Question

【題目】研究NO2等大氣污染氣體的處理及利用的方法具有重要意義．用下列裝置制備如圖1、收集二氧化氮氣體，并探究其性質．

（1）儀器M的名稱是 ．
（2）干燥管B中盛放的干燥劑是
（3）E中發生反應的化學方程式為 ． （填“無水氯化鈣”或“堿石灰”）
（4）若用上述裝置收集NO氣體，采用的收集裝置是（城“F”“G”）．
（5）利用氨水可以將SO2和NO2吸收，減少污染．同時變廢為寶，其原理如圖2所示．
①NO2與NH4HSO3反應時，氧化劑與還原劑的物質的量之比為
②某廢氣中SO2的體積分數為1.5%，某工廠用該方法處理22.4m3時該廢氣，生成N2體積為 ． （氣體體積均在標準狀況下測定）

Answer 1

【答案】
（1）分液漏斗
（2）無水氯化鈣或五氧化二磷
（3）2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
（4）G
（5）1：2；84L
【解析】解：（1）儀器M為帶有玻璃活塞的漏斗，A中可用銅和濃硝酸反應制備二氧化氮，Cu+4HNO3（濃）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，所以裝置A盛裝的液體是濃硝酸，該儀器名稱為分液漏斗，所以答案是：分液漏斗；（2）二氧化氮是酸性氣體，不能用堿性干燥劑，所以不能選堿石灰，干燥管B中只能盛裝固體干燥劑，所以不能選濃硫酸，只能選無水氯化鈣或五氧化二磷，
所以答案是：無水氯化鈣或五氧化二磷；（3）反應物NO2中氮元素的化合價是+4價，發生歧化反應，N元素化合價最高的含氮化合物是NaNO3 ， 根據氧化還原反應的原理知，則氮元素的化合價是+3價的產物為NaNO2 ， 結合同一化學反應方程式中各元素的原子守恒可知，該反應的方程式為：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，
所以答案是：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O；（4）一氧化氮為無色難溶于水密度與空氣接近的氣體，所以用排水法收集NO，選擇裝置G，
所以答案是：G；（5）①NO2與NH4HSO3反應，+4價的氮氧化+4價的硫，反應的方程式為：4NH4HSO3+2NO2=N2+4NH4HSO4 ， 氮的化合價降低，NO2為氧化劑，硫化合價升高，NH4HSO3為還原劑，所以氧化劑與還原劑的物質的量之比=2：4=1：2，
所以答案是：1：2；②廢氣中SO2的體積分數為1.5%，某工廠用該方法處理22.4m3時該廢氣，含有二氧化硫的物質的量為22.4×103L×1.5%÷22.4L/mol=15mol，根據硫原子守恒n（SO2）=n（NH4HSO3）
， 4NH4HSO3+2NO2=N2+4NH4HSO4 ， 生成N2的物質的量為n（N2）= n（NH4HSO3）=15mol× ，生成N2體積為V=nvm=15mol× ×22.4L/mol=84L，
所以答案是：84L．