15.鈉硫電池以熔融金屬Na、熔融S和多硫化鈉(Na2SX)分別作為兩個電極的反應(yīng)物,多孔固體Al2O3陶瓷(可傳導(dǎo)Na+)為電解質(zhì),其原理如圖所示:Na2SX$?_{放電}^{充電}$2Na+xS  (3<x<5)
物質(zhì)NaSAl2O3
熔點/℃97.81152050
沸點/℃892444.62980
(1)根據(jù)表數(shù)據(jù),判斷該電池工作的適宜溫度應(yīng)為C(填字母序號).
A.100℃以下    B.100℃~300℃C.300℃~350℃D.350℃~2050℃
(2)關(guān)于鈉硫電池,下列說法正確的是ACD(填字母序號).
A.放電時,電極A為負(fù)極
B.放電時,Na+的移動方向為從B到A
C.放電時,負(fù)極反應(yīng)式為 2Na-2e-=2Na+
D.充電時電極B的電極反應(yīng)式為SX2--2e-=xS
(3)25℃時,若用鈉硫電池作為電源電解200mL 0.2mol/L NaCl溶液,當(dāng)溶液的pH變?yōu)閘3時,電路中通過的電子的物質(zhì)的量為0.02mol,兩極的反應(yīng)物的質(zhì)量差為0.92g.(假設(shè)電解前兩極的反應(yīng)物的質(zhì)量相等且忽略體積變化)

分析 (1)原電池工作時,控制的溫度應(yīng)為滿足Na、S為熔融狀態(tài);
(2)Na被氧化,應(yīng)為原電池負(fù)極,陽離子向正極移動,充電時,陽極反應(yīng)為原電池正極反應(yīng)的逆反應(yīng),應(yīng)生成S,以此解答;
(3)電解NaCl溶液的反應(yīng)式為,2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑,每生成2molNaOH轉(zhuǎn)移電子2mol,當(dāng)溶液的pH變?yōu)閘3時,c(OH-)=0.1mol/L,生成NaOH物質(zhì)的量為0.02mol,轉(zhuǎn)移電子0.02mol;據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)計算質(zhì)量變化.

解答 解:(1)原電池工作時,控制的溫度應(yīng)為滿足Na、S為熔融狀態(tài),則溫度應(yīng)高于115℃而低于444.6℃,只有c符合,故答案為:C;
(2)A、放電時,Na被氧化,應(yīng)為原電池負(fù)極,故A正確;
B、陽離子向正極移動,即從A到B,故B錯誤;
C、A為負(fù)極,放電時發(fā)生氧化反應(yīng),2Na-2e-=2Na+,故C正確;
D、充電時,是電解池反應(yīng),B為陽極,陽極反應(yīng)為:Sx2--2e-=xS,故D正確;
故答案為:ACD;
(3)電解NaCl溶液的反應(yīng)式為,2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑,每生成2molNaOH轉(zhuǎn)移電子2mol,當(dāng)溶液的pH變?yōu)閘3時,c(OH-)=0.1mol/L,溶液的體積為200mL,所以生成NaOH物質(zhì)的量為0.02mol,轉(zhuǎn)移電子0.02mol;轉(zhuǎn)移0.02mol電子,負(fù)極Na質(zhì)量減少0.46,正極質(zhì)量變化0.46g,兩極的反應(yīng)物的質(zhì)量差為0.92g,
故答案為:0.02;0.92.

點評 本題考查原電池知識,為高頻考點,側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查,注意把握原電池的工作原理以及電極方程式的書寫,答題時注意體會,難度不大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.銅是人類最早利用的金屬之一,銅能形成多種重要的化合物.
(1)單質(zhì)銅用途之一是制備電路板,制備電路板時的腐蝕液是FeCl3,寫出制備電路板時反應(yīng)的離子方程式:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(2)在加熱條件下,新制的Cu(OH)2濁液可用于檢測尿液中是否含有葡萄糖,當(dāng)產(chǎn)生紅色不溶物時,表明尿液中含有葡萄糖,當(dāng)尿液中不含葡萄糖時,加熱時往往會有黑色固體出現(xiàn),原因是Cu(OH)2分解生成黑色的CuO.
(3)已知室溫時,Ksp(CuCl)=1.2×10-6,Ksp(CuI)=1.1×10-12.氧化性Cu2+>I2,向CuCl2溶液中滴加過量的KI溶液.此過程中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式為:2Cu2++2Cl-+2I-═2CuCl↓+I2 和2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,有同學(xué)認(rèn)為最終的沉淀物中沒有CuCl,他做出此結(jié)論的依據(jù)是由于KI過量,而且CuI溶度積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于CuCl.
(4)CuH是一種紅棕色固體,不穩(wěn)定,易在空氣、氯氣等氧化劑中燃燒,在65℃時將次磷酸(H3PO2)加到 CuSO4溶液可得到CuH.
①CuH在氯氣中燃燒時的產(chǎn)物是2CuH+3Cl2=2CuCl2+2HCl.
②完成下列化學(xué)方程式:3H3PO2+4CuSO4+6H2O═4CuH↓+3H3PO4+4H2SO4
(5)納米Cu2O是一種用途廣泛的光電材料,制備它的原理之一如圖所示:
陽極上的電極反應(yīng)式為2Cu-2e-+H2O=Cu2O+2H+,電解過程中,溶液的pH變化情況是不變(填“增大”、“不變”、“減小”或“無法確定”).電解時總反應(yīng)方程式為H2O+2Cu $\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$Cu2O+H2↑.

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6.共價鍵、離子鍵和分子間作用力是物質(zhì)間的不同作用力,下述物質(zhì)中只含上述一種作用力的是( 。
A.B.過氧化鈉C.氯化鈉D.白磷

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3.下列敘述正確的是( 。
A.1H和2H是不同的核素,它們的中子數(shù)相同
B.6Li和7Li的質(zhì)子數(shù)相等,電子數(shù)也相等
C.14C和14N的質(zhì)子數(shù)不等,它們的中子數(shù)相等
D.13C和14C屬于同一種元素,它們的質(zhì)量數(shù)相等

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10.下列說法正確的是( 。
A.麥芽糖與蔗糖的水解產(chǎn)物均含葡萄糖,故二者均為還原性二糖
B.室溫下,將0.4mol/L HA溶液和0.2mol/LNaOH溶液等體積混合(忽略體積的變化)測得混合溶液的pH=5,則混合溶液中由水電離出的c(H+)=1×10-5mol/L
C.純碳新材料“碳納米泡沫”,每個泡沫含有約4000個碳原子,直徑約6到9nm,在低于-183℃時,泡沫具有永久磁性,“碳納米泡沫”與石墨互為同素異形體
D.已知 Ag2CrO4的Ksp為1.12×10-12,則將等體積的1×10-4 mol•L-1的AgNO3溶液和1×10-4 mol•L-1 K2CrO4溶液混合后會有Ag2CrO4沉淀產(chǎn)生

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20.電子表和電子計算器的電源通常用微型銀-鋅電池,其電極分別為Ag2O 和Zn,電解質(zhì)為KOH溶液,電極總反應(yīng)為:Ag2O+H2O+Zn=Zn(OH)2+2Ag.下列敘述不正確的是( 。
A.工作時Zn 電極質(zhì)量減少B.Zn 是負(fù)極,Ag2O 是正極
C.工作時溶液中電子由Ag2O 流向ZnD.溶液中氫氧根離子向Zn 電極移動

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7.根據(jù)等電子原理:由短周期元素組成的微粒,只要其原子數(shù)相同,各原子最外層電子數(shù)之和相同,可互稱為等電子體,它們具有相似的結(jié)構(gòu)特征.以下各組微粒結(jié)構(gòu)不相似的是( 。
A.CO和N2B.O3和NO2-C.N2H4和C2H4D.CO2和N2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.根據(jù)表中的信息判斷下列說法錯誤的是( 。
 物質(zhì) 外觀 燃燒熱/(kJ•mol-1
 金剛石 無色、透明固體 395.4
 石墨 灰黑,不透明固體 393.5
A.由表中信息可得如圖所示的圖象
B.由表中信息知C(石墨,s)=C(金剛石,s)△H=+1.9 kJ•mol-1
C.由表中信息可知相同條件下金剛石的熔點低于石墨的熔點
D.石墨燃燒熱的熱化學(xué)方程式為C(石墨,s)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO(g)△H=-393.5 kJ•mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)依次增大,其中A、B、C、D、E為不同主族的元素.A、C的最外層電子數(shù)都是其電子層數(shù)的2倍,B的電負(fù)性大于C,透過藍(lán)色鈷玻璃觀察E的焰色反應(yīng)為紫色,F(xiàn)的基態(tài)原子中有4個未成對電子.
(1)基態(tài)的F3+核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d5
(2)B的氣態(tài)氫化物在水中的溶解度遠(yuǎn)大于A、C的氣態(tài)氫化物,原因是NH3與H2O分子間存在氫鍵.
(3)化合物FD3是棕色固體、易潮解、100℃左右時升華,它的晶體類型是分子晶體;化合物ECAB中的陰離子與AC2互為等電子體,該陰離子的電子式是
(4)化合物EF[F(AB)6]是一種藍(lán)色晶體,右圖表示其晶胞的$\frac{1}{8}$(E+未畫出).該藍(lán)色晶體的一個晶胞中E+的個數(shù)為4.
(5)化合物ECAB與足量的濃硝酸混合加熱,氣體產(chǎn)物有三種,其中一種呈紅棕色;另兩種均為無色,且這兩種氣體都能參與大氣循環(huán),其分子均為非極性分子.寫出該反應(yīng)的離子方程式2SCN-+20 H++22 NO3-=2SO42-+2CO2↑+N2↑+22NO2↑+10H2O.

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