纳及其化合物碱金属(附加题)2
来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/07/15 12:44:21
老师,写思路,谢谢
解题思路: 根据题意分析。
解题过程:
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)下图为钠硫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)。
解析:(1)乙醇中还有羟基可以与金属钠反应放出氢气,化学方程式为2CH3CH2OH + 2Na→2CH3CH2ONa+H2↑;单质硫不溶于水,微溶于酒精,易溶液CS2,在加热时可与热的氢氧化钠溶液反应,因此要清洗附着在试管壁上的硫,可选用CS2或热的氢氧化钠溶液;
(2)由电池反应可与看出金属钠失去电子作为负极,单质硫得电子被还原成SX2-,所以正极的电极反应式为XS+2e-=SX2-;由于原电池内部要靠离子得定向运动而导电,同时钠和硫极易化合,所以也必需把二者隔离开,因此其作用是离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫;在铅蓄电池中铅作负极,反应式为Pb(s) + SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s),因此当消耗1mol即207 g铅时转移2 mol电子,而207g钠可与失去的电子物质的量为207/23=9mol,所以钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的9/2=4.5倍。
(3)Na2S属于强碱弱酸盐S2-水解显碱性,所以c(H+)最小。但由于水解程度很小,大部分S2-还在溶液中。因为氢硫酸属于二元弱酸,所以S2-水解时分两步进行且以第一步水解为主,方程式为S2-+ H2O=HS-+OH-、HS-+H2O=H2S+OH-,因此Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+);由于S2-极易与Cu2+结合形成CuS沉淀而抑制S2-水解,因此溶液的碱性会降低,酸性会增强,离子方程式为S2-+ Cu2+=CuS↓。S2-处于最低化合价-2价,极易失去电子而被氧化,空气中含有氧气可氧化S2-而生成单质硫,方程式为2S2-+ O2 + 2H2O= 2S↓ + 4OH-。
答案:(1)2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑;CS2或热的氢氧化钠溶液;
(2)XS+2e-=SX2-;离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫;4.5;
(3)c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+);减小;2S2-+ O2 + 2H2O=2S↓+4OH-。
最终答案:略
解题过程:
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)下图为钠硫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)。
解析:(1)乙醇中还有羟基可以与金属钠反应放出氢气,化学方程式为2CH3CH2OH + 2Na→2CH3CH2ONa+H2↑;单质硫不溶于水,微溶于酒精,易溶液CS2,在加热时可与热的氢氧化钠溶液反应,因此要清洗附着在试管壁上的硫,可选用CS2或热的氢氧化钠溶液;
(2)由电池反应可与看出金属钠失去电子作为负极,单质硫得电子被还原成SX2-,所以正极的电极反应式为XS+2e-=SX2-;由于原电池内部要靠离子得定向运动而导电,同时钠和硫极易化合,所以也必需把二者隔离开,因此其作用是离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫;在铅蓄电池中铅作负极,反应式为Pb(s) + SO42-(aq)-2e-=PbSO4(s),因此当消耗1mol即207 g铅时转移2 mol电子,而207g钠可与失去的电子物质的量为207/23=9mol,所以钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的9/2=4.5倍。
(3)Na2S属于强碱弱酸盐S2-水解显碱性,所以c(H+)最小。但由于水解程度很小,大部分S2-还在溶液中。因为氢硫酸属于二元弱酸,所以S2-水解时分两步进行且以第一步水解为主,方程式为S2-+ H2O=HS-+OH-、HS-+H2O=H2S+OH-,因此Na2S溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+);由于S2-极易与Cu2+结合形成CuS沉淀而抑制S2-水解,因此溶液的碱性会降低,酸性会增强,离子方程式为S2-+ Cu2+=CuS↓。S2-处于最低化合价-2价,极易失去电子而被氧化,空气中含有氧气可氧化S2-而生成单质硫,方程式为2S2-+ O2 + 2H2O= 2S↓ + 4OH-。
答案:(1)2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑;CS2或热的氢氧化钠溶液;
(2)XS+2e-=SX2-;离子导电(导电或电解质)和隔离钠与硫;4.5;
(3)c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H+);减小;2S2-+ O2 + 2H2O=2S↓+4OH-。
最终答案:略
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