合成氨厂和硝酸厂的烟气中含有大量的氮氧化物(NO_x)，通常使用以下两种方法将烟气中的氮氧化物转化为无害物质。
（1）还原法。常温下，将NO与H₂的混合气体通入Ce(SO₄)₂与Ce₂(SO₄)₃的混合溶液中，其转化过程如下图所示。

①过程混合溶液中Ce³⁺和Ce⁴⁺离子的总数________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
②反应II中氧化剂与还原剂的物质的量之比为________________。
（2）电解法。先用6％稀硝酸吸收NO_x，会生成HNO₂(一元弱酸)，再将吸收液导入电解槽中进行电解，使之转化为硝酸，其电解装置如图所示：

①中a应连接电源的____________(填“正极”或“负极”)。
②石墨电极做成颗粒状的目的是________________。
③阳极的电极反应式为____________________________________。
④电解一段时间后，当电路中有5mol电子转移时，阳离子交换膜两侧溶液相差____g。