Question

17．如图是一种正在投入生产的大型蓄电系统的原理图．电池中的左右两侧为电极，中间为离子选择性膜，在电池放电和充电时该膜只允许钠离子通过．电池充、放电的化学反应方程式为：2Na₂S₂+NaBr₃$?_{充电}^{放电}$Na₂S₄+3NaBr下列关于此电池说法正确的是（　　）

• A． 放电过程中钠离子从左到右通过离子交换膜
• B． 电池充电时，阴极反应为：3NaBr+2e^-=NaBr₃+2Na⁺
• C． 电池中右侧的电解质溶液为Na₂S₂-Na₂S₄混合溶液
• D． 充电的过程中当0.1molNa⁺通过离子交换膜时，导线通过0.1mol电子

Answer 1

分析 根据总反应2Na₂S₂+NaBr₃$?_{充电}^{放电}$Na₂S₄+3NaBr可知放电过程时，S元素的化合价从-1价上升到-$\frac{1}{2}$价，Br元素的化合价从-$\frac{1}{3}$价降到-1价，则放电时负极反应为2S₂^2--2e^-=S₄^2-，正极反应为Br₃^-+2e^-=3Br^-；充电时与放电相反，电池充电时外接电源的正极与电池的正极相连，负极与负极相连，则左边为电池的正极，右边为电池的负极，据此解答．

解答 解：A．由图可知给电池充电时外接电源的正极与电池的正极相连，负极与负极相连，则左边为电池的正极，右边为电池的负极，放电过程为原电池，阳离子向正极移动，则钠离子从右到左通过离子交换膜，故A错误；
B．电池充电时，阴极发生还原反应，与放电过程负极电极反应相反，电极反应式为S₄^2-+2e^-=2S₂^2-，故B错误；
C．左边电极为正极，正极反应为Br₃^-+2e^-=3Br^-，则电池左侧接触的电解质溶液应为NaBr₃和NaBr的混合溶液，右边电极为负极，负极反应为2S₂^2--2e^-=S₄^2-，则电池右侧接触的电解质溶液应为Na₂S₂-Na₂S₄的混合溶液，故C正确；
D．有0.1molNa⁺通过离子交换膜，说明有0.1mol电子转移，导线通过0.1mol电子，故D正确；
故选CD．

点评 本题考查了原电池和电解池工作原理的应用，注意从元素化合价的升降来把握电极的判断方法和电极反应的书写是解题的关键，题目难度较大．