亚硝基硫酸是什么?
中文名称:亚硝基硫酸
中文别名:亚硝酰硫酸
英文名称:Nitrosyl sulfuric acidNitrosyl sulfate
英文别名:7782-78-7sulfane, hydroxy(nitrosooxy)-,dioxidehydroxy(nitrosooxy)sulfane dioxideoxo(sulfo)azane oxide
CAS:7782-78-7
EINECS:231-964-2
分子式:HNO5S
分子量:127.0766
中文名称:亚硝基硫酸
中文别名:亚硝酰硫酸
英文名称:Nitrosyl sulfuric acidNitrosyl sulfate
英文别名:7782-78-7sulfane, hydroxy(nitrosooxy)-, dioxidehydroxy(nitrosooxy)sulfane dioxideoxo(sulfo)azane oxide
CAS:7782-78-7
EINECS:231-964-2
分子式:HNO5S
分子量:127.0766
高中一般认为是亚硝酸钠被氧化成硝酸:
NaNO2+2H2SO4(浓)→HNO3+SO2↑+NaHSO4+H2O。
亚硝基硫酸又称亚硝酰硫酸化学式是HNO5S,遇水分解,方程式如下:
HNO5S→H+十N03-+S02↑
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2 mL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2 min,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2 mL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
①CuSO4·5H2O====CuO+SO3+5H2O(或SO2+O2) ;② SO3+H2O====H2SO4。
(2) 欧洲最早的制硫酸方法为:加热蒸馏绿矾,产物除硫酸外,还有一种红色固体生成,方程式为 FeSO4·7H2O====Fe2O3+SO2+SO3+7H2O。
(3)近代英国用铅室法制硫酸,方法是:①先将硫磺燃烧得二氧化硫;②再将燃烧产物与NO、NO2及空气、水蒸气混合,形成亚硝基硫酸(NOHSO4),方程式为:S+O2====SO2;2SO2+O2+NO+NO2+H2O====2NOHSO4。生成的亚硝基硫酸可与水反应生成硫酸,并能释放出氮的氧化物,方程式为2NOHSO4+H2O====2H2SO4+NO+NO2。其中NO、NO2可看作是催化剂。
(4)现代工业制硫酸多用接触氧化法,即将SO2用V2O5作催化剂接触氧化生成SO3的方法,此反应不采用高压条件而用常压,理由是常压下二氧化硫和氧气是气态,三氧化硫是液态,容易分离 。
(5)比较上述方法,古代加热胆矾和绿矾的方法缺点是污染环境,制出的硫酸不纯,产生气体有强烈腐蚀性,近代英国的铅室法其缺点是氮氧化物与二氧化硫保护不当会污染大气。现代制硫酸的方法其优点是使用高效催化剂反应速率快,制出的硫酸易于分离,纯度高。(写出任意两点即可)。
可以知道,浓硫酸不能用于干燥碱性气体及还原性的气体。
HI,NO2 CO、H2S 都具有很强的还原性,所以不能用浓硫酸干燥。
化学反应式为:2HI+H2SO4(浓)=SO2+I2+2H2O
CO+H2SO4(浓)=CO2+SO2+H2O
H2S + H2SO4(浓) = S + SO2 + 2H2O
浓硫酸和NO2反应比较复杂,3NO2+H2O=2HNO3+NO
2NO2+H2O=HNO2+HNO3
NO+NO2+2H2SO4(浓)=2H(NO)SO4(亚硝基硫酸)+H2O