Question

18．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）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，需要對其進行定量分析．具體步驟如圖所示：

①加入試劑a后發(fā)生反應的離子方程式為Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺．
②操作b為過濾，操作c為洗滌、灼燒（或加熱）、冷卻．
③Al（NO₃）₃待測液中，c （Al³⁺）=$\frac{1000m}{51v}$mol•L^-1（用m、v表示）．
（2）鈉硫電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉（Na₂S_x）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(zhì)，其反應原理如圖所示：

①根據(jù)下表數(shù)據(jù)，請你判斷該電池工作的適宜溫度應控制在c范圍內(nèi)（填字母序號）．

物質(zhì)	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為負極．
③放電時，內(nèi)電路中Na⁺的移動方向為從A到B（填“從A到B”或“從B到A”）．
④充電時，總反應為Na₂S_x═2Na+xS（3＜x＜5），則陽極的電極反應式為S_x^2--2e^-═xS．

Answer 1

分析 樣品稱量溶解得到待測溶液，加入過量一水合氨溶液，Al（NO₃）₃和氨水反應生成Al（OH）₃，經(jīng)過濾、洗滌、灼燒后生成Al₂O₃，根據(jù)Al₂O₃的質(zhì)量可確定的Al（NO₃）₃待測液中，c（Al³⁺），
（1）由操作流程可知實驗原理是Al（NO₃）₃和氨水反應生成Al（OH）₃，經(jīng)過濾、洗滌、灼燒后生成Al₂O₃，根據(jù)Al₂O₃的質(zhì)量可確定的Al（NO₃）₃待測液中，c（Al³⁺）；
（2）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．

解答 解：（1）①由操作流程可知實驗原理是Al（NO₃）₃和氨水反應生成Al（OH）₃，試劑a為氨水，反應的方程式為Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺，
故答案為：Al³⁺+3NH₃•H₂O═Al（OH）₃↓+3NH₄⁺；
②Al（OH）₃經(jīng)過濾、洗滌、灼燒后生成Al₂O₃，冷卻后稱量，
故答案為：過濾；洗滌、灼燒（或加熱）、冷卻；
③n（Al₂O₃）=$\frac{mg}{102g/mol}$=$\frac{m}{102}$mol，
則n（Al（NO₃）₃）=2n（Al₂O₃）=$\frac{m}{51}$mol，
c（Al（NO₃）₃）=$\frac{\frac{m}{51}mol}{v×1{0}^{-3}L}$=$\frac{1000m}{51v}$mol/L，
故答案為：$\frac{1000m}{51v}$；
（2）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，應為原電池負極，故答案為：負；
③陽離子向正極移動，即從A到B，故答案為：從A到B；
④充電時，是電解池反應，陽極反應為：S_x^2--2e^-=xS，故答案為：S_x^2--2e^-═xS．

點評 本題考查較為綜合，涉及物質(zhì)的分離、提純以及含量的測定和原電池知識，側(cè)重于學生的分析能力、實驗能力、計算能力的考查，為高頻考點，注意相關基礎知識的積累，題目難度中等．