Question

8．空气质量与我们的健康息息相关，目我国通过检测6项污染物的质量浓度来计算空气质量指数（AQI），SO₂、NO₂、和CO是其中3项中的污染物．
（1）上述3种气体直接排入空气后会引起酸雨的气体有SO₂、NO₂（填化学式）．
（2）处理酸雨市场采用NaClO₂溶液作为吸收剂，可同时对烟气进行脱硫、脱硝，其中脱硫反应ClO₂^-+2SO₃^2-?2SO₄^2-+Cl^-，该反应的平衡常数K的表达式为K=$\frac{c（C{l}^{-}）{c}^{2}（S{O}_{4}^{2-}）}{c（Cl{O}_{2}^{-}）{c}^{2}（S{O}_{3}^{2-}）}$；
（3）利用反应6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O构成电池的方法，既能实现有效消除氮氧化物的排放，减轻环境污染，又能充分利用化学能，装置如图所示，写出电极A的电极方程式2NH₃+6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，当标况下有4.48L被处理时，通过电极B的电子数为0.8N_A．

Answer 1

分析 （1）从空气污染的角度分析，利用酸雨形成的过程相关知识解决；
（2）反应的平衡常数表达式为生成物的浓度幂之积比上反应物浓度幂之积；
（3）根据方程式知，6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O中NO₂中N元素化合价由+4价变为0价、NH₃中N元素化合价由-3价变为0价，所以NO₂发生还原反应、NH₃发生氧化反应，则A是负极、B是正极，负极电极方程式为2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，正极反应式为2NO₂+8e^-+4H₂O=8OH^-+N₂，由此分析解答．

解答 解：（1）SO₂、NO₂和CO中，能和空气中的水蒸气反应的有SO₂、NO₂，SO₂+H₂O=H₂SO₃ H₂SO₃进一步被氧气氧化为硫酸，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，硫酸和硝酸融入雨水，形成酸雨，在空气中CO不能与水反应，故答案为：SO₂、NO₂；
（2）反应的平衡常数表达式为生成物的浓度幂之积比上反应物浓度幂之积，所以ClO₂^-+2SO₃^2-?2SO₄^2-+Cl^-，平衡常数为：K=$\frac{c（C{l}^{-}）{c}^{2}（S{O}_{4}^{2-}）}{c（Cl{O}_{2}^{-}）{c}^{2}（S{O}_{3}^{2-}）}$，
故答案为：K=$\frac{c（C{l}^{-}）{c}^{2}（S{O}_{4}^{2-}）}{c（Cl{O}_{2}^{-}）{c}^{2}（S{O}_{3}^{2-}）}$；
（3）根据方程式知，6NO₂+8NH₃═7N₂+12H₂O中NO₂中N元素化合价由+4价变为0价、NH₃中N元素化合价由-3价变为0价，所以NO₂发生还原反应、NH₃发氧化反应，则A是负极、B是正极，负极电极方程式为2NH₃-6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O，所以电极A极反应式为2NH₃-6e^-+6OH^-═N₂+6H₂O，当有4.48 L NO₂ 被处理时，参加反应的NO₂物质的量为0.2mol，转移电子物质的量=0.2mol×[4-0]=0.8mol，
故答案为：2NH₃+6e^-+6OH^-=N₂+6H₂O； 0.8N_A．

点评 本题考查化学电源新型电池，为高频考点，明确化学反应中化合价升降与正负极的关系是解本题关键，难点是电极反应式的书写，注意电子流向判断，题目难度不大．