Question

下图是一种正在投入生产的大型蓄电系统．左右两侧为电解质储罐，中央为电池，电解质通过泵不断在储罐和电池间循环；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可允许钠离子通过；放电前，被膜隔开的电解质为Na₂S₂和NaI_X（3≤x≤5），放电后，分别变为Na₂S₄和NaI．则下列说法不正确的是（　　）

A．左、右储罐中的电解质分别为：左：NaI_X/NaI右：Na₂S₂/Na₂S₄

B．充电过程中钠离子通过膜的流向为从左到右

C．放电时每消耗1molNaI_X外电路转移的电子的物质的量大于等于3，小于等于5

D．充电时左侧电极应外接电源正极

Answer 1

分析：A、根据电极上得失电子化学价的变化判断反应物质．
B、根据充电时，电解质溶液中阴阳离子的移动方向分析判断．
C、根据电极反应式计算转移电子的物质的量．
D、根据电解池的电极连接原则判断．

解答：解：A、Na₂S₂→Na₂S₄中硫元素的化合价升高，说明该反应中失电子发生氧化反应，应在负极上发生的反应；
NaI_X（3≤x≤5）→NaI中碘元素的化合价降低，说明该反应中得电子发生还原反应，应在正极上发生的反应，根据图片知，左端为正极，右端为负极，所以左、右储罐中的电解质分别为：左：NaI_X/NaI右：Na₂S₂/Na₂S₄，故A正确．
B、原电池放电时，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；充电时，电解质溶液中的阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，所以充电过程中钠离子通过膜的流向为从左到右，故B正确．
C、放电时，正极上的电极反应式为：
I_X^-（3≤x≤5）+（x-1）e^-→xI^-
1mol          （x-1）mol
 1mol          （x-1）mol
 所以放电时，每消耗1molNaI_X外电路转移的电子的物质的量为（x-1）mol，即大于等于2，小于等于4，故C错误．
D、充电时电解池阳极连接原电池正极，电解池阴极连接原电池负极，所以左侧电极应外接电源正极，故D正确．
故选C．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，难度较大，能正确写出电极反应式是解C选项的关键．