Question

科研、生产中常涉及钠、硫及其化合物。

(1)实验室可用无水乙醇处理少量残留的金属钠，化学反应方程式为 。要清洗附着在试管壁上的硫，可用的试剂是 。

(2)如图为钠高能电池的结构示意图，该电池的工作温度为320 ℃左右，电池反应为2Na+xS=Na2Sx,正极的电极反应式为 。M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是 。

与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 __ 倍。

(3)Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为 ，向该溶液中加入少量固体CuSO4，溶液pH (填“增大”、“减小”或“不变”)，Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为 (用离子方程式表示)。

 

Answer 1

(1)2CH3CH2OH+2Na2CH3CH2ONa+H2↑ CS2(或热的NaOH溶液)

(2)xS+2e-=Sx2- (或2Na++xS+2e-=Na2Sx) 导电和隔离钠与硫 4.5

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

【解析】(2)正极的电极反应式为：xS+2e-= Sx2-,M的作用：一是导电，二是因钠与硫易反应，故它起到隔离作用；钠高能电池中负极为钠,有23 g钠消耗释放1 mol e-，则207 g钠消耗时转移207/23 mol e-，铅蓄电池的电极反应为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,铅蓄电池中铅是负极，207 g铅消耗时转移2 mol e-，故钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的(207/23)∶2=4.5倍。

(3)根据电离与水解的知识可判断：c(Na+)＞c(S2-)＞c(OH-)＞c(HS-)＞c(H+)，加入少量固体CuSO4后，溶液中发生离子反应：Cu2++S2-=CuS↓,由于c(S2-)降低，故由S2-水解产生的OH-量减小，c(OH-)变小，c(H+)变大，溶液的pH减小；Na2S溶液长期放置所发生的化学反应方程式为2Na2S+O2+2H2O=4NaOH+2S↓,故离子方程式为2S2-+O2+2H2O=4OH-+2S↓。