Question

鈉硫電池作為一種新型儲(chǔ)能電池，其應(yīng)用逐漸得到重視和發(fā)展。

（1）Al(NO₃)₃是制備鈉硫電池部件的原料之一。由于Al(NO₃)₃容易吸收環(huán)境中的水分，需要對(duì)其進(jìn)行定量分析。具體步驟如下圖所示：

①加入試劑a后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為          。

②操作b為          ，操作c為          。

③Al(NO₃)₃待測(cè)液中，c (Al³⁺) =           mol·L^-1（用m、v表示）。

（2）鈉硫電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉（Na₂S_x）分別作為兩個(gè)電極的反應(yīng)物，固體Al₂O₃陶瓷（可傳導(dǎo)Na⁺）為電解質(zhì)，其反應(yīng)原理如下圖所示：

①根據(jù)下表數(shù)據(jù)，請(qǐng)你判斷該電池工作的適宜溫度應(yīng)控制在          范圍內(nèi)（填字母序號(hào)）。

物質(zhì)	Na	S	Al2O3
熔點(diǎn)/℃	97．8	115	2050
沸點(diǎn)/℃	892	444．6	2980

 

a．100℃以下      b．100℃～300℃      c． 300℃～350℃    d． 350℃～2050℃

②放電時(shí)，電極A為          極。

③放電時(shí)，內(nèi)電路中Na⁺的移動(dòng)方向?yàn)?u>          （填“從A到B”或“從B到A”）。

④充電時(shí)，總反應(yīng)為Na₂S_x = 2Na + xS（3<x<5），則陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為          。

 

Answer 1

【答案】

（1）①Al³⁺ + 3NH₃·H₂O =Al(OH)₃↓ + 3NH₄⁺

②過(guò)濾洗滌（1分）   灼燒（或加熱）冷卻（1分）        

③ 1000m/51v

（2）①c        ②負(fù)

③從A到B      ④S_x^2- - 2e^- = xS

【解析】

試題分析：解：（1）①由操作流程可知實(shí)驗(yàn)原理是Al(NO₃)₃和氨水反應(yīng)生成Al(OH)₃，試劑a為氨水，反應(yīng)的方程式為Al^3＋+3NH₃·H₂O═Al(OH)₃↓+3NH₄^＋；

②Al(OH)₃經(jīng)過(guò)濾、洗滌、灼燒后生成Al₂O₃，冷卻后稱(chēng)量，故答案為：過(guò)濾；洗滌、灼燒（或加熱）、冷卻；

③n（Al₂O₃）==mol，

則n（Al(NO₃)₃）=2n（Al₂O₃）=mol，

c（Al(NO₃)₃）==mol·L^－1；

（2）①原電池工作時(shí)，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放電時(shí)，Na被氧化，應(yīng)為原電池負(fù)極負(fù)；

③陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，即從A到B；

④充電時(shí)，是電解池反應(yīng)，陽(yáng)極反應(yīng)為：S_x^2- - 2e^- = xS。

考點(diǎn)：本題考查物質(zhì)的分離、提純以及含量的測(cè)定和原電池知識(shí)。