Question

科研、生產(chǎn)中常涉及鈉、硫及其化合物。
(1)實(shí)驗(yàn)室可用無(wú)水乙醇處理少量殘留的金屬鈉，化學(xué)反應(yīng)方程式為                      。要清洗附著在試管壁上的硫，可用的試劑是           。
(2)如圖為鈉高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，該電池的工作溫度為320 ℃左右，電池反應(yīng)為2Na+xS=Na₂S_x,正極的電極反應(yīng)式為               。M(由Na₂O和Al₂O₃制得)的兩個(gè)作用是                       。

與鉛蓄電池相比，當(dāng)消耗相同質(zhì)量的負(fù)極活性物質(zhì)時(shí)，鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的  __ 倍。
(3)Na₂S溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?u>              ，向該溶液中加入少量固體CuSO₄，溶液pH            (填“增大”、“減小”或“不變”)，Na₂S溶液長(zhǎng)期放置有硫析出，原因?yàn)?u>            (用離子方程式表示)。

Answer 1

(1)2CH₃CH₂OH+2Na2CH₃CH₂ONa+H₂↑     CS₂(或熱的NaOH溶液)
(2)xS+2e^-=S_x^2- (或2Na⁺+xS+2e^-=Na₂S_x) 導(dǎo)電和隔離鈉與硫    4.5
(3)c(Na⁺)＞c(S^2-)＞c(OH^-)＞c(HS^-)＞c(H⁺) 減小  2S^2-+O₂+2H₂O=4OH^-+2S↓

(2)正極的電極反應(yīng)式為：xS+2e^-= S_x^2-,M的作用：一是導(dǎo)電，二是因鈉與硫易反應(yīng)，故它起到隔離作用；鈉高能電池中負(fù)極為鈉,有23 g鈉消耗釋放1 mol e^-，則207 g鈉消耗時(shí)轉(zhuǎn)移207/23 mol e^-，鉛蓄電池的電極反應(yīng)為：Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O,鉛蓄電池中鉛是負(fù)極，207 g鉛消耗時(shí)轉(zhuǎn)移2 mol e^-，故鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的(207/23)∶2=4.5倍。
(3)根據(jù)電離與水解的知識(shí)可判斷：c(Na⁺)＞c(S^2-)＞c(OH^-)＞c(HS^-)＞c(H⁺)，加入少量固體CuSO₄后，溶液中發(fā)生離子反應(yīng)：Cu²⁺+S^2-=CuS↓,由于c(S^2-)降低，故由S^2-水解產(chǎn)生的OH^-量減小，c(OH^-)變小，c(H⁺)變大，溶液的pH減�。籒a₂S溶液長(zhǎng)期放置所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為2Na₂S+O₂+2H₂O=4NaOH+2S↓,故離子方程式為2S^2-+O₂+2H₂O=4OH^-+2S↓。