Question

【题目】研究NO2等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义．用下列装置制备如图1、收集二氧化氮气体，并探究其性质．

（1）仪器M的名称是 ．
（2）干燥管B中盛放的干燥剂是
（3）E中发生反应的化学方程式为 ． （填“无水氯化钙”或“碱石灰”）
（4）若用上述装置收集NO气体，采用的收集装置是（城“F”“G”）．
（5）利用氨水可以将SO2和NO2吸收，减少污染．同时变废为宝，其原理如图2所示．
①NO2与NH4HSO3反应时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为
②某废气中SO2的体积分数为1.5%，某工厂用该方法处理22.4m3时该废气，生成N2体积为 ． （气体体积均在标准状况下测定）

Answer 1

【答案】
（1）分液漏斗
（2）无水氯化钙或五氧化二磷
（3）2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
（4）G
（5）1：2；84L
【解析】解：（1）仪器M为带有玻璃活塞的漏斗，A中可用铜和浓硝酸反应制备二氧化氮，Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，所以装置A盛装的液体是浓硝酸，该仪器名称为分液漏斗，所以答案是：分液漏斗；（2）二氧化氮是酸性气体，不能用碱性干燥剂，所以不能选碱石灰，干燥管B中只能盛装固体干燥剂，所以不能选浓硫酸，只能选无水氯化钙或五氧化二磷，
所以答案是：无水氯化钙或五氧化二磷；（3）反应物NO2中氮元素的化合价是+4价，发生歧化反应，N元素化合价最高的含氮化合物是NaNO3 ， 根据氧化还原反应的原理知，则氮元素的化合价是+3价的产物为NaNO2 ， 结合同一化学反应方程式中各元素的原子守恒可知，该反应的方程式为：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，
所以答案是：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O；（4）一氧化氮为无色难溶于水密度与空气接近的气体，所以用排水法收集NO，选择装置G，
所以答案是：G；（5）①NO2与NH4HSO3反应，+4价的氮氧化+4价的硫，反应的方程式为：4NH4HSO3+2NO2=N2+4NH4HSO4 ， 氮的化合价降低，NO2为氧化剂，硫化合价升高，NH4HSO3为还原剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比=2：4=1：2，
所以答案是：1：2；②废气中SO2的体积分数为1.5%，某工厂用该方法处理22.4m3时该废气，含有二氧化硫的物质的量为22.4×103L×1.5%÷22.4L/mol=15mol，根据硫原子守恒n（SO2）=n（NH4HSO3）
， 4NH4HSO3+2NO2=N2+4NH4HSO4 ， 生成N2的物质的量为n（N2）= n（NH4HSO3）=15mol× ，生成N2体积为V=nvm=15mol× ×22.4L/mol=84L，
所以答案是：84L．