Question

NOx是大氣污染的主要污染物之一．
（1）NOx能形成酸雨，寫(xiě)出NO₂轉(zhuǎn)化為HNO₃的總反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

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（2）硝酸廠常用如下兩種方法處理NOx尾氣
①催化還原法：在催化劑存在時(shí)用H₂將NO₂還原為N₂，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

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②堿液吸收法：用Na₂CO₃溶液吸收NO₂生成CO₂，若9.2g NO₂和Na₂CO₃溶液完全反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移0.1mol電子，則反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（3）在汽車(chē)尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器，可有效降低NOx的排放．
①當(dāng)尾氣中空氣不足時(shí)，NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N₂排出．寫(xiě)出NO被CO還原的化學(xué)方程式：

 

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②當(dāng)尾氣中空氣過(guò)量時(shí)，催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NOx生成鹽．其吸收能力順序如下：₁₂MgO＜₂₀CaO＜₃₈SrO＜₅₆BaO．原因是

 

，元素的金屬性逐漸增強(qiáng)，金屬氧化物對(duì)NOx的吸收能力逐漸增強(qiáng)．
（4）通過(guò)NOx傳感器可監(jiān)測(cè)NOx的含量，其工作原理示意圖如下：（工作原理和燃料電池類(lèi)似）
①Pt電極為

 

極（填正、負(fù)）；NiO電極發(fā)生

 

反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）．
②寫(xiě)出NiO電極的電極反應(yīng)式：

 

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Answer 1

考點(diǎn)：氮的氧化物的性質(zhì)及其對(duì)環(huán)境的影響,化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算,原電池和電解池的工作原理

專(zhuān)題：

分析：（1）二氧化氮和氧氣按照4：1溶于水全部生成硝酸；
（2）①催化劑存在時(shí)用H₂將NO₂還原為N₂，同時(shí)生成水，結(jié)合原則守恒配平書(shū)寫(xiě)；
②若每2mol NO₂和Na₂CO₃溶液反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子1mol計(jì)算生成的硝酸，根據(jù)化合價(jià)的變化判斷生成物，以此書(shū)寫(xiě)反應(yīng)的離子方程式；
（3）①NO被CO還原，則CO被NO氧化生成二氧化碳，據(jù)此寫(xiě)出反應(yīng)方程式；
②原子半徑越大，其吸收范圍越大，則吸收能力越強(qiáng)；
（4）①原電池中正極得電子的物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)；
②NiO電極上NO失電子和氧離子反應(yīng)生成二氧化氮．

解答： 解：（1）NOx能形成酸雨，NO₂轉(zhuǎn)化為HNO₃的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4NO₂+O₂+2H₂O═4HNO₃，故答案為：4NO₂+O₂+2H₂O═4HNO₃；
（2）①催化劑存在時(shí)用H₂將NO₂還原為N₂，同時(shí)生成水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4H₂+2NO₂

催化劑  .

N₂+4H₂O，故答案為：4H₂+2NO₂

催化劑  .

N₂+4H₂O；
②9.2g NO₂的物質(zhì)的量為0.2mol，每2molNO₂和Na₂CO₃溶液反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子1mol，則N的化合價(jià)分別有+4價(jià)變化為+5價(jià)和+3價(jià)，在堿性溶液中應(yīng)生成NO₃^-和NO₂^-，反應(yīng)的離子方程式為：2NO₂+CO₃^2-=NO₃^-+NO₂^-+CO₂ ；
故答案為：2NO₂+CO₃^2-═CO₂+NO₃^-+NO₂^-；
（3）①在催化劑條件下，一氧化碳被氧化生成二氧化碳，一氧化氮被還原生成氮?dú)�，所以其反�?yīng)方程式為：2CO+2NO  

催化劑  .

N₂+2CO₂，
故答案為：2CO+2NO

催化劑  .

N₂+2CO₂；
②根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質(zhì)子數(shù)，得知它們均為ⅡA族元素．同一主族的元素，從上到下，電子層數(shù)增多，原子半徑逐漸增大，原子半徑越大，反應(yīng)接觸面積越大，則吸收能力越大，
故答案為：根據(jù)Mg、Ca、Sr和Ba的質(zhì)子數(shù)，得知它們均為ⅡA族元素，同一主族的元素，從上到下，電子層數(shù)增多，原子半徑逐漸增大；
（4）①裝置無(wú)外接電源，故為原電池，鉑電極做正極，正極上氧氣得電子生成氧離子而被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，NiO電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故答案為：正；氧化；
②NiO電極上NO失電子和氧離子反應(yīng)生成二氧化氮，所以電極反應(yīng)式為：NO+O^2--2e^-=NO₂，故答案為：NO+O^2--2e^-=NO₂．

點(diǎn)評(píng)：本題涉及化學(xué)反應(yīng)方程式、熱化學(xué)反應(yīng)方程式、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)等知識(shí)點(diǎn)，注意反應(yīng)熱的計(jì)算方法，為易錯(cuò)點(diǎn)題目難度中等．