Question

NOx是大气污染的主要污染物之一．
（1）NOx能形成酸雨，写出NO₂转化为HNO₃的总反应的化学方程式

 

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（2）硝酸厂常用如下两种方法处理NOx尾气
①催化还原法：在催化剂存在时用H₂将NO₂还原为N₂，写出该反应的化学方程式：

 

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②碱液吸收法：用Na₂CO₃溶液吸收NO₂生成CO₂，若9.2g NO₂和Na₂CO₃溶液完全反应时转移0.1mol电子，则反应的离子方程式为

 

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（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放．
①当尾气中空气不足时，NOx在催化转化器中被还原成N₂排出．写出NO被CO还原的化学方程式：

 

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②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NOx生成盐．其吸收能力顺序如下：₁₂MgO＜₂₀CaO＜₃₈SrO＜₅₆BaO．原因是

 

，元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强．
（4）通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：（工作原理和燃料电池类似）
①Pt电极为

 

极（填正、负）；NiO电极发生

 

反应（填“氧化”或“还原”）．
②写出NiO电极的电极反应式：

 

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Answer 1

考点：氮的氧化物的性质及其对环境的影响,化学方程式的有关计算,原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：（1）二氧化氮和氧气按照4：1溶于水全部生成硝酸；
（2）①催化剂存在时用H₂将NO₂还原为N₂，同时生成水，结合原则守恒配平书写；
②若每2mol NO₂和Na₂CO₃溶液反应时转移电子1mol计算生成的硝酸，根据化合价的变化判断生成物，以此书写反应的离子方程式；
（3）①NO被CO还原，则CO被NO氧化生成二氧化碳，据此写出反应方程式；
②原子半径越大，其吸收范围越大，则吸收能力越强；
（4）①原电池中正极得电子的物质发生还原反应；
②NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮．

解答： 解：（1）NOx能形成酸雨，NO₂转化为HNO₃的总反应的化学方程式为：4NO₂+O₂+2H₂O═4HNO₃，故答案为：4NO₂+O₂+2H₂O═4HNO₃；
（2）①催化剂存在时用H₂将NO₂还原为N₂，同时生成水，反应的化学方程式为：4H₂+2NO₂

催化剂  .

N₂+4H₂O，故答案为：4H₂+2NO₂

催化剂  .

N₂+4H₂O；
②9.2g NO₂的物质的量为0.2mol，每2molNO₂和Na₂CO₃溶液反应时转移电子1mol，则N的化合价分别有+4价变化为+5价和+3价，在碱性溶液中应生成NO₃^-和NO₂^-，反应的离子方程式为：2NO₂+CO₃^2-=NO₃^-+NO₂^-+CO₂ ；
故答案为：2NO₂+CO₃^2-═CO₂+NO₃^-+NO₂^-；
（3）①在催化剂条件下，一氧化碳被氧化生成二氧化碳，一氧化氮被还原生成氮气，所以其反应方程式为：2CO+2NO  

催化剂  .

N₂+2CO₂，
故答案为：2CO+2NO

催化剂  .

N₂+2CO₂；
②根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为ⅡA族元素．同一主族的元素，从上到下，电子层数增多，原子半径逐渐增大，原子半径越大，反应接触面积越大，则吸收能力越大，
故答案为：根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为ⅡA族元素，同一主族的元素，从上到下，电子层数增多，原子半径逐渐增大；
（4）①装置无外接电源，故为原电池，铂电极做正极，正极上氧气得电子生成氧离子而被还原，发生还原反应，NiO电极上失电子发生氧化反应，故答案为：正；氧化；
②NiO电极上NO失电子和氧离子反应生成二氧化氮，所以电极反应式为：NO+O^2--2e^-=NO₂，故答案为：NO+O^2--2e^-=NO₂．

点评：本题涉及化学反应方程式、热化学反应方程式、电极反应式的书写等知识点，注意反应热的计算方法，为易错点题目难度中等．