實驗室常用NaOH溶液吸收NO2尾氣,探究其適宜條件和原理。
20℃時,將4mL不同濃度NaOH溶液一次性推入40mLNO2中,觀察現(xiàn)象。
編號 |
c(NaOH) |
現(xiàn)象 |
甲 |
2mol?L-1 |
活塞自動內(nèi)移,最終剩余約7mL無色氣體 |
乙 |
6mol?L-1 |
活塞自動內(nèi)移,最終氣體全部被吸收 |
(1)NaOH溶液吸收NO
2時生成兩種鈉鹽,分別為Na
2NO
2和
NaNO3
NaNO3
。
(2)檢驗甲中剩余氣體的方法:排出大注射器中的溶液,拔下導管,吸入少量空氣,氣體變?yōu)榧t棕色。用化學方程式表示檢驗的反應原理是
2NO+O2=2NO2
2NO+O2=2NO2
。
(3)某同學推測甲中產(chǎn)生無色氣體的原因:局部OH
-濃度過低,導致部分NO
2與水反應。
通過實驗證明其成立:用與甲相同的裝置、試劑和條件,將NO
2緩慢推入NaOH溶液中,
最終剩余氣體小于7mL
最終剩余氣體小于7mL
(補全實驗現(xiàn)象)。
(4)進一步探究NO
2與水或堿反應時還原產(chǎn)物價態(tài)不同的原理。
【查閱資料】
i.NO
2遇水時發(fā)生反應:
a.2NO
2+H
2O═H
++
+HNO
2;
b.2HNO
2═NO↑+NO
2↑+H
2O;
ii.酸性條件下,HNO
2或
可與對氨基苯磺酸發(fā)生不可逆反應,所得產(chǎn)物遇萘乙二胺變紅,且原溶液中[c(HNO
2)+c(
)]越大,紅色越深。
【實驗】將2mLNO
2推入5mL下列試劑中,隨即取出0.1mL溶液,滴加到等量對氨基苯磺酸溶液(鹽酸酸化)中,再加入等量萘乙二胺溶液,加水定容到相同體積,對比溶液顏色。
編號 |
試劑 |
溶液顏色 |
丙 |
水 |
溶液均呈紅色,丁與戊顏色幾乎相同,丙的顏色更淺 |
丁 |
6mol?L-1NaOH溶液 |
戊 |
酸性對氨基苯磺酸溶液 |
①通過實驗
丙和戊
丙和戊
(填編號)對比,說明NO
2遇水時發(fā)生了反應a和b。
②從化學反應速率的角度分析,NO
2與水或堿反應時還原產(chǎn)物價態(tài)不同的原因是
HNO2與堿中和的反應速率大于其分解速率
HNO2與堿中和的反應速率大于其分解速率
。
(5)若用0℃的NaOH溶液重復實驗甲,最終剩余約3mL(20℃)無色氣體。
(6)綜上,用NaOH溶液吸收NO
2尾氣,適宜的條件是
低溫、濃堿、控制流速、增大氣液接觸面積
低溫、濃堿、控制流速、增大氣液接觸面積
(寫出兩點即可)。