题目内容

SO₂和NO_x都是大气污染物．
（1）空气中的NO₂可形成硝酸型酸雨，该反应的化学方程式是

．
（2）汽车发动机工作时产生的NO和CO可通过催化转化器转化为两种无污染的气体，该反应的化学方程式是

．
（3）利用氨水可以将SO₂和NO₂吸收，原理如下图所示：NO₂被吸收的离子方程式是

．

（4）利用下图所示装置（电极均为惰性电极）也可吸收SO₂，并用阴极排出的溶液吸收NO₂．

①a为电源的

（填“正极”或“负极”），阳极的电极反应式为

．
②在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO₂，使其转化为无害气体，同时有SO₃^2-生成．该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为

．

分析：（1）硝酸型酸雨的形成过程是空气中氮气和氧气放电条件下生成一氧化氮，被空气中氧气氧化为二氧化氮，溶于水生成硝酸和一氧化氮；
（2）依据CO和NO₂通过催化转化器将其转化为无污染的两种气体是氮气和二氧化碳进行解答；
（3）根据流程图信息NO₂被吸收的反应物为NO₂、NH₄HSO₃，生成物有氮气，据此依据氧化还原反应和电荷守恒书写离子反应方程式；
（4）①根据电解池中阳极发生氧化反应，与电源正极相连的为阳极可以判断①图中a极要连接电源的正极；依据电极原理和反应过程中的离子变化写出电极反应；
②依据在碱性条件下，阴极排出的溶液为S₂O₄^2-，二氧化氮与其发生反应4S₂O₄^2-+2NO₂+8OH^-═8SO₄^2-+N₂+4H₂O，依据方程式即可解答．

解答：解：（1）二氧化氮溶于水，二氧化氮中N元素的化合价由+4价变为+5价的硝酸和+2价的一氧化氮，反应为3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
故答案为：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（2）CO和NO₂通过催化转化器将其转化为无污染的两种气体是氮气和二氧化碳，反应为2CO+2NO

催化剂

2CO₂+N₂，
故答案为：2CO+2NO

催化剂

2CO₂+N₂；
（3）NO₂被吸收的反应物为NO₂、NH₄HSO₃，二氧化氮中氮元素为+4价，生成物有氮气，所以亚硫酸氢根离子中硫被氧化成硫酸根离子，反应为2NO₂+4HSO₃^-=N₂+4SO₄^2-+4H⁺，
故答案为：2NO₂+4HSO₃^-=N₂+4SO₄^2-+4H⁺；
（4）①依据图示可知，二氧化硫被氧化为硫酸根，所以二氧化硫所在的区为阳极区，阳极区发生反应SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺，阳极与电源的正极相连，
故答案为：正极；SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺；
②阴极排出的溶液为S₂O₄^2-，二氧化氮与其发生反应，S₂O₄^2-中硫元素由+3价，变为硫酸根中硫元素为+4价，S₂O₄^2-被氧化是还原剂；二氧化氮中的氮元素化合价为+4价变为氮气0价，二氧化氮被还原为氧化剂，依据原子守恒和得失电子守恒可得，发生的离子方程式为4S₂O₄^2-+2NO₂+8OH^-═8SO₄^2-+N₂+4H₂O，所以该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，
故答案为：1：2．

点评：本题考查了有关SO₂和NO_x的知识，分析利用题干信息，掌握电解池原理应用和氧化还原反应电子守恒是解答的关键，题目难度中等．