Question

8．空氣質量與我們的健康息息相關，目我國通過檢測6項污染物的質量濃度來計算空氣質量指數（AQI），SO₂、NO₂、和CO是其中3項中的污染物．
（1）上述3種氣體直接排入空氣后會引起酸雨的氣體有SO₂、NO₂（填化學式）．
（2）處理酸雨市場采用NaClO₂溶液作為吸收劑，可同時對煙氣進行脫硫、脫硝，其中脫硫反應ClO₂^-+2SO₃^2-?2SO₄^2-+Cl^-，該反應的平衡常數K的表達式為K=$\frac{c（C{l}^{-}）{c}^{2}（S{O}_{4}^{2-}）}{c（Cl{O}_{2}^{-}）{c}^{2}（S{O}_{3}^{2-}）}$；
（3）利用反應6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O構成電池的方法，既能實現有效消除氮氧化物的排放，減輕環(huán)境污染，又能充分利用化學能，裝置如圖所示，寫出電極A的電極方程式2NH₃+6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，當標況下有4.48L被處理時，通過電極B的電子數為0.8N_A．

Answer 1

分析 （1）從空氣污染的角度分析，利用酸雨形成的過程相關知識解決；
（2）反應的平衡常數表達式為生成物的濃度冪之積比上反應物濃度冪之積；
（3）根據方程式知，6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O中NO₂中N元素化合價由+4價變?yōu)?價、NH₃中N元素化合價由-3價變?yōu)?價，所以NO₂發(fā)生還原反應、NH₃發(fā)生氧化反應，則A是負極、B是正極，負極電極方程式為2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，正極反應式為2NO₂+8e^-+4H₂O=8OH^-+N₂，由此分析解答．

解答 解：（1）SO₂、NO₂和CO中，能和空氣中的水蒸氣反應的有SO₂、NO₂，SO₂+H₂O=H₂SO₃ H₂SO₃進一步被氧氣氧化為硫酸，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，硫酸和硝酸融入雨水，形成酸雨，在空氣中CO不能與水反應，故答案為：SO₂、NO₂；
（2）反應的平衡常數表達式為生成物的濃度冪之積比上反應物濃度冪之積，所以ClO₂^-+2SO₃^2-?2SO₄^2-+Cl^-，平衡常數為：K=$\frac{c（C{l}^{-}）{c}^{2}（S{O}_{4}^{2-}）}{c（Cl{O}_{2}^{-}）{c}^{2}（S{O}_{3}^{2-}）}$，
故答案為：K=$\frac{c（C{l}^{-}）{c}^{2}（S{O}_{4}^{2-}）}{c（Cl{O}_{2}^{-}）{c}^{2}（S{O}_{3}^{2-}）}$；
（3）根據方程式知，6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O中NO₂中N元素化合價由+4價變?yōu)?價、NH₃中N元素化合價由-3價變?yōu)?價，所以NO₂發(fā)生還原反應、NH₃發(fā)氧化反應，則A是負極、B是正極，負極電極方程式為2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，所以電極A極反應式為2NH₃-6e^-+6OH^-═N₂+6H₂O，當有4.48 L NO₂ 被處理時，參加反應的NO₂物質的量為0.2mol，轉移電子物質的量=0.2mol×[4-0]=0.8mol，
故答案為：2NH₃+6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O； 0.8N_A．

點評 本題考查化學電源新型電池，為高頻考點，明確化學反應中化合價升降與正負極的關系是解本題關鍵，難點是電極反應式的書寫，注意電子流向判斷，題目難度不大．