Question

【題目】Ⅰ、鈉硫電池作為一種新型儲(chǔ)能電池，其應(yīng)用逐漸得到重視和發(fā)展。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(gè)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)原理如圖所示：

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

（1）請(qǐng)判斷該電池工作的適宜溫度應(yīng)控制在____范圍內(nèi)（填字母序號(hào)）。

A.常溫 B.60℃～ 100℃ C.200℃～350℃ D.2000℃～3000℃

（2）放電時(shí)，電極A為___極。

（3）放電時(shí)，內(nèi)電路中Na+的移動(dòng)方向?yàn)?/span>___（填“從A到B”或“從B到A”）。

（4）充電時(shí)，總反應(yīng)為Na2Sx＝2Na+xS（3<x<5），則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為___。

Ⅱ、用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時(shí)得到H2SO4，其原理如圖所示。（電極材料為石墨）

（1）圖中a極要連接電源的（填“正”或“負(fù)”）___極，C口流出的物質(zhì)是___。

（2）SO32－放電的電極反應(yīng)式為____。

（3）電解過(guò)程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)，請(qǐng)結(jié)合電極方程式解釋原因___。

Answer 1

【答案】C 負(fù) 從A到B Sx2--2e-=xS 負(fù) 硫酸 SO32--2e-+H2O=SO42- +2H+ 2H2O+2e-=H2↑+2OH-

【解析】

I.該裝置放電時(shí)為原電池，負(fù)極為Na失電子生成鈉離子，正極為S得電子生成Sx2-；充電時(shí)為電解池，陰極為鈉離子得電子生成鈉，陽(yáng)極為Sx2--2e-=xS；

Ⅱ.此裝置為電解池，溶液中的陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，則a為負(fù)極，b為正極，陽(yáng)極為亞硫酸根離子在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子；陰極：2H2O+2e-=H2↑+2OH-；

I.（1）電池工作時(shí)，要求為熔融狀態(tài)的Na、S，根據(jù)物質(zhì)的熔點(diǎn)表中數(shù)據(jù)，溫度應(yīng)高于115℃，小于444.6℃，答案為C；

（2）放電時(shí)，Na失電子生成鈉離子，則A電極做負(fù)極；

（3）放電時(shí)，電池內(nèi)部中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，則Na+的移動(dòng)方向?yàn)閺?/span>A到B；

（4）充電時(shí)為電解池，陽(yáng)極Sx2-失電子，生成xS，電極反應(yīng)式為Sx2--2e-=xS；

II. （1）根據(jù)圖像可知，此裝置為電解池，溶液中的Na+向陰極移動(dòng)，則a與電池負(fù)極相連；b極為亞硫酸根離子在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子，則C口流出的為濃度較大的硫酸；

（2）SO32－放電的電極反應(yīng)式為SO32--2e-+H2O=SO42- +2H+；

（3）電解過(guò)程中陰極區(qū)發(fā)生2H2O+2e-=H2↑+2OH-，使溶液中的氫氧根離子濃度增大，堿性增強(qiáng)。