Question

2013年初，霧霾天氣多次肆虐我國中東部，該地區PM2.5嚴重超標．研究表明，PM2.5約60%來源于某些氣體污染物在空氣中轉變而成的二次顆粒物．這些氣體污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨氣、揮發性有機物．因此，控制、治理PM2.5污染源成為環保的重要課題．

（1）研究表明，TiO₂在紫外線照射下會使空氣中的某些分子產生活性基團OH，如圖1所示，OH與NO₂的反應為NO₂+OH=HNO₃．寫出OH與NO反應的化學方程式：

 

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（2）如圖2所示的電解裝置能吸收和轉化NO₂、NO和SO₂．陰極排出的溶液中含S₂O₄^2-離子，能吸收NO_x氣體，生成的SO₃^2-可在陰極區再生．則該電解裝置陽極反應為：

 

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（3）陰極生成的吸收液每吸收標準狀況下7.84L的氣體并使其轉化為N₂，陽極區新生成質量分數為49%的硫酸100g，則被吸收氣體中NO₂和NO的物質的量之比為

 

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Answer 1

考點：電解原理,氮的氧化物的性質及其對環境的影響

專題：電化學專題

分析：（1）依據圖象可知NO、NO₂均被OH氧化為HNO₃，依據原子守恒得到；
（2）電解池的陽極會發生失電子的氧化反應；
（3）依據陽極新生成0.5molH₂SO₄轉移電子1mol，陰極吸收0.35mol一氧化氮和二氧化氮的混合氣體轉移電子1mol，依據電子守恒計算得到．

解答： 解：（1）由圖象可知NO、NO₂均被OH氧化為HNO₃，依據原子守恒得到，NO+3OH═HNO₃+H₂O，
故答案為：3OH+NO═HNO₃+H₂O；
（2）依據圖示可知，二氧化硫在陽極區域被氧化為硫酸根，即陽極區發生反應SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺；
故答案為：SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺；
（3）依據陽極新生成0.5molH₂SO₄轉移電子1mol，陰極吸收0.35mol一氧化氮和二氧化氮的混合氣體轉移電子1mol，依據電子守恒n（NO）+n（NO₂）=0.35，2n（NO）+4n（NO₂）=1，
得到n（NO）=0.2mol，n（NO₂）=0.15mol，
所以n（NO₂）：n（NO）=0.15：0.2=3：4，
故答案為：3：4．

點評：本題考查學生電極反應式的書寫，注意電解原理的應用是關鍵，助于培養學生分析利用題干信息的能力，題目難度中等．