Question

【题目】(1)有一种新型的高能电池—钠硫电池(熔融的钠、硫为两极，以Na＋导电的βAl2O3陶瓷作固体电解质)，反应式为2Na＋xSNa2Sx。

①充电时，钠极与外电源________(填“正”或“负”)极相连。其阳极反应式：_______________________________________。

②放电时，发生还原反应的是__________(填“钠”或“硫”)极。

③用该电池作电源电解(如上图)NaCl溶液(足量)，写出电解NaCl溶液的离子方程式：________________________________，若钠硫电池工作一段时间后消耗23 g Na (电能的损耗忽略不计)，若要使溶液完全恢复到起始浓度(温度不变，忽略溶液体积的变化)，可向溶液中加入(或通入)________(填物质名称)，其质量约为_____________________________________。

④若用该钠硫电池作电源在一铁片上镀铜，此铁片与__________(填“钠”或“硫”)极相连。

(2)某原电池装置如下图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2===2AgCl。

①放电时，交换膜左侧溶液中实验现象____________________。

②当电路中转移0.01 mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少__________ mol离子。

③该电池的能量转化的主要形式为_________________________________________________。

Answer 1

【答案】 负 Na2Sx－2e－===xS＋2Na＋ (或S－2e－===xS) 硫 2Cl－＋ 2H2O2OH－＋H2↑＋ Cl2↑ 氯化氢 36.5 g 钠 有大量白色沉淀生成 0.02 化学能转化为电能

【解析】(1)①根据电池反应式知，充电时，钠离子得电子发生还原反应，所以钠作阴极，应该连接电源负极；阴极上失电子发生氧化反应，电极反应式为Na2Sx-2e-=xS+2Na+或Sx2--2e-=xS，故答案为：负；Na2Sx-2e-=xS+2Na+或Sx2--2e-=xS；

②放电时，硫得电子发生还原反应作正极，故答案为：硫；

③电解NaCl溶液生成氢气、氯气和氢氧化钠，离子方程式为：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑，电解本质为电解HCl，根据少什么加什么结合转移电子数相等，所以若要使溶液完全恢复到起始浓度，可向溶液中加入氯化氢，其质量约为×36.5g/mol=36.5g，故答案为：2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑；氯化氢；36.5g；

④在一铁片上镀铜，铜作阳极，铁作阴极应与负极相连，所以若用该钠硫电池作电源在一铁片上镀铜，此铁片与负极钠相连，故答案为：钠；

(2)①放电时，交换膜左侧的氢离子向右侧移动，在负极上有银离子生成，银离子在左侧和氯离子反应生成AgCl沉淀，故答案为：有大量白色沉淀生成；

②放电时，当电路中转移0.01mol e-时，交换膜左则会有0.01mol氢离子通过阳离子交换膜向正极移动，有0.01mol氯离子反应生成AgCl白色沉淀，所以交换膜左侧溶液中约减少0.02 mol离子，故答案为：0.02；

③该电池的能量转化的主要形式为化学能转化为电能，故答案为：化学能转化为电能。