Question

5．鈉硫電池以熔融金屬Na、熔融S和多硫化鈉（Na₂S_X）分別作為兩個電極的反應物，多孔固體Al₂O₃陶瓷（可傳導Na⁺）為電解質(zhì)，其反應原理如圖所示：Na₂S_X$?_{放電}^{充電}$ 2Na+XS （3＜X＜5）

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

（1）根據(jù)上表數(shù)據(jù)，判斷該電池工作的適宜溫度應為C（填字母序號）．
A．100℃以下      B．100℃～300℃
C．300℃～350℃D．350℃～2050℃
（2）關于鈉硫電池，下列說法正確的是AD（填字母序號）．
A．放電時，電極A為負極
B．放電時，Na⁺的移動方向為從B到A
C．充電時，電極A應連接電源的正極
D．充電時電極B的電極反應式為S_X^2--2e^-=xS
（3）25℃時，若用鈉硫電池作為電源電解500mL 0.2mol•L^-1 NaCl溶液，當溶液的pH變?yōu)閘3時（忽略電解前后溶液的體積變化），電路中通過的電子的物質(zhì)的量為0.05mol，鈉硫電池兩極的反應物的質(zhì)量差為2.3 g．（假設電解前鈉硫電池兩極的反應物質(zhì)量相等）

Answer 1

分析 （1）原電池工作時，控制的溫度應為滿足Na、S為熔融狀態(tài)；
（2）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；
（3）電解NaCl溶液的反應式為，2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，每生成2molNaOH轉(zhuǎn)移電子2mol，當溶液的pH變?yōu)閘3時，c（OH^-）=0.1mol/L，生成NaOH物質(zhì)的量為0.05mol，轉(zhuǎn)移電子0.05mol；據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)計算質(zhì)量變化．

解答 解：（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）A．放電時，Na被氧化，應為原電池負極，故A正確；
B．陽離子向正極移動，即從A到B，故B錯誤；
C．A為負極，放電時發(fā)生氧化反應，充電時發(fā)生還原反應，接電源負極，故C錯誤；
D．充電時，是電解池反應，B為陽極，陽極反應為：S_x^2--2e^-=xS，故D正確；
故答案為：AD；
（3）電解NaCl溶液的反應式為，2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，每生成2molNaOH轉(zhuǎn)移電子2mol，當溶液的pH變?yōu)閘3時，c（OH^-）=0.1mol/L，生成NaOH物質(zhì)的量為0.05mol，轉(zhuǎn)移電子0.05mol；轉(zhuǎn)移0.05mol電子，負極Na質(zhì)量減少1.15g，正極質(zhì)量變化1.15g，兩極的反應物的質(zhì)量差為2.3g，
故答案為：0.05；2.3．

點評 本題考查原電池知識，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意把握原電池的工作原理以及電極方程式的書寫，答題時注意體會，難度中等．