2024届高三化学高考备考一轮复习训练--电解池

这是一份2024届高三化学高考备考一轮复习训练--电解池，共24页。试卷主要包含了单选题，实验题等内容，欢迎下载使用。
2024届高三化学高考备考一轮复习训练--电解池
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得MnO2，电解示意图如图，下列说法正确的是
  
A．电池工作时电子从b电极流出，经过电解质溶液到达a电极表面
B．接通电源后a极产生的Li+和Mn2+，定向移动到b极区
C．电解一段时间后b极区pH增大
D．电极a的电极反应： 2LiMn2O4+6e-+ 16H+= 2Li++4Mn2++8H2O
2．习近平总书记提出我国要在2030年实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。某科研小组用电化学方法将转化为实现再利用，转化的基本原理如图所示。下列说法正确的是

A．M极为正极，N极发生氧化反应
B．N上的电极反应方程式为
C．该电池工作时溶液中移向N极
D．若生成标准状况下，电路中转移的电子数目为
3．支撑海港码头基础的防腐技术，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述正确的是
      
A．高硅铸铁作用为传递电流和损耗阳极材料
B．通电后外电路电子被强制从钢管桩流向高硅铸铁
C．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
D．该防腐技术为牺牲阳极的阴极保护法
4．下列电化学装置完全正确的是
A．防止铁被腐蚀
B．铁件上镀银


C．粗铜精炼
D．铜锌原电池



A．A B．B C．C D．D
5．双极电化学法装置如图所示，是在传统电解装置中放置了导电性电极BPE，通电时，BPE两端界面产生电势差；生成梯度合金。
  
下列有关说法正确的是
A．n为电源负极
B．在BPE中电子的移动方向由b到c
C．装置c端发生的反应为2H2O+2e- =H2↑+ 2OH-
D．BPE的b端到中心的不同位置能形成组成不同的铜镍合金
6．利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是
  
A．利用装置I制取并收集纯净的 B．利用装置Ⅱ收集并吸收多余的
C．利用装置Ⅲ除去气体中的 D．利用装置Ⅳ应用电化学原理对钢闸门进行防护
7．“浓差电池”利用某离子浓度大其氧化性或还原性强的特点而设计的。如图，甲池为3 mol/L的AgNO3溶液，乙池为1 mol/L的AgNO3溶液，A、B均为Ag电极。实验时先闭合K2，断开K1，发现电流计指针发生偏转。下列说法错误的是
  
A．一段时间后电流计指针将归零，此时可视为反应达到平衡
B．当电流计指针归零后，闭合K1，断开K2后，乙池溶液浓度上升
C．当电流计指针归零后，闭合K1，断开K2后，乙中Ag电极质量增加
D．实验开始先闭合K2，断开K1，此时向B电极移动
8．某新型电池的电解质，其结构如图所示。Q、W、X、Y、Z位于同一短周期且原子半径依次减小，Q原子的最外层电子数是次外层的一半。下列说法正确的是
  
A．简单离子半径： B．氢化物沸点：
C．W的最高价氧化物对应水化物为一元弱酸 D．电解Q的氯化物的水溶液可制备Q单质
9．Cl2可用于制备盐酸、漂白粉［有效成分为Ca(ClO)2］和“84”消毒液(有效成分为NaClO)等；“84”消毒液与洁厕剂(含有盐酸)混用会发生反应生成有毒的Cl2。工业上常用电解饱和食盐水的方法制取Cl2、NaOH等。下列化学反应表示正确的是
A．H2与Cl2在点燃条件下化合生成HCl：H2 + Cl2 = 2HCl
B．“84”消毒液与洁厕剂混用：Cl- + ClO-+ H2O = 2OH- + Cl2↑
C．漂白粉溶于水后与CO2反应：CO2 + 2ClO-+ H2O = CO + 2HClO
D．电解饱和食盐水获取烧碱和氯气：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-
10．高铁酸钠()易溶于水，是一种新型多功能水处理剂，可以用电解法制取，工作原理如图所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的，镍电极有气泡产生。下列说法错误的是

A．铁电极与电源正极相连
B．阳极室中发生的电极反应为
C．电解总方程式为
D．电解结束后，阳极室溶液的pH将增大
11．在直流电场作用下双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并分别向两极迁移。如图所示装置，可将捕捉的二氧化碳转化为CaCO3而矿化封存，减少碳排放，同时得到氧气、氢气、高浓度盐酸等产品。下列说法正确的是

A．CaCO3在碱室形成
B．两个双极膜中间层的H+均向右移动
C．向碱室中加入NaHCO3固体，有利于CO2的矿化封存
D．b极为阳极，电极反应式为4OH--4e=O2↑+2H2O
12．通过NO协同耦合反应，实现了NO的电催化歧化，并同时合成了双氮产物(和硝酸盐)是实现可持续固氮的一种极具潜力的方法，装置如图。下列说法正确的是
  
A．电解液E为阳极电解液，呈酸性
B．电极B的电极反应：
C．中间层的、分别透过选择性离子膜向A、B极迁移
D．若电解一段时间后，取两极所有产物于溶液中反应，可得硝酸盐和硝酸
13．以和为原料用锂介导电解法合成氨，电解质为的乙醇溶液，含锂物质的转化如图，下列说法错误的是

A．阴极反应为
B．合成1mol，电路上至少转移3mol电子
C．若用代替，则合成的氨气中可能存在
D．生成的反应为
14．一种电解法制备的装置如图所示。下列说法正确的是

A．电解时化学能转化为电能
B．电解时应将铂电极与直流电源正极相连
C．电解时铁电极反应式：
D．电解过程中转移，理论上可获得标准状况下的
15．下列说法正确的是
A．粗铜精炼时，纯铜做阳极
B．在铁制品上镀银时，铁制品作阴极，硝酸银溶液作电镀液
C．铁的吸氧腐蚀过程中正极反应为：
D．电解饱和溶液，可制得金属钠

二、实验题
16．二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，是一种黄绿色气体，易溶于水，浓度过大时易发生分解爆炸，常将其制成固体，便于运输和贮存。某实验小组用硫酸肼法制备，再将它转化成，实验装置如图所示：

回答下列问题：
Ⅰ.亚氯酸钠的制备
(1)A仪器的名称为_______；所用硫酸浓度一般为，若用浓硫酸配制80mL该溶液，所需浓硫酸体积为_______(结果保留三位有效数字)。
(2)实验过程中通入空气的目的是_______。
(3)写出D装置内反应的化学方程式：_______。
Ⅱ.硫酸肼的制备
硫酸肼是一种重要的化学试剂，具有较强的还原性，可溶于热水，微溶于冷水，难溶于乙醇等有机溶剂。
(4)制备方案：第一步，将、溶液和NaOH溶液混合制得水合肼；第二步，将水合肼转移到烧杯中，缓慢滴加浓硫酸，搅拌，冷藏，可得硫酸肼沉淀，抽滤，用_______洗涤，干燥，得白色硫酸肼固体。
(5)称取0.5g所得硫酸肼固体溶于热水，加入适量固体(用于调节pH)配成100mL溶液，取25mL该溶液于锥形瓶中，加2～3滴淀粉溶液，用的碘溶液滴定，滴定过程中有无毒气体产生，重复实验，平均消耗18.75mL碘溶液，产品中硫酸肼的质量分数为_______。
(6)用硫酸肼制得的纯度高、产率大，但原料贵，成本太高。小组同学查阅资料发现，电解饱和食盐水亦可获得，写出电解时阳极反应式：_______。
17．MnSO4·H2O是一种浅粉色晶体，易溶于水，不溶于乙醇，是饲料中常用的添加剂，也是电解制备锰及其他锰盐的原料，工业用途广泛。某同学设计如图甲所示实验装置制备硫酸锰。

回答下列问题：
(1)仪器a的名称是_____。连接好实验仪器，装药品之前需进行的操作是______。
(2)装置Ⅱ中发生反应的化学方程式为_____；装置Ⅱ中水浴温度控制在80℃左右，温度过高时反应速率可能减慢的原因是______。
(3)结合图乙，分析反应后从溶液中获得MnSO4·H2O晶体的操作为_____、酒精洗涤、低温干燥。

(4)测定饲料中硫酸锰的含量常将饲料溶于水，以磷酸作络合剂，用硝酸铵作氧化剂，将试样中的二价锰定量氧化成三价锰，过量的硝酸铵立即与产生的亚硝酸盐反应而消除其影响。然后加入指示剂，用硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2(SO4)2]标准溶液滴定生成的三价锰，溶液由红色变为亮黄色为滴定终点。有关反应的离子方程式如下：
①2Mn2++NO+4PO+2H+=2[Mn(PO4)2]3-+NO+H2O；
②NH+NO=N2↓+2H2O；
③[Mn(PO4)2]3-+Fe2+=Mn2++[Fe(PO4)2]3-。
取ag饲料，消耗浓度为cmol•L-1的硫酸亚铁铵标准溶液VmL，则饲料中MnSO4·H2O的质量分数为_____%(用含a、c、V的式子表示)。若实验时未用标准溶液润洗滴定管，会导致测定结果_____(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)用惰性电极电解MnSO4酸性溶液可制得MnO2，请写出电解法制备MnO2时的阳极反应式：_____。
18．随着钴酸锂电池的普及使用，从废旧的钴酸锂电池中提取锂、钴等金属材料意义重大。如图是废旧钴酸锂电池材料(主要成分为LiCoO2，含少量铁、铝、铜等元素的化合物)回收工艺流程：

(1)“拆解”前需进行“放电”处理的目的是______，用食盐水浸泡是放电的常用方法，浸泡放电过程中产生的气体主要有_____。
(2)滤液1中加入Na2SO3的主要目的是______；加入NaClO3的主要目的是_____。
19．NaClO2是重要漂白剂和消毒剂，主要用于水、砂糖、油脂的漂白杀菌。
已知：i．NaClO2在溶液中过饱和时，若溶液温度低于38℃，析出NaClO2•3H2O；若溶液温度高于38℃，则析出NaClO2；若溶液温度高于60℃，NaClO2分解为NaClO3和NaCl。
ii．ClO2气体浓度超过10%时，长期存放易发生嫌炸性分解。通常需现用现制。
iii．ClO2气体在中性和碱性溶液中不能稳定存在。
【实验室制备】实验室设计如下实验制备如图亚氯酸钠(NaClO2)晶体。

已知：装置B中发生的主要反应：2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓)=2ClO2↑+2Na2SO4+H2O
(1)ClO2气体与装置D中混合溶液反应生成NaClO2，每转移1mol电子，生成NaClO2的质量为___________
(2)反应结束后，为从D试管中溶液获得NaClO2晶体，需进行以下操作。请补充完整：
①55℃蒸发结晶；
②趁热过滤；
③用___________℃热水洗涤晶体；
④低温干燥，得到成品。
(3)实验须使B中NaClO3稍微过量，原因是____________：如NaClO3不足，则装置D中可能产生，检验装置D中是否含有的方法是：取少量D中反应后的溶液于试管中，___________，证明溶液中存在。
(4)实验结束后，关闭K2，打开K1。在一段时间后断开K2左侧橡胶管与玻璃管的连接，并从接口处向C中鼓入一定量空气。以上操作的目的是___________。
【工业制备】

(5)在无隔膜电解槽中阳极的电极反应式：___________。
(6)吸收塔内的温度不能过高的原因为___________。
(7)吸收塔内ClO2随着还原剂的不同和溶液酸碱性的变化可被还原为或Cl-。ClO2被S2-还原为、Cl-的转化率与溶液pH的关系如图所示。请写出pH≤2时ClO2与S2-反应的离子方程式：___________。

20．某学习小组通过下列装置模拟氯碱工业进行实验探究。请回答：

(1)A物质是_______(填化学式)，电解NaCl溶液总反应的离子方程式为_______。
(2)在阴极产生448 mL气体(标准状况)后停止实验，测得阴极室中溶液的体积为400 mL，则常温下此溶液的pH=_______。
(3)经分析，饱和NaCl的作用有4个，①提供，参与电极反应：②通过定向移动，形成闭合网路；③生成NaOH；④_______。
(4)有同学认为，改从B处加入饱和食盐水，并改用阴离子交换膜也可实现氯碱生产。如此改变的不利之处是_______(写一条即可)。
(5)将所得通入下列装置，可观察到A、B处的棉花颜色均发生变化。

①A处现象为_______。
②B处变红后又变黄色。进行如下实验探究B处“变黄色”的原因：取出B处棉花，挤出溶液分为两份，取其中一份滴加KSCN溶液，得红色溶液。查资料知电子式为，该同学猜想可能被氧化。根据电负性分析，中C元素的化合价为_______。设计一筒约实验验证此猜想：取第二份样品溶液予试管中，_______，则证明此设想成立。

参考答案：
1．D
【分析】由图可知，b极Mn元素价态升高失电子，故b极为阳极，电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，a极为阴极，电极反应式为2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，据此作答。
【详解】A．由分析可知，电池工作时电子从阳极b电极流出，经导线流向电源的正极，再由电源的负极流出，经导线流向阴极s极，电子不能经过电解质溶液，A错误；
B．由分析可知，a为阴极，b为阳极，电解池的电解质溶液中阳离子从阳极区流向阴极区，故接通电源后b电极产生的H+定向移动到a极区参与a电极反应，而a极产生的Li+和Mn2+，不会定向移动到b极区，B错误；
C．由分析可知，b电极为阳极，电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，故电解一段时间后b极区pH减小，C错误；
D．由分析可知，电极a为阴极，其电极反应为： 2LiMn2O4+6e-+ 16H+= 2Li++4Mn2++8H2O，D正确；
故答案为：D。
2．D
【分析】由图可知，该装置为原电池，N极二氧化碳中的+4价碳得到电子变为+2价碳，为正极，则M极为负极，以此解题。
【详解】A．由图可知，该装置为原电池，M为负极，N为正极发生还原反应，A错误；
B．N极为原电池正极，溶液显酸性不会生成氢氧根离子，电极反应式为：，B错误；
C．N为电池正极，M为负极，溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极，则移向M极，C错误；
D．电极反应式为，标况下的物质的量为1摩尔 ，外电路转移4mol电子，转移的电子数为，D正确；
故选D。
3．C
【详解】A．高硅铸铁为惰性辅助阳极，作用为传递电流，没有作损耗阳极材料，A错误；
B．高硅铸铁为阳极，通电后，电子从阳极（高硅铸铁）经导线流向电源正极，负极流向阴极（钢管柱），B错误；
C．钢管桩为电解池的阴极，没有被损耗，其表面腐蚀电流接近为零，C正确；
D．在电流的作用下，该装置为外接电源的阴极保护法，D错误；
故选C。
4．A
【详解】A．该电解池装置中，铁作为阴极，被保护，A正确；
B．铁件上镀银，应该将银放在阳极，发生反应：，铁放在阴极，发生反应：，生成的银单质附着在铁上，B错误；
C．电解精炼铜，是将粗铜放在阳极，发生反应：,纯铜放在阴极，发生反应：，C错误；
D．铜锌原电池中，锌电极应该置于溶液中，铜电极置于溶液中，D错误；
故选A。
5．D
【分析】由电解装置图可知，a电极上，水转化为氧气，发生氧化反应，a极阳极，电极反应为：，则n为电源正极，m为电源负极，则溶液中靠着正极的b端电势高于靠近负极的c端，则b端得到电子发生还原反应，电极反应为：，c端失去电子发生氧化反应，电极反应为：。
【详解】A．由分析可知，n为电源正极，A项错误；
B．电子由电势低的地方流向电势高的地方，则在BPE中电子的移动方向由c到b，B项错误；
C．由分析可知，装置c端发生的反应为，C项错误；
D．BPE的b端到中心的不同位置，由于电势不同，电极反应：中x不同，能形成组成不同的铜镍合金由于电势不同，D项正确；
答案选D
6．B
【详解】A．一氧化氮可以和氧气反应，不能用排空气的方法收集，A错误；
B．极易溶于水，可用水吸收，但需要采用倒扣漏斗防止倒吸，B正确；
C．饱和碳酸钠可以和二氧化碳反应，应该用饱和碳酸氢钠吸收二氧化碳中的氯化氢，C错误；
D．利用外加电流阴极保护法保护金属时，被保护的金属应该做阴极，D错误；
故选B。
7．C
【分析】断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，甲池为3mol•L-1的AgNO3溶液，乙池为1mol•L-1的AgNO3溶液，Ag+浓度越大氧化性越强，可知A为正极，发生还原反应，B为负极，发生氧化反应，向负极移动；闭合K1，断开K2，为电解装置，与电源正极相连的B极为阳极，阳极金属银被氧化，阴极A析出银，向阳极移动，乙池浓度增大，甲池浓度减小，据此分析解答。
【详解】A．断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，当两池银离子浓度相等时，反应停止，电流计指针将归零，A正确；
B．闭合K1，断开K2后，为电解池，与电源正极相连的B是阳极，阳极金属银被氧化产生银离子，向阳极移动，则乙池硝酸银浓度增大，B正确；
C．闭合K1，断开K2后，乙池中的B极为电解池的阳极，银失电子发生氧化反应，质量减小，C错误；
D．断开K1，闭合K2后，形成浓差电池，A为正极，B为负极，阴离子移向负极，则向B极移动，D正确；
故答案为：C。
8．C
【分析】Q、W、X、Y、Z位于同一短周期且原子半径依次减小，Q原子的最外层电子数是次外层的一半，则Q为Li；由结构图可知，W得1个电子能形成4个共价键，则W为B；X能形成4个共价键，则X为C；Y能形成2个共价键，Z能形成1个共价键，则Y为O，Z为F；即Q、W、X、Y、Z五种元素分别为Li、B、C、O、F，据此分析解答。
【详解】A．核外只有1个电子层，离子半径最小，和核外电子排布完全相同，核电荷数大的半径小，则离子半径：，A项错误；
B．碳元素有多种氢化物，部分氢化物的沸点高于和，B项错误；
C．W的最高价氧化物对应水化物为，其为一元弱酸，C项正确；
A．单质锂能与水反应，电解氯化锂水溶液无法制得金属锂，D项错误；
故选C。
9．D
【详解】A．与在点燃条件下化合生成： ，A错误；
B．“84”消毒液与洁厕剂混用：，B错误；
C．漂白粉溶于水后与反应：，C错误；
D．氯碱工业是电解饱和食盐水获取烧碱和氯气，D正确；
故选D。
10．D
【分析】装置通电后，铁电极附近生成紫红色的，铁电极为阳极，镍电极有气泡产生，镍电极为阴极。
【详解】A．铁电极为阳极，与电源正极相连，A正确；
B．铁电极上发生的电极反应为，发生氧化反应，B正确；
C．Ni电极发生的电极反应为，铁电极发生的电极反应为，电解总方程式为，C正确；
D．阳极室消耗，且生成水，降低，pH将减小，D错误；
故选D。
11．D
【分析】右侧双极膜中氢离子进入酸室，氢氧根离子右移在电极b上发生还原反应生成O2，所以b为阳极，左侧双极膜中氢氧根离子进入碱室，与二氧化碳反应生成碳酸根离子，氢离子左移在电极a上发生还原反应生成H2，所以a为阴极，以此解答。
【详解】A．由图可知，CO通过左侧阴离子交换膜进入中间室内与Ca2+结合形成碳酸钙，CaCO3 在中间室形成，故A错误；
B．由图可知，右侧双极膜中氢离子进入酸室生成盐酸，左侧双极膜中氢离子左移在电极a上发生还原反应生成H2，故B错误；
C．碱室中二氧化碳和碱反应生成碳酸根离子，碳酸根离子通过左侧阴离子交换膜进入中间室内，与Ca2+结合形成碳酸钙，加入NaHCO3固体会消耗氢氧根不利于CO2的吸收，故C错误；
D．右侧双极膜中氢离子进入酸室，氢氧根离子右移在电极b上发生还原反应生成O2，所以b为阳极，电极反应式为4OH--4e=O2↑+2H2O，故D正确；
故选D。
12．D
【分析】由图可知，A极氮元素价态降低得电子，故A极为阴极，电极反应式为NO+5H++5e-=NH3+H2O，B极为阳极，电极反应式为NO+2H2O-3e-=NO+4H+，据此分析解答。
【详解】A．根据以上分析，A极为阴极，电极反应式为NO+5H++5e-=NH3+H2O，则电解液E为阴极电解液，呈酸性，故A错误；
B．B极为阳极，电极反应式为NO+2H2O-3e-= NO+4H+，故B错误；
C．由两极反应式可知，阳极区产生氢离子，阴极区消耗氢离子，故中间层的OH-、H+分别透过选择性离子膜向B、A极迁移，故C错误；
D．由图可知，A极NO→NH3～5e-，B极NO→NO～3e-，根据电子得失守恒，电解一段时间后，取两极所有产物于溶液中反应，可得硝酸盐和硝酸，故D正确；
故选：D。
13．A
【分析】由含锂物质的转化示意图可知，氢离子和锂离子作用下氮气在阴极得到电子生成LixNH3−x，电极反应式为，C2H5O−作用下氢气在阳极失去电子生成乙醇，电极反应式为，生成氨气的反应方程式为，电池总反应为。
【详解】A． 由分析可知，阴极发生的反应为氢离子和锂离子作用下氮气在阴极得到电子生成LixNH3−x，电极反应式为，故A错误；
B．由分析可知，电池总反应为，则合成1mol，电路上至少转移3mol电子，故D正确；
C．由分析可知，阳极生成的C2H5OD与LixNH3−x反应得到的氨气中可能存在，故C正确；
D．由分析可知，生成氨气的反应方程式为，故D正确；
故选A。
14．D
【分析】电解法制备，则金属铁应作阳极，Fe失电子生成，阴极水放电生成氢气和氢氧根离子，据此分析解答。
【详解】A．电解过程中电能转化为化学能，故A错误；
B．通过电解原理制取，则Fe应作阳极失电子，铂作阴极，与直流电源负极相连，故B错误；
C．电解时铁电极反应式：，故C错误；
D．电解过程中阴极反应为：，转移，生成0.5mol氢气，标况下体积为：，故D正确；
故选：D。
15．B
【详解】A．粗铜精炼时，纯铜做阴极，粗铜做阳极，故A错误；
B．在铁制品上镀银时，铁制品作阴极，银作阳极，硝酸银溶液作电镀液，故B正确；
C．铁的吸氧腐蚀过程中负极反应为：，正极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，故C错误；
D．电解饱和溶液生成氢氧化钠、氢气、氯气，电解熔融氯化钠可制得金属钠，故D错误；
选B。
16．(1) 恒压滴液漏斗 39.1mL
(2)将产生的二氧化氯赶入D装置充分反应，稀释二氧化氯气体。防止爆炸
(3)
(4)乙醇
(5)97.5%
(6)

【分析】根据分析，在三颈烧瓶中用硫酸肼法制备ClO2，生成的ClO2进入D装置，再与D中NaOH、H2O2反应生成NaClO2，以此分析；
【详解】（1）装置A为恒压滴液漏斗；根据稀释公式：可知，，即可求得；
故答案为：恒压滴液漏斗；39.1mL；
（2）二氧化氯浓度过大时易发生分解爆炸，所以需要通入空气将产生的二氧化氯赶入D装置充分反应，同时稀释二氧化氯气体，防止爆炸；
故答案为：将产生的二氧化氯赶入D装置充分反应，稀释二氧化氯气体，防止爆炸；
（3）由题意知进入D装置，再与D中NaOH、反应生成，根据得失电子守恒、元素守恒可推测产物还有和；
故答案为：；
（4）由已知条件可知，硫酸肼难溶于乙醇等有机溶剂，故可用乙醇洗涤；
故答案为：乙醇；
（5）由滴定过程中有无毒气体产生可知，反应生成氮气，根据得失电子守恒可得关系式：，则25mL待测液中，0.5g产品中硫酸肼的质量分数为100%=97.5%；
故答案为：97.5%；
（6）阳极发生氧化反应，阳极反应式为；
故答案为：。
17．(1) 三颈烧瓶 检查装置的气密性
(2) SO2+MnO2MnSO4 当温度过高时，SO2在水中的溶解度减小，反应速率减慢
(3)蒸发结晶、趁热过滤
(4) 偏大
(5)Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+

【详解】（1）仪器a的名称三颈烧瓶，连接好实验仪器，装药品之前需检验装置气密性，答案：三颈烧瓶；检查装置的气密性；
（2）装置D中二氧化锰与二氧化硫反应生成硫酸锰，发生反应的化学方程式SO2+MnO2MnSO4，装置D中水浴温度应控制在80°C左右，温度过高时反应速率可能减慢的原因:当温度过高时， SO2在水中的溶解度减小，反应速率减慢，答案：SO2+MnO2MnSO4；当温度过高时，SO2在水中的溶解度减小，反应速率减慢；
（3）由图示可知，温度超过40℃，温度升高，溶解度减小，析出晶体为MnSO4·H2O晶体，从溶液中获得MnSO4·H2O晶体的操作为蒸发结晶、趁热过滤，答案：蒸发结晶、趁热过滤；
（4）根据题中的相关反应，可得关系式Mn2+~[Mn(PO4)2]3-~Fe2+，所以n（Mn2+）= n（Fe2+）=n[Fe(NH4)2(SO4)2]=cVmol，MnSO4·H2O的质量为cV = g，MnSO4·H2O的质量分数= ，若实验时未用标准溶液润洗滴定管，会导致消耗标准溶液体积偏大，导致测定结果偏大，答案：；偏大；
（5）惰性电极电解MnSO4酸性溶液可制得MnO2，Mn元素化合价升高，Mn2+发生氧化反应，阳极反应式Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+，答案：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。
18．(1) 防止在电池拆解过程中发生短路引起火灾及操作人员触电 H2、Cl2
(2) 将Co3+还原为Co2+ 将Fe2+氧化为Fe3+

【分析】由题给流程图可知，废旧的钴酸锂电池放电拆解后，通过灼烧除去碳和有机物，用硫酸浸泡，CoO与硫酸反应转化为Co3+离子，铁和铝元素的化合物溶于硫酸生成硫酸亚铁和硫酸铝，铜元素的化合物不溶于硫酸进入滤渣中；过滤后，向滤液1中先加入Na2SO3，将Co3+还原为Co2+，再加入NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，最后加入氨水调节溶液pH，使Fe3+和Al3+转换为氢氧化铁和氢氧化铝沉淀；过滤后，向滤液2中加入草酸铵，使Co2+ 转化为CoC2O42H2O沉淀；过滤后，向滤液3中加入饱和碳酸钠溶液，使Li+转化为Li2CO3沉淀。
【详解】（1）电池在拆解过程中容易发生短路引起火灾或导致操作人员触电，则拆解前必须进行放电处理；用食盐水浸泡放电过程实际是电解食盐水的过程，电解时，氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，水电离出的氢离子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气。
故答案为：防止电池在拆解过程中发生短路引起火灾或导致操作人员触电；H2、Cl2。
（2）Co3+具有氧化性，向滤液1中加入具有还原性的Na2SO3，能将Co3+还原为Co2+；亚铁离子具有还原性，加入具有氧化性的NaClO3，能将Fe2+氧化为Fe3+，便于调节pH时，将Fe3+转化为氢氧化铁沉淀。
故答案为：将Co3+还原为Co2+；将Fe2+氧化为Fe3+。
19．(1)90.5g
(2)38﹣60
(3) 防止Na2SO3过量，有SO2气体生成，在D装置中被氧化，影响产品纯度 先加足量的盐酸，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀
(4)充分吸收 ClO 2，防止 ClO 2 爆炸
(5)Cl-﹣6e-+6OH-=+3H2O
(6)温度过高NaClO2、H2O2将分解
(7)2ClO2+5S2-+8H+=2Cl-+5S↓+4H2O

【分析】装置B中制备得到ClO2，所以B中反应为NaClO3和Na2SO3在浓H2SO4的作用生成 ClO2和Na2SO4，二氧化氯和氢氧化钠反应生成NaClO2，B中可能发生Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O，产生的SO2被带入D中，SO2与H2O2反应生成硫酸钠，由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl；装置C的作用是安全瓶，有防倒吸作用，从装置D的溶液获得NaClO2晶体，需要蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，装置AE是吸收多余气体防止污染；
【详解】（1）装置D反应后的溶液获得NaClO2晶体，装置D中生成NaClO2，Cl元素的化合价降低，双氧水应表现还原性，有氧气生成，结合原子守恒可知，还有水生成，配平后方程式为：2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2，反应中生成2molNaClO2电子转移总数为2e﹣，每转移1mol电子，生成NaClO2的物质的量1mol，质量=90.5g/mol×1mol=90.5g，
故答案为：90.5g；
（2）为防止析出晶体NaClO2•3H2O，应趁热过滤，由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃进行洗涤，低于60℃干燥，如果撤去④中的冷水浴，由题目信息可知，应控制温度38℃～60℃，高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl，所以如果撤去D中的冷水浴，可能导致产品中混有的杂质是NaClO3和NaCl，
故答案为：38﹣60；
（3）为确保Na2SO3完全反应，添加的NaClO3应稍微过量，否则过量的Na2SO3会与酸反应生成SO2气体，在D装置中被氧化，影响产品纯度；B制得的气体中含有SO2，在装置D中被氧化生成硫酸，溶液中可能存在，用氯化钡溶液检验，具体操作：取少量反应后的溶液，先加足量的盐酸，再加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则说明含有，
故答案为：防止Na2SO3过量，有SO2气体生成，在D装置中被氧化，影响产品纯度；先加足量的盐酸，再加BaCl2溶液，产生白色沉淀；
（4）验结束后，关闭 K2，打开 K1.在一段时间后断开 K2左侧橡胶管与玻璃管的连接，并从接口处向 C 中鼓入一定量空气，以上操作的目的是充分吸收 ClO2，防止 ClO2爆炸，
故答案为：充分吸收 ClO 2，防止 ClO 2爆炸；
（5）电解池中阳极失去电子，所以溶液中的氯离子在阳极失去电子，因此反应的电极反应式是Cl﹣﹣6e﹣+6OH﹣=+3H2O，
故答案为：Cl﹣﹣6e﹣+6OH﹣=+3H2O；
（6）H2O2不稳定，温度过高，H2O2容易分解，若溶液温度高于 60℃，NaClO2分解，吸收塔的温度不能过高，其目的是防止NaClO2、H2O2分解，
故答案为：温度过高NaClO2、H2O2将分解；
（7）ClO2具有氧化性，S2﹣具有还原性，根据图像可知，pH≤2时ClO2被还原为Cl﹣，所以该反应的离子方程式是2ClO2+5S2﹣+8H+=2Cl﹣+5S↓+4H2O；
故答案为：2ClO2+5S2﹣+8H+=2Cl﹣+5S↓+4H2O。
20．(1)
(2)13
(3)提供，抑制在水中的溶解
(4)无法阻止与反应；造成NaOH纯度下降(合理即可)
(5) 浅红色变无色 +4 滴加氯化钡溶液或硝酸钡溶液，观察有白色沉淀生成(合理即可给分)

【分析】在氯碱工业中，左侧电极上氯离子失电子产生氯气，为阳极，右侧水得电子产生A为氢气，同时氢氧根离子浓度增大，左侧钠离子通过阳离子交换器进入右侧，产生氢氧化钠；
将氯气通入滴有酚酞的亚硫酸钠溶液、滴有KSCN溶液的FeCl2溶液，对氯气的氧化性进行探究；
【详解】（1）根据分析可知，A物质是，电解NaCl溶液产生氢氧化钠、氯气和氢气，总反应的离子方程式为；
（2）在阴极产生448 mL气体(标准状况)后停止实验，测得阴极室中溶液的体积为400 mL，则常温下此溶液的c(OH-)==0.1mol/L，故常温下此溶液的理论pH=13；
（3）经分析，饱和NaCl的作用有4个，①提供，参与电极反应：②通过定向移动，形成闭合网路；③生成NaOH；④Cl2在水中存在平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO，故提供，抑制在水中的溶解；
（4）若改从B处加入饱和食盐水，并改用阴离子交换膜，无法阻止与反应；造成NaOH纯度下降，不利于实现氯碱生产；
（5）通电一段时间后，可观察到A处现象为浅红色变无色；
②中S为-2价，N为-3价，则C元素的化合价为+4价；设计一筒约实验验证此猜想：取第二份样品溶液予试管中，滴加氯化钡溶液或硝酸钡溶液，观察有白色沉淀生成，则证明此设想成立。