Question

【題目】Ⅰ、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。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(zhì)，其反應原理如圖所示：

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

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

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

（2）放電時，電極A為___極。

（3）放電時，內(nèi)電路中Na+的移動方向為___（填“從A到B”或“從B到A”）。

（4）充電時，總反應為Na2Sx＝2Na+xS（3<x<5），則陽極的電極反應式為___。

Ⅱ、用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時得到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”）___極，C口流出的物質(zhì)是___。

（2）SO32－放電的電極反應式為____。

（3）電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強，請結合電極方程式解釋原因___。

Answer 1

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

【解析】

I.該裝置放電時為原電池，負極為Na失電子生成鈉離子，正極為S得電子生成Sx2-；充電時為電解池，陰極為鈉離子得電子生成鈉，陽極為Sx2--2e-=xS；

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

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

（2）放電時，Na失電子生成鈉離子，則A電極做負極；

（3）放電時，電池內(nèi)部中陽離子向正極移動，則Na+的移動方向為從A到B；

（4）充電時為電解池，陽極Sx2-失電子，生成xS，電極反應式為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，則a與電池負極相連；b極為亞硫酸根離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成硫酸根離子，則C口流出的為濃度較大的硫酸；

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

（3）電解過程中陰極區(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。