A没有电源，属于原电池，故A错误；
B．B装置也没有电源，故B错误；
C．C为电解氯化铜溶液的装置图，故C正确；
D．没有形成闭合回路，不能构成电池，故D错误；
故选C。
4．B
【详解】A．若电工操作中将铝线与铜线直接相连，会形成Al-Cu原电池，铜做正极得到保护，故A错误；
B．工业上用石墨电极电解食盐水，阳极为氯离子失电子生成氯气，阴极为氢离子得电子生成氢气，氢氧根离子增多，搅拌时生成的氯气和氢氧根离子反应，可生产含有的漂白液，故B正确；
C．铅蓄电池放电时，正负极均生成硫酸铅，正负极极板质量均增加，故C错误；
D．加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快，是由于锌与硫酸铜反应生成的铜附着在锌表面形成Cu-Zn原电池，加快反应速率，故D错误。
故答案为B。
5．A
【详解】A．由电荷守恒c(CH3COO- ) + c(OH- ) = c(Na+ )+ c(H+)， 1molCH3COONa溶于稀醋酸中得中性溶液，所以c(OH-) = c(H+)，故c(CH3COO- ) = c(Na+ )，溶液中含CH3COO- 数目为NA，A正确；
B．反应中铁元素和碳元素化合价升高，锰元素化合价降低，则3MnO+5FeC2O4+24H+=3Mn2++5Fe3++10CO2↑+12H2O，生成10mol二氧化碳转移电子数为3mol × (7一2) = 15mol，即每生成1molCO2反应转移的电子数为1.5NA，B错误；
C．用惰性电极电解AlCl3溶液，阴极氢离子得到电子生成氢气，不会产生铝，C错误；
D．溶液体积未知，无法计算铵根离子数目，D错误；
故选A。
6．B
【详解】A．电解饱和MgCl2溶液会生成氢氧化镁沉淀，离子方程式应为：Mg2++2Cl-+2H2O H2↑+Cl2↑+ Mg(OH)2↓，A项错误；
B．氯化亚铁溶液中滴加稀硝酸，硝酸将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原成NO，根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为：3Fe2++4H++NO=3Fe3++NO↑+2H2O，B项正确；
C．醋酸为弱酸，不能写成离子，正确离子方程式应为CaCO3+2CH3COOH= Ca2++CO2↑+2CH3COO-+H2O，C项错误；
D．酸性环境中不会生成氢氧根，正确离子方程式为5I-+IO+6H+=3I2+3H2O，D项错误；
故选B。
7．B
【详解】A．CH3COOH是弱酸，属于弱电解质，在水中电离方程式为：CH3COOH+H2OCH3COO-+H3O+，故A正确；
B．铁的表面镀铜，铜做阳极连接电源的正极，电极方程式为：Cu-2e-=Cu2+；铁做阴极连接电源的负极，电极方程式为：Cu2++2e-=Cu；总电极方程式不是Fe+Cu2+=Fe2++Cu，故B错误；
C．H2与Cl2反应过程中反应物的能量高于生成物的能量，该反应为放热反应，H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H＜0，故C正确；
D．锌铜原电池中，Zn较活泼做负极，Cu做正极，以ZnSO4溶液和CuSO4溶液做电解质溶液，总电极方程式为：Zn+Cu2+=Zn2++Cu，故D正确；
故选B。
8．C
【详解】氧化性：，由图可知，反应开始转移电子时，没有固体析出，可确定是在阴极得到电子转化为；而后有固体物质析出，则是铜离子得到电子生成铜，即析出的铜的质量为，铜离子反应完全后，氢离子得到电子生成氢气，没有固体生成；因此三种离子的氧化性顺序为，C项正确。
答案选C。
【点睛】本题的易错之处是弄不清楚离子的放电顺序而错选答案。
9．B
【分析】在N极，得电子转化为N2，则表明N电极为阴极，M电极为阳极。
【详解】A．由分析可知，N电极为阴极，在电解池中，阴极与电源的负极相连，所以N极应连接铅蓄电池的负极，A正确；
B．该过程除了化学能与电能之间的转化，还涉及电能与热能的转化，B不正确；
C．M极为阳极，水失电子生成O2和H+，电极反应式为：，C正确；
D．极发生的电极反应为，该过程中消耗，而极区产生，所以H+需经过离子交换膜由M极移向极，因此该离子交换膜为质子交换膜，D正确；
故选B。
10．D
【分析】耐酸电解槽用铁板作阴、阳极，在阴极，水电离产生的H+得电子生成H2；在阳极，Fe失电子生成Fe2+，Fe2+将还原为Cr3+；、OH-从阴极室进入阳极室，与Fe3+、Cr3+反应生成Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀。
【详解】A．在阴极区，水电离产生的H+得电子，发生的电极反应包括：2H++2e-=H2↑，A正确；
B．在阳极区，Fe失电子生成的Fe2+还原，主要方式是：+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，B正确；
C．若废水的pH过高，会直接与Fe2+反应生成Fe(OH)2沉淀，影响的还原，若pH过低，会将Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀溶解，都会降低铬的去除率，C正确；
D．电解槽工作时，因为要进入阳极区被Fe2+还原，所以通过阴离子交换膜从阴极室进入阳极室，D不正确；
故选D。
11．C
【详解】当用惰性电极电解含等物质的量的Na+、Ba2+、Cl-、Ag+、的溶液时，Ag+、Cl-反应生成AgCl沉淀，Ba2+和SO生成BaSO4沉淀，所以溶液中的溶质是NaNO3。用惰性电极电解硝酸钠溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，阴极上氢离子放电生成氢气，氧化产物是氧气、还原产物是氢气，其物质的量之比为1∶2，其质量之比为(1×32)∶(2×2)=8∶1，故选C。
12．D
【详解】A．蓄电时，左侧为电解池，碳锰电极为电解池的阳极，电极反应式为：Mn2++2H2O-2e- =MnO2+4H+，A正确；
B．右侧装置也是电解池，电解池发生的总反应为：2ZnO2Zn+O2↑，B正确；
C．放电时，装置组合成原电池，碳锰电极为原电池的正极，电极反应为MnO2+4H++2e- = Mn2++2H2O，每有 1 mol MnO2消耗，理论上有4 mol H+由双极膜向碳锰电极迁移，C正确；
D．该电化学装置运行过程中，SO42-、K+均没有参与反应，只需要补充H2O，无需要补充H2SO4和KOH，D错误；
故合理选项是D。
13．C
【详解】A．镍氢电池放电时作原电池，发生反应：LaNi5H6＋6NiO(OH)=LaNi5＋6Ni(OH)2，储氢合金是还原剂，作原电池的负极，A正确；
B．充电时，外电源的负极接在原电池的负极上，所以充电时储氢合金作阴极，B正确；
C．充电时阴极：LaNi5＋6H2O＋6e-=LaNi5H6＋6OH-，所以充电时阴极周围c(OH-)应该增大，C错误；
D．镍氢电池放电时，负极LaNi5H6中0价的氢失去电子发生氧化反应：LaNi5H6＋6OH--6e-=LaNi5＋6H2O，D正确；
故选C。
14．D
【分析】由题知，充电时，聚对苯二酚()被氧化，则a极为阳极，b极是阴极，充电时，a极反应式为：-2ne-=+2nH+，b极：，放电时，正极即阳极，负极即阴极，电极反应式相反；
【详解】A．放电时，正极反应式：，A正确；
B．由分析知，充电时，阴极反应式：，B正确；
C．质子交换膜可阻止正负极电解液交叉流动而污染，同时传导H+以维持电荷平衡，C正确；
D．电解液经泵和蓄液形成循环利用，故不需要补充电解液，D错误；
故选：D。
15．B
【详解】A．隔膜的电阻越大，电池的电流越小，电导率越低，A正确；
B．该锌溴电池，锌电极（M极）为负极，N极为正极，充电时，N极为阳极，发生反应，N极电解液的颜色加深，B错误；
C．该电池作为原电池放电时，总反应方程式为Zn+Br2=ZnBr2，C正确；
D．隔膜的作用是维持两侧溴化锌溶液的浓度相同，D正确。
故本题选B。
16． 紫黑色 升华 有气泡产生 取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后，加入几滴淀粉试液，观察是否变蓝 如果变蓝，说明无I-(或如果变蓝，说明有I-) 冷却结晶 干燥 洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质
【分析】酸性条件下，碘离子和碘酸根离子能发生氧化还原反应生成碘单质，淀粉遇碘变蓝色，根据溶液是否变蓝判断是否含有碘离子；从热溶液中析出晶体的方法是冷却结晶；洗涤后的晶体要进行干燥；洗涤晶体的目的：洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质；以此解答。
【详解】(1)碘是紫黑色固体；加热条件下碘易升华，杂质不易升华，所以采用升华的方法分离碘单质，故答案为：紫黑色；升华；
(2)阳极附近吸附阴离子，电解过程中，阳极上发生氧化反应，碘离子向阳极移动，在阳极上失去电子生成碘酸根离子，电极反应式为I-+6OH--6e-=IO+3H2O，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应2H++2e-=H2↑，现象是有气泡产生；故答案为：I-+6OH--6e-=IO+3H2O；有气泡产生；
(3)电解后的溶液区含有碘酸根离子，酸性条件下，碘离子和碘酸根离子能发生氧化还原反应生成碘单质，淀粉溶液遇碘变蓝色，所以实验方法是：取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉溶液，观察是否变蓝；如果阳极区含有碘离子，加入稀硫酸后就有碘单质生成，淀粉溶液就会变蓝色，否则不变色；故答案为：取少量阳极区电解液于试管中，加稀硫酸酸化后加入几滴淀粉溶液，观察是否变蓝；如果不变蓝，说明无I-，如果变蓝，说明有I-；
(4)从热溶液中析出晶体的方法是：冷却结晶；洗涤后的晶体有水分，所以要进行干燥；过滤后得到的晶体上吸附部分氢氧化钾等杂质，为得到较纯净的碘酸钾晶体，所以要进行洗涤，故答案为：冷却结晶；干燥；洗去吸附在碘酸钾晶体上的氢氧化钾等杂质。
17．(1) 氧化 2
(2) 2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O 435：316
(3) 10
(4) 绿色溶液变为紫色 KOH

【解析】(1)
①过氧化氢为共价化合物，其中氧原子达到8电子稳定结构，氢原子达到2电子稳定结构，H2O2的电子式为；在第二步反应中，过氧化氢中氧得到电子发生还原反应，做氧化剂。
②第一步反应中每生成1molO2，对应2mol电子的转移，故转移的电子数为2NA。
(2)
高锰酸钾都能与浓盐酸反应生成氯气和氯化镁、氯化钾，2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O；根据电子守恒可知，物质之间关系为5MnO2～5Cl2、2KMnO4～5Cl2，故生成等质量的氯气，反应消耗二氧化锰和高锰酸钾的物质的量之比为5:2，质量比为435：316。
(3)
①草酸与酸性高锰酸钾溶液反应的产物之一是Mn2+，锰元素化合价降低，则碳元素化合价升高生成二氧化碳，该反应的离子方程式。
②通过实验①、②可探究草酸的浓度对反应速率的影响，则实验中变量为草酸的浓度，故表中a=10.0。
(4)
电解池中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动；电解过程中阳离子向右移动，则右侧为阴极，N为电源负极；
①锰酸钾溶液为绿色、高锰酸钾溶液为紫红色，锰酸钾转化为高锰酸钾时的实验现象为绿色溶液变为紫红色。
②右侧电极为阴极，反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，左侧钾离子通过离子交换膜进入右侧生成氢氧化钾，故b口流出的物质为氢氧化钾KOH。
18． 原电池 产生大量无色气泡 阳极 NaOH 阳离子交换膜 2.16
【分析】图中装置为由甲池和乙池组成的原电池给丙池供电，丙池为电解池。其中乙池中C为负极，电极反应式为，D作正极。
【详解】(1)①甲池为原电池，若甲池中A为Fe，B为碳棒，则A作负极，B为正极，电解质溶液为硫酸时，正极反应式为，有大量无色气泡产生，故填原电池、产生大量无色气泡；②乙池中银电极作负极，其反应式为，故填；③乙池中D为正极，E与D相连作阳极，其电极反应式为，溶液中阴离子数目减少，Na+离子向阴极移动；电极F为阴极，电极反应式式为，氢氧根浓度增加，Na+与阴极生成的形成NaOH溶液，故溶液M中溶质为NaOH，交换膜为阳离子交换膜，故填NaOH、阳离子交换膜；
(2)若电解质溶液为氯化铁溶液，A为铜，则A作负极，B作正极，其总反应为铜与氯化铁的反应，其离子方程式为，故填；
(3)①氢氧燃料电池，以电解质溶液为KOH溶液，则电极反应式为，故填；②乙池中D极反应式为，当电路中转移0.02mol电子时，D极增加的质量为m=nM==2.16g，故填2.16；③丙池中阳极通入食盐水，其中氯离子失电子生成二氧化氯，其反应式为，故填。
19． a 打开 C 处，通入惰性气体，排尽装置内空气 碱石灰、P2O5 N2+6e-+6H+=2NH3 NaNH2 + H2O = NaOH + NH3 ↑ 将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝(用玻璃棒蘸浓盐酸或者浓硝酸靠近试管口，产生白烟) 97.5
【分析】装置A氯化铵和消石灰共热制备氨气，干燥管B的作用是干燥NH3，防止含有的水与金属钠发生副反应，所以加入的干燥剂一般为碱石灰、烧碱或氧化钙等碱性干燥剂；装置C是氨气与钠反应制备NaNH2，干燥管E的主要的作用是吸收尾气中的NH3，防止污染环境，还可以防止空气中的水进入三颈烧瓶与钠反应，所以适宜选取的试剂为五氧化二磷等酸性固体干燥剂。
【详解】(1)为了能够使冷凝管内充满水，冷却水要下进上出，即从a口进入；NaNH2为Na+和NH构成的离子化合物，电子式为；
(2)氨基钠与空气中的水或氧气反应会使降低其纯度，所以在加入药品后，点燃A和C两处酒精灯之前应先打开 C 处，通入惰性气体，排尽装置内空气；
(3)根据分析可知B处干燥剂主要作用是干燥氨气，所以选用碱石灰；而E除了要吸收氨气还需要防止空气中的水进入，所以宜选取的试剂为P2O5；
(4)氮气Pt电极a上得电子被还原，结合传导过来的氢离子生成氨气，电极反应式为N2+6e-+6H+=2NH3；
(5)加入蒸馏水，有无色刺激性气体产生，说明产生氨气，结合元素守恒可知化学方程式应为NaNH2 + H2O = NaOH + NH3 ↑；氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，且能与HCl气体反应生成固态氯化铵，所以检验氨气的具体方法为：将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，试纸变蓝(用玻璃棒蘸浓盐酸或者浓硝酸靠近试管口，产生白烟)；
(6)浓硫酸增重即生成的氨气的质量，所以n(NH3)==0.2mol，根据NaNH2与水反应的化学方程式可知样品中n(NaNH2)=0.2mol，所以纯度为=97.5%。
20． O2 不能 分液漏斗 排除装置内的空气(氧气)，防止氧气氧化生成的Na2S2O4 水浴加热 连二亚硫酸钠不溶于乙醇，故可以用乙醇洗涤，且乙醇易挥发，容易干燥
【详解】(1)①图中装置为亚硫酸氢钠电解池，其中阳极为氢氧根失电子生成氧气，故X为O2；
②电极a为阴极，其中亚硫酸氢根得电子，生成 ，介质为碱性，故电极a的电极反应式为；
③由已知可得，连二亚硫酸钠极易被氧化，阳极有氧气放出，所以若没有阳离子交换膜，连二亚硫酸钠会被氧气氧化，不能得到产品Na2S2O4；
(2)①盛放浓硫酸的仪器名称为分液漏斗；装置A烧瓶内，铜和浓硫酸在加热下生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式：；
②连二亚硫酸钠极易被氧化，所以应通入氮气排除装置内的空气，防止氧气氧化生成物；控制恒定反应温度约为35℃的方法为水浴加热；由已知可得，反应物为Zn和SO2在碱性条件下反应，有Na2S2O4和Zn(OH)2生成。则总反应离子方程式：；
③由已知可得，连二亚硫酸钠不溶于乙醇，故可以用乙醇洗涤，且乙醇易挥发，容易干燥；
(3)已知：Na2S2O4+2CH2O+H2O=NaHSO3∙CH2O+NaHSO2∙CH2O、NaHSO2∙CH2O+2I2+2H2O=NaHSO4+CH2O+4HI，可得到 ， ，则 ，，故连二亚硫酸钠的质量分数 。