Question

目前，科學家正在研究開發(fā)一種高能電池--鈉硫電池，它以熔融鈉、硫為兩極，以導電的β-Al₂O₃陶瓷作固體電解質(zhì)，反應式如下：2Na+xS?Na₂S_x，以下說法正確的是（　　）

• A．放電時，Na作正極，S極發(fā)生還原反應
• B．充電時，鈉極與外電源的正極相連
• C．放電時，陽極發(fā)生的反應為：S

  2- x

  -2e=xS
• D．若用此電池電解AgNO₃溶液，當陽極產(chǎn)生標準狀況下的氣體1.12L時，消耗的金屬鈉為4.6g

Answer 1

分析：在放電時，原電池正極發(fā)生得電子的還原反應，在反應2Na+xS=Na₂S_x中，硫單質(zhì)得電子，故正極反應為：xS+2e^-=S_x^2-；原電池負極發(fā)生失電子的氧化反應，在反應2Na+xS=Na₂S_x中鈉失電子，故負極反應為2Na-2e^-=2Na⁺，在充電時，電解池的陽極發(fā)生的電極反應極為正極上的逆反應，陰極反應和負極互為逆反應．

解答：解：A、在放電時，硫單質(zhì)得電子，作正極，鈉失電子，作負極，故A錯誤；
B、充電時，鈉極與外電源的負極相連，硫極與外電源的正極相連，故B錯誤；
C、放電時，是原電池反應，正極反應為：xS+2e^-=S_x^2-；故C錯誤；
D、電解AgNO₃溶液時，陽極產(chǎn)生的1.12L（標況）氣體，陽極0.05mol氣體是氧氣，即4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，生成0.05mol氧氣轉(zhuǎn)移電子為0.2mol，根據(jù)鈉硫電池放電時的負極反應：2Na-2e^-=2Na⁺，則會消耗金屬鈉0.2mol，即4.6g，故D正確；
故選D．

點評：本題考查了二次電池的工作原理以及電極反應式的書寫知識，放電和充電過程的實質(zhì)判斷，依據(jù)電子守恒進行電極產(chǎn)物的計算，可以根據(jù)教材知識來回答，難度不大．