Question

【題目】鈉硫電池作為一種新型儲能電池，其應(yīng)用逐漸得到重視和發(fā)展．
（1）Al（NO3）3是制備鈉硫電池部件的原料之一．由于Al（NO3）3容易吸收環(huán)境中的水分，因此需要對其進(jìn)行定量分析．具體步驟如圖所示：

①加入過量氨水后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為： ．
②操作b為：
③Al（NO3）3待測液中，c（Al3+）=mol/L（用含m、V的代數(shù)式表示）．
（2）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(yīng)物，固體Al2O3陶瓷（可傳導(dǎo)Na+）為電解質(zhì)，其反應(yīng)原理如圖1所示：

物質(zhì)	Na	S	Al2O3
熔點(diǎn)/℃	97.8	115	2050、
沸點(diǎn)/℃	892	444.6	2980

①根據(jù)表數(shù)據(jù)，請你判斷該電池工作的適宜應(yīng)控制在（填字母）范圍內(nèi)．
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(yīng)（填“氧化或還原”）
③充電時，總反應(yīng)為Na2SX═2Na+xS（3＜x＜5），則陽極的電極反應(yīng)式為： ．
（3）若把鈉硫電池作為電源，電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液如圖2所示，槽內(nèi)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(cè)溶液變藍(lán)色，一段時間后，藍(lán)色逐漸變淺．則右側(cè)發(fā)生的電極方程式：；試分析左側(cè)溶液藍(lán)色逐漸變淺的可能原因是： ．

Answer 1

【答案】
（1）Al3++3NH3?H2O═Al（OH）3↓+3NH4+；過濾；
（2）C；負(fù)；還原；Sx2﹣﹣2e﹣═xS
（3）2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣；右側(cè)溶液中生成的OH﹣通過陰離子交換膜進(jìn)入左側(cè)溶液，并與左側(cè)溶液中I2反應(yīng)
【解析】解：（1）①由操作流程可知實(shí)驗(yàn)原理是Al（NO3）3和氨水反應(yīng)生成Al（OH）3 ， 試劑a為氨水，反應(yīng)的方程式為Al3++3NH3H2O═Al（OH）3↓+3NH4+ ， 所以答案是：Al3++3NH3H2O═Al（OH）3↓+3NH4+；②由操作流程可知實(shí)驗(yàn)原理是Al（NO3）3和氨水反應(yīng)生成Al（OH）3 ， 經(jīng)過濾得到Al（OH）3固體，所以操作b為過濾；所以答案是：過濾；③n（Al2O3）= = mol，則n（Al（NO3）3）=2n（Al2O3）= mol， c（Al（NO3）3）= = mol/L，所以答案是： ；（2）①原電池工作時，控制的溫度應(yīng)為滿足Na、S為熔融狀態(tài)，則溫度應(yīng)高于115℃而低于444.6℃，只有C符合，所以答案是：C；②放電時，Na被氧化，則A應(yīng)為原電池負(fù)極，B為正極發(fā)生還原反應(yīng)，所以答案是：負(fù)；還原；③充電時，是電解池反應(yīng)，陽極反應(yīng)為：Sx2﹣﹣2e﹣=xS，所以答案是：Sx2﹣﹣2e﹣═xS；（3）根據(jù)以上分析，左側(cè)溶液變藍(lán)色，生成I2 ， 左側(cè)電極為陽極，電極反應(yīng)為：2I﹣﹣2e﹣=I2 ， 右側(cè)電極為陰極，電極反應(yīng)式為：2H2O+2e﹣=H2↑+2OH﹣ ， 右側(cè)I﹣、OH﹣通過陰離子交換膜向左側(cè)移動，發(fā)生反應(yīng)3I2+6OH﹣=IO3﹣+5I﹣+3H2O，一段時間后，藍(lán)色變淺，所以答案是：2H2O+2e﹣= H2↑+2OH﹣；右側(cè)溶液中生成的OH﹣通過陰離子交換膜進(jìn)入左側(cè)溶液，并與左側(cè)溶液中I2反應(yīng)．