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NO2可以说是化学教学中一个璀璨夺目的明星分子，它的知名度不亚于H2、O2、Cl2、CO2，可是我们对它的了解还比较肤浅，不够深刻，有的甚至有误解。以下几个值得注意的问题想必可以说明这一点。
一、通常情况下不可能有纯的NO2
大家知道，中学化学教材中多次出现有2NO2<=>N2O4的可逆反应；大学教材中更标明了这个可逆反应温度范围(264K-413K)，温度低于0℃时，几乎只有N2O4，温度高于140℃时，又几乎只有NO2(高于150℃，NO2分解成NO、O2)。
再从手册上可以查到N2O4在不同温度下的离解度:
可见，通常情况下不可能有纯的NO2，只有NO2和N2O4的反应平衡混合物存在。比如，室温下NO2的含量还不到平衡混合物组成的1/5。
二、不能用浓H2SO4来干燥NO2
用浓H2SO4来干燥NO2的练习、试题早已频频出现在各种高中化学复习资料中，这是一个明显的科学性错误。想必读者都有条件
做如图1所示的实验。
图1实验装置
你会发现:
第一，如此浓烈的红棕色NO2气流经过浓H2SO4后竟是有进无出，没有一点外逸。
第二，开初，浓H2SO4吸收NO2以后，浓H2SO4没有颜色变化，稍后吸收更多的NO2以后，浓H2SO4显浅的棕黄色。
第三，在棕黄色的浓H2SO4中放入一块Cu片，明显地观察到Cu的反应(溶解)。
第四，把吸收了NO2的棕黄色浓H2SO4加热，还不到沸腾以前，就有大量被溶解的NO2被解吸出来。
综上可见，NO2不能用浓H2SO4来干燥。
NO2之所以能被浓H2SO4强烈吸收，主要基于以下的原因:
一是化学吸收。NO2与浓H2SO4反应生成含硝硫酸(NO)HSO4(又称亚硝基硫酸)。
二是物理吸收。NO2、NO等以分子的形式溶解在浓H2SO4中，所以吸收了较多NO2的浓硫酸有明显的棕黄色。
三、NO2溶于水的体积变化为什么跟“3NO2+H2O=2HNO3+NO”相去甚远
大家知道，高中化学讲硝酸一节曾有这样的习题:“用大量筒收集一筒二氧化氮气体，倒扣在盛水的水槽里，一会儿看到量筒里红棕色气体消失，量筒里水面上升到量筒容积的2/3”事实上水面上升远远大于量筒容积的2/3。
我认为，原来我们通常用Cu与浓HNO3反应制得的所谓NO2，实际主要成分是无色的N2O4，它的体积分数不低于80%，真正的NO2不到20%，还有少量的NO，如果按3NO2+H2O=2HNO3+NO，水位当上升到量筒容积的2/3；但按3N2O4+2H2O=4HNO3+2NO，水位则当上升到量筒容积的1/3。
根据上面两个反应，无论如何都解释不了水面上升远远高于量筒容积2/3的事实。可见，事实的背后还有更深层次的原因，那就是上述反应生成的NO远没有到此为止，而是进一步消耗在与NO2发生了如下反应:
NO+NO2+H2O=2HNO2
或N2O3+H2O=2HNO2
显然，上列习题的编拟者忽略了这个不应该忽略的事实(水面上升远远高于量筒容积的2/3)，过分地把复杂问题简单化了。
四、NO2何以能使余烬木条复燃
学生都知道纯O2能使余烬木条复燃，其实浓度较大的NO2也能使余烬木条复燃，这是因为余烬所提供的温度(高温)可以使NO2分解:
2NO2=2NO+O2（>150℃）
可见余烬在NO2中复燃是NO2分解生成的O2所致。
（本文节选自：《NO2在教学中值得注意的几个问题》 ） |
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