Question

新型高能鈉硫電池以熔融的鈉、硫?yàn)殡姌O，以導(dǎo)電的陶瓷為固體電解質(zhì)．該電池放電時(shí)為原電池，充電時(shí)為電解池，反應(yīng)原理為：2Na+xS

放電

充電

Na₂S_x．
（1）放電時(shí)Na發(fā)生

 

反應(yīng)（填：氧化或還原），S作

 

極
（2）充電時(shí)Na所在電極與直流電源的

 

極相連．
（3）放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為

 

；
（4）用此電池作電源電解飽和NaCl溶液，當(dāng)陽(yáng)極產(chǎn)生33.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時(shí)，消耗金屬Na的質(zhì)量為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：在放電時(shí)，原電池正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，在反應(yīng)2Na+xS=Na₂S_x中，硫單質(zhì)得電子，故正極反應(yīng)為：xS+2e^-=S_x^2-；原電池負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，在反應(yīng)2Na+xS=Na₂S_x中鈉失電子，故負(fù)極反應(yīng)為2Na-2e^-=2Na⁺，在充電時(shí)，電解池的陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)極為正極上的逆反應(yīng)，陰極反應(yīng)和負(fù)極互為逆反應(yīng)，根據(jù)電極反應(yīng)以及電子守恒進(jìn)行計(jì)算即可．

解答： 解：（1）在反應(yīng)2Na+xS=Na₂S_x中鈉失電子，故放電時(shí)Na發(fā)生氧化反應(yīng)：2Na-2e^-=2Na⁺，硫單質(zhì)得電子，作正極，故答案為：氧化；正；
（2）充電時(shí)Na所在電極為電池的負(fù)極應(yīng)該與直流電源的負(fù)極相連，故答案為：負(fù)；
（3）原電池負(fù)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，在反應(yīng)2Na+xS=Na₂S_x中鈉失電子，故負(fù)極反應(yīng)為Na-e^-=Na⁺，故答案為：Na-e^-=Na⁺；
（4）電源電解飽和NaCl溶液，當(dāng)陽(yáng)極產(chǎn)生33.6L即1.5mol（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時(shí)，根據(jù)電極反應(yīng)：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，轉(zhuǎn)移電子是3mol，根據(jù)電極反應(yīng)：Na-e^-=Na⁺，所以耗金屬鈉的質(zhì)量是3mol×23g/mol=69g，故答案為：69g．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生原電池、電解池的工作原理等知識(shí)，注意電子守恒的應(yīng)用是關(guān)鍵，難度中等．