Номер 178, страница 211 - гдз по химии 10-11 класс задачник Еремин, Дроздов

7.178. Предложите способ, как очистить азот от примеси: а) аммиака; б) оксида азота(II).

а) аммиака;
Для очистки азота от примеси аммиака ($NH_3$) следует использовать их различные химические свойства. Азот ($N_2$) — очень инертный газ, в то время как аммиак проявляет ярко выраженные основные свойства и легко вступает в реакции с кислотами.
Метод очистки заключается в пропускании (барботировании) газовой смеси через промывную склянку с раствором кислоты, например, серной ($H_2SO_4$) или соляной ($HCl$). Аммиак прореагирует с кислотой, образовав нелетучую соль аммония, которая останется в растворе. Инертный азот не будет вступать в реакцию и выйдет из раствора в очищенном виде.
Уравнение реакции взаимодействия аммиака с серной кислотой:
$2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$
При использовании концентрированной серной кислоты происходит также осушение азота.
Ответ: Пропустить газовую смесь через раствор сильной кислоты, например, серной.

б) оксида азота(II).
Очистка азота от оксида азота(II) ($NO$) основана на способности $NO$ к окислению, в отличие от инертного азота $N_2$.
Предлагаемый способ состоит из двух последовательных стадий:
1. К исходной газовой смеси добавляют кислород. Оксид азота(II) окисляется до оксида азота(IV) ($NO_2$) — газа бурого цвета. Азот в этих условиях с кислородом не реагирует.
Уравнение реакции:
$2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2$
2. Получившуюся газовую смесь, содержащую $N_2$, $NO_2$ и избыток $O_2$, пропускают через раствор щелочи (например, гидроксида натрия $NaOH$). Оксид азота(IV) является кислотным оксидом и вступает в реакцию диспропорционирования со щелочью, образуя две соли — нитрат и нитрит натрия, которые остаются в растворе.
Уравнение реакции:
$2NO_2 + 2NaOH \rightarrow NaNO_3 + NaNO_2 + H_2O$
Азот и избыток кислорода не реагируют со щелочью и выходят из промывной склянки. Таким образом, азот очищается от примеси оксида азота(II).
Ответ: Провести окисление примеси $NO$ кислородом до $NO_2$ с последующим поглощением $NO_2$ раствором щелочи.