Question

科研、生產(chǎn)中常涉及鈉、硫及其化合物。

(1)實(shí)驗(yàn)室可用無水乙醇處理少量殘留的金屬鈉，化學(xué)反應(yīng)方程式為 。要清洗附著在試管壁上的硫，可用的試劑是 。

(2)如圖為鈉高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，該電池的工作溫度為320 ℃左右，電池反應(yīng)為2Na+xS=Na2Sx,正極的電極反應(yīng)式為 。M(由Na2O和Al2O3制得)的兩個(gè)作用是 。

與鉛蓄電池相比，當(dāng)消耗相同質(zhì)量的負(fù)極活性物質(zhì)時(shí)，鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的 __ 倍。

(3)Na2S溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span> ，向該溶液中加入少量固體CuSO4，溶液pH (填“增大”、“減小”或“不變”)，Na2S溶液長(zhǎng)期放置有硫析出，原因?yàn)?/span> (用離子方程式表示)。

 

Answer 1

(1)2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑ CS2(或熱的NaOH溶液)

(2)xS+2e-=Sx2- (或2Na++xS+2e-=Na2Sx) 導(dǎo)電和隔離鈉與硫 4.5

(3)c(Na+)＞c(S2-)＞c(OH-)＞c(HS-)＞c(H+) 減小 2S2-+O2+2H2O=4OH-+2S↓

【解析】(2)正極的電極反應(yīng)式為：xS+2e-= Sx2-,M的作用：一是導(dǎo)電，二是因鈉與硫易反應(yīng)，故它起到隔離作用；鈉高能電池中負(fù)極為鈉,有23 g鈉消耗釋放1 mol e-，則207 g鈉消耗時(shí)轉(zhuǎn)移207/23 mol e-，鉛蓄電池的電極反應(yīng)為：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,鉛蓄電池中鉛是負(fù)極，207 g鉛消耗時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol e-，故鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的(207/23)∶2=4.5倍。

(3)根據(jù)電離與水解的知識(shí)可判斷：c(Na+)＞c(S2-)＞c(OH-)＞c(HS-)＞c(H+)，加入少量固體CuSO4后，溶液中發(fā)生離子反應(yīng)：Cu2++S2-=CuS↓,由于c(S2-)降低，故由S2-水解產(chǎn)生的OH-量減小，c(OH-)變小，c(H+)變大，溶液的pH減�。�Na2S溶液長(zhǎng)期放置所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為2Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2S↓,故離子方程式為2S2-+O2+2H2O=4OH-+2S↓。