题目内容
【题目】钠硫电池作为一种新型储能电池,其应用逐渐得到重视和发展。钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2SX)分别作为两个电极的反应物,固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如图1所示:
(1)根据表数据,请你判断该电池工作的适宜应控制
在_____(填字母)范围内。
A.100℃以下 B.100~300℃
C.300~350℃ D.350~2050℃
物质 | Na | S | Al2O3 |
熔点/℃ | 97.8 | 115 | 2050 |
沸点/℃ | 892 | 444.6 | 2980 |
(2)放电时,电极A为_____极,电极B发生_____反应(填“氧化或还原”)。
(3)充电时,总反应为Na2Sx=2Na+xS,则阳极的电极反应式为:________________。
(4)若把钠硫电池作为电源,电解槽内装有KI及淀粉溶液如图2所示,槽内的中间用阴离子交换膜隔开。通电一段时间后,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。则右侧发生的电极方程式:________________;试分析左侧溶液蓝色逐渐变浅的可能原因是:___________________。
【答案】 C 负 还原 Sx2﹣﹣2e﹣═xS 2H2O+2e﹣=H2↑+2OH 右侧溶液中生成的OH﹣通过阴离子交换膜进入左侧溶液,并与左侧溶液中I2反应
【解析】(1)原电池工作时,控制的温度应为满足Na、S为熔融状态,则温度应高于115℃而低于444.6℃,只有C符合,故答案为:C;
(2)放电时,Na被氧化,应为原电池负极,电极B是正极,发生还原反应,故答案为:负;还原;
(3)充电时,是电解池反应,阳极反应为:Sx2--2e-=xS,故答案为:Sx2--2e-=xS;
(4)根据以上分析,左侧溶液变蓝色,生成I2,左侧电极为阳极,电极反应为:2I--2e-=I2,右侧电极为阴极,电极反应式为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-,右侧I-、OH-通过阴离子交换膜向左侧移动,发生反应3I2+6OH-=IO3-+5I-+3H2O,一段时间后,蓝色变浅,故答案为:2H2O+2e-=H2↑+2OH-;右侧溶液中生成的OH-通过阴离子交换膜进入左侧溶液,并与左侧溶液中I2反应。
【题目】(12分)下表是元素周期表的一部分,请针对表中所列标号为①~⑩的元素回答下列问题。
族 | IA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
二 | ① | ② | ③ | ④ | ||||
三 | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ⑨ | ⑩ |
(1)非金属性最强的元素是______(填元素符号,下同),形成化合物种类最多的元素是_______。
(2)第三周期元素除⑩外原子半径最小的是______(填元素符号),这些元素的最高价氧化物对应水化物中碱性最强的是__________(填化学式,下同),具有两性的是____________。
(3)⑤⑥⑦单质的活泼性顺序为______>______>______ (填元素符号),判断的实验依据是________________________________________________(写出一种)。
【题目】下表是元素周期表的一部分,表中的每个字母代表一种元素,请根据要求回答问题。
族 周期 | ⅠA | 0 | |||||||
1 | a | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | ||
2 | b | c | d | ||||||
3 | e | f | g |
(1)元素g在元素周期表的位置为____________________。
(2)b和g两种元素的原子半径大小关系:b______g(填“>”或“<”).
(3)由原子个数比为1:1:1的a、b、c三种元素组成的共价化合物X,共形成4对共用电子对,则X的结构式为______________。
(4)f的最高价氧化物与e的最高价氧化物对应的水化物在溶液中反应的离子方程式为_________________________。
(5)A、B、D、E是由上述部分元素组成的化合物,它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略去)。A、B、D的焰色反应均呈黄色,水溶液均为碱性。请回答:
①E的电子式为_______________,B的化学式为____________________。
②A中的化学键类型为____________________
③自然界中存在B、D和H2O按一定比例结晶而成的固体。取一定量该固体溶于水配成100mL溶液,测得溶液中金属阳离子的浓度为0.5mo/L。若取相同质量的固体加热至质量不再发生变化,剩余固体的质量为___________g。