Question

新型高能钠硫电池以熔融的钠、硫为电极，以导电的陶瓷为固体电解质．该电池放电时为原电池，充电时为电解池，反应原理为：2Na+xS=Na₂S_x．请回答下列问题：

（1）放电时S发生_________反应(填：氧化或还原)，Na作_________极。

（2）充电时Na所在电极与直流电源的_________极相连．

（3）充电时阳极反应为_________，放电时负极反应为_________。

（4）用此电池作电源电解饱和NaCl溶液，当阳极产生11.2L(标准状况)气体时，消耗金属Na_________g。

Answer

（1）还原；负；（2）负；（3）Sx2--2e-=xS；Na-e-=Na+；（4）69g

【解析】

试题分析：（1）在反应2Na+xS=Na2Sx中硫单质得电子，作正极，发生还原反应，钠失电子，故放电时Na发生氧化反应，作负极，故答案为：还原；负；

（2）充电时Na所在电极为电池的负极应该与直流电源的负极相连，故答案为：负；

（3）充电时阳极反应为放电时正极上的逆反应，电极反应为Sx2--2e-=xS，原电池负极发生失电子的氧化反应，在反应2Na+xS=Na2Sx中钠失电子，故负极反应为Na-e-=Na+，故答案为：Sx2--2e-=xS；Na-e-=Na+；

（4）电源电解饱和NaCl溶液，当阳极产生33.6L即1.5mol(标准状况)气体时，根据电极反应：2Cl--2e-=Cl2↑，转移电子是3mol，根据电极反应：Na-e-=Na+，所以耗金属钠的质量是3mol×23g/mol=69g，故答案为：69g。

【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理

【名师点晴】本题考查学生原电池、电解池的工作原理等知识，注意电子守恒的应用是关键，在放电时，原电池正极发生得电子的还原反应，在反应2Na+xS=Na2Sx中，硫单质得电子，故正极反应为：xS+2e-=Sx2-；原电池负极发生失电子的氧化反应，在反应2Na+xS=Na2Sx中钠失电子，故负极反应为2Na-2e-=2Na+，在充电时，电解池的阳极发生的电极反应极为正极上的逆反应，阴极反应和负极互为逆反应。