meili 发表于 2022-10-27 11:51:46

二氧化氮能否用浓硫酸干燥?

<p>问题:二氧化氮能否用浓硫酸干燥?
<p>答案:↓↓↓<p class="nav-title mt10" style="border-top:1px solid #ccc;padding-top: 10px;">李岚清的回答:<div class="content-b">网友采纳  二氧化氮为红棕色、有强烈刺激性气味、有毒性的气体.易溶于水,且能与水反应的一种酸性氧化物.在实验室制取NO2时,能否用浓H2SO4来干燥NO2气体,一般化学参考资料都没有明确指出,大学教材[1]中的有关内容也是如此.但是目前在一些权威性著作[2]中出现“浓硫酸可以用来干燥NO2气体”.在一些高中化学复习资料中,用浓硫酸来干燥NO2的练习和测试题频频出现.然而,这是一个十分明显的科学性错误.用2个实验的客观现象来说明浓硫酸不能用于干燥二氧化氮气体.  1实验一  1.2实验步骤  在1支带有导管的试管中用铜和浓硝酸反应制取的NO2气体,并且控制气流慢慢地通入到盛有大约2mL浓硫酸的试管里,将产生的尾气再通入到盛有NaOH溶液的烧杯中进行吸收处理,防止污染空气,然后仔细观察实验的现象.  1.3实验现象及结果  (1)实验起初,通入到浓H2SO4中浓烈的红棕色NO2气流经过浓硫酸时,我们发现红棕色的气体竟然是有进无出!没有一点气体外逸.  (2)在短时间内浓硫酸吸收NO2后,无色透明的浓硫酸没有颜色变化,大约经过2min,吸收了更多的NO2,浓硫酸才显浅红棕色.如果继续通入NO2气体,浓硫酸混合溶液的颜色才逐渐加深.  (3)在浅红棕色的浓硫酸混合溶液中加入一小块铜片,很明显的观察到铜片被溶解了.  (4)再把吸收了NO2的浅红棕色浓硫酸混合溶液在酒精灯上加热,混合溶液还没有达到沸腾以前,就会有大量被浓硫酸溶解的NO2解吸出来,并且很清楚地看到一些气体从溶液中向外逸出.  由此说明,NO2这种酸性氧化物能够溶解于浓硫酸.  2实验二  2.2实验步骤及现象  向一充满红棕色NO2气体的试管b中用注射器注入2mL浓硫酸,可以明显地观察到注入浓硫酸之后,气体的红棕色迅速消失,浓硫酸混合溶液起初变成浅红棕色的液体,随着二氧化氮气体量的增加,无色透明浓硫酸混合溶液变为红棕色透明液体,实验的现象非常显著.  3分析与结论  综上所述,2个实验证明浓硫酸不能用来干燥二氧化氮气体.大学教材中明确指出,在通常情况下,二氧化氮和四氧化二氮是一种混合物,不可能有纯净的二氧化氮气体,二氧化氮和四氧化二氮的混合物之所以能被浓硫酸强烈吸收,主要是基于以下几个方面的原因:  (1)物理吸收.NO2、NO、N2O4等等以分子的形式溶解在浓硫酸中,如果吸收了比较多的二氧化氮时,使得无色透明的浓硫酸呈明显的浅红棕色透明的液体.  (2)NO2的化学吸收.二氧化氮与浓硫酸反应生成了亚硝基硫酸(NOHSO4).化学反应方程式为[3]:  亚硝基硫酸在水中、酸中、空气中时会自发地分解释放出NO和NO2气体.  (3)N2O4的化学吸收.在室温下,NO2和N2O4是一种混合物,在反应平衡混合物中NO2仅占气体总体积的1/5不足,而N2O4气体却占4/5有余,那么,把NO2充入到浓硫酸中,浓硫酸中含有水,水和N2O4反应
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