Question

【題目】鈉硫電池作為一種新型儲能電池，其應用逐漸得到重視和發(fā)展。

（1）鈉硫電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉（Na2SX）分別作為兩個電極的反應物，固體Al2O3陶瓷（可傳導Na+）為電解質，其反應原理如下圖所示：

①根據(jù)上右表數(shù)據(jù)，請你判斷該電池工作的適宜應控制在_________（填字母）范圍內。

物質	Na	S	Al2O3
熔點/℃	97.8	115	2050
沸點/℃	892	444.6	2980

a．100℃以下 b．100～300℃ c．300～350℃ d．350～2050℃

②放電時，電極A為_________極，電極B發(fā)生_________反應（填“氧化或還原”）

③充電時，總反應為Na2SX=2Na+xS（3＜x＜5），則陽極的電極反應式為：________________。

（2）若把鈉硫電池作為電源，電解槽內裝有KI及淀粉溶液如圖所示，槽內的中間用陰離子交換膜隔開。通電一段時間后，發(fā)現(xiàn)左側溶液變藍色，一段時間后，藍色逐漸變淺。則右側發(fā)生的電極方程式：___________；試分析左側溶液藍色逐漸變淺的可能原因是：___________。

（3）若把鈉硫電池作為電源，按如圖所示裝置進行實驗電解乙池和丙池：

當鈉硫電池中消耗0.05xmol的S時，理論上乙池中B極的質量增加__________g；此時丙裝置中___________（填“C”或“D”）電極析出7.20g金屬，則丙裝置中的某鹽溶液可能是_______（填序號）。

a.MgSO4溶液 b.CuSO4溶液 c.NaCl溶液 d.AgNO3溶液

Answer 1

【答案】C 負 還原 SX2－-2e－=xS 2H2O+2e—=H2↑+2OH—（2H++2e—=H2↑） 右側溶液中生成的OH—通過陰離子交換膜進入左側溶液，并與左側溶液中I2反應等 10.8 D bd

【解析】

（1）原電池工作時，控制的溫度應為滿足Na、S為熔融狀態(tài)，Na被氧化，應為原電池負極，陽離子向正極移動，充電時，陽極反應為原電池正極反應的逆反應，應生成S，以此解答；
（2）左側溶液變藍色，生成I2，左側電極為陽極，電極反應為：2I--2e-=I2，右側電極為陰極，電極反應式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，右側放出氫氣，右側I-、OH-通過陰離子交換膜向左側移動，發(fā)生反應3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O，一段時間后，藍色變淺，保證兩邊溶液呈電中性，左側的IO3-通過陰離子交換膜向右側移動，由此分析解答。

（3）根據(jù)串聯(lián)電路中電子轉移數(shù)相等，結合電化學的工作原理分析作答。

（1）①原電池工作時，控制的溫度應為滿足Na、S為熔融狀態(tài)，則溫度應高于115℃而低于444.6℃，只有C符合，

故答案為：C；

②放電時，Na被氧化，則A應為原電池負極，B為正極發(fā)生還原反應，故答案為：負；還原；

③充電時，是電解池反應，陽極反應為：SX2－-2e－=xS；

（2）根據(jù)以上分析，左側溶液變藍色，生成I2，左側電極為陽極，電極反應為：2I2e=I2，右側電極為陰極，電極反應式為：2H2O+2e—=H2↑+2OH-（2H++2e-=H2↑），右側I、OH通過陰離子交換膜向左側移動，發(fā)生反應3I2+6OH=IO3+5I+3H2O，一段時間后，藍色變淺，故答案為：2H2O+2e—=H2↑+2OH-（2H++2e-=H2↑）；右側溶液中生成的OH-通過陰離子交換膜進入左側溶液，并與左側溶液中I2反應等；

（3）根據(jù)反應式SX2－-2e－=xS可知，當鈉硫電池中消耗0.05xmol的S時，電子轉移數(shù)為0.1mol，則乙池是電解池，B極上銀離子得電子發(fā)生還原反應而析出銀，根據(jù)轉移電子數(shù)相等，乙池中B極的質量增加0.1mol108g/mol=10.8g；丙池是電解池，陰極上金屬離子放電析出金屬單質，D連接電源的負極，則D是陰極，電極質量會增加；根據(jù)轉移電子相等知，當析出金屬時，則該金屬元素在氫元素之后，ac項錯誤，bd正確，故答案為：bd。