Question

SO₂和NO_x都是大氣污染物．
（1）空氣中的NO₂可形成硝酸型酸雨，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

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（2）汽車發(fā)動機工作時產(chǎn)生的NO和CO可通過催化轉(zhuǎn)化器轉(zhuǎn)化為兩種無污染的氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

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（3）利用氨水可以將SO₂和NO₂吸收，原理如下圖所示：NO₂被吸收的離子方程式是

 

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（4）利用下圖所示裝置（電極均為惰性電極）也可吸收SO₂，并用陰極排出的溶液吸收NO₂．

①a為電源的

 

（填“正極”或“負(fù)極”），陽極的電極反應(yīng)式為

 

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②在堿性條件下，用陰極排出的溶液吸收NO₂，使其轉(zhuǎn)化為無害氣體，同時有SO₃^2-生成．該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為

 

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Answer 1

分析：（1）硝酸型酸雨的形成過程是空氣中氮氣和氧氣放電條件下生成一氧化氮，被空氣中氧氣氧化為二氧化氮，溶于水生成硝酸和一氧化氮；
（2）依據(jù)CO和NO₂通過催化轉(zhuǎn)化器將其轉(zhuǎn)化為無污染的兩種氣體是氮氣和二氧化碳進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)流程圖信息NO₂被吸收的反應(yīng)物為NO₂、NH₄HSO₃，生成物有氮氣，據(jù)此依據(jù)氧化還原反應(yīng)和電荷守恒書寫離子反應(yīng)方程式；
（4）①根據(jù)電解池中陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，與電源正極相連的為陽極可以判斷①圖中a極要連接電源的正極；依據(jù)電極原理和反應(yīng)過程中的離子變化寫出電極反應(yīng)；
②依據(jù)在堿性條件下，陰極排出的溶液為S₂O₄^2-，二氧化氮與其發(fā)生反應(yīng)4S₂O₄^2-+2NO₂+8OH^-═8SO₄^2-+N₂+4H₂O，依據(jù)方程式即可解答．

解答：解：（1）二氧化氮溶于水，二氧化氮中N元素的化合價由+4價變?yōu)?5價的硝酸和+2價的一氧化氮，反應(yīng)為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
故答案為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；                        
（2）CO和NO₂通過催化轉(zhuǎn)化器將其轉(zhuǎn)化為無污染的兩種氣體是氮氣和二氧化碳，反應(yīng)為2CO+2NO

催化劑  .

2CO₂+N₂，
故答案為：2CO+2NO

催化劑  .

2CO₂+N₂；
（3）NO₂被吸收的反應(yīng)物為NO₂、NH₄HSO₃，二氧化氮中氮元素為+4價，生成物有氮氣，所以亞硫酸氫根離子中硫被氧化成硫酸根離子，反應(yīng)為2NO₂+4HSO₃^-=N₂+4SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：2NO₂+4HSO₃^-=N₂+4SO₄^2-+4H⁺；
（4）①依據(jù)圖示可知，二氧化硫被氧化為硫酸根，所以二氧化硫所在的區(qū)為陽極區(qū)，陽極區(qū)發(fā)生反應(yīng)SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺，陽極與電源的正極相連，
故答案為：正極；SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺；
②陰極排出的溶液為S₂O₄^2-，二氧化氮與其發(fā)生反應(yīng)，S₂O₄^2-中硫元素由+3價，變?yōu)榱蛩岣�中硫元素�?4價，S₂O₄^2-被氧化是還原劑；二氧化氮中的氮元素化合價為+4價變?yōu)榈獨?價，二氧化氮被還原為氧化劑，依據(jù)原子守恒和得失電子守恒可得，發(fā)生的離子方程式為4S₂O₄^2-+2NO₂+8OH^-═8SO₄^2-+N₂+4H₂O，所以該反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2，
故答案為：1：2．

點評：本題考查了有關(guān)SO₂和NO_x的知識，分析利用題干信息，掌握電解池原理應(yīng)用和氧化還原反應(yīng)電子守恒是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．