Question

目前，科学家正在研究开发一种高能电池--钠硫电池，它以熔融钠、硫为两极，以导电的β-Al₂O₃陶瓷作固体电解质，反应式如下：2Na+xS?Na₂S_x，以下说法正确的是（ ）
A．放电时，Na作正极，S极发生还原反应
B．充电时，钠极与外电源的正极相连
C．放电时，阳极发生的反应为：S-2e=xS
D．若用此电池电解AgNO₃溶液，当阳极产生标准状况下的气体1.12L时，消耗的金属钠为4.6g

Answer 1

【答案】分析：在放电时，原电池正极发生得电子的还原反应，在反应2Na+xS=Na₂S_x中，硫单质得电子，故正极反应为：xS+2e^-=S_x^2-；原电池负极发生失电子的氧化反应，在反应2Na+xS=Na₂S_x中钠失电子，故负极反应为2Na-2e^-=2Na⁺，在充电时，电解池的阳极发生的电极反应极为正极上的逆反应，阴极反应和负极互为逆反应．
解答：解：A、在放电时，硫单质得电子，作正极，钠失电子，作负极，故A错误；
B、充电时，钠极与外电源的负极相连，硫极与外电源的正极相连，故B错误；
C、放电时，是原电池反应，正极反应为：xS+2e^-=S_x^2-；故C错误；
D、电解AgNO₃溶液时，阳极产生的1.12L（标况）气体，阳极0.05mol气体是氧气，即4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，生成0.05mol氧气转移电子为0.2mol，根据钠硫电池放电时的负极反应：2Na-2e^-=2Na⁺，则会消耗金属钠0.2mol，即4.6g，故D正确；
故选D．
点评：本题考查了二次电池的工作原理以及电极反应式的书写知识，放电和充电过程的实质判断，依据电子守恒进行电极产物的计算，可以根据教材知识来回答，难度不大．