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一氧化氮的制备方法



一、工业制备

合成法:将氮与氧混合气体通过电弧,在4000摄氏度直接化合成一氧化氮N2+O2→2NO

催化氧化法:在钯或铂催化剂存在的条件下,氨在氧气或空气中燃烧生产气体一氧化氮,经精制、压缩等工序后,制得一氧化氮产品。

4NH3+5O2→Pt4NO+6H2O

热解法:加热分解亚硝酸或亚硝酸盐,获得气体经精制,压缩等工序,即制得一氧化氮产品。

酸解法:亚硝酸钠与稀硫酸反应制取粗一氧化氮,再经碱洗、分离、精制、压缩,可制得99.5%的纯一氧化氮。

3NaNO2+H2SO4(稀)→2NO↑+NaNO3+Na2SO4+H2O


二、实验室制备

用铜和稀硝酸来制备

在实验室中,通常用铜和稀硝酸反应来制备一氧化氮。

3Cu+8HNO3(稀)→3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

这种制备的一氧化氮可能含有一定量的二氧化氮和少量氮气。在硝酸浓度和反应温度较低时,反应生成的气体中氮气也较低。如用铜和稀硝酸在其凝固点之上进行反应,以维持溶液不凝固,反应生成的气体几乎为纯的一氧化氮。

用亚硝酸钠和稀硫酸反应来制备,

实验室中,还常用亚硝酸钠和稀硫酸在启普发生器中反应来制备一氧化氮。

6NaNO2+3H2SO4→3Na2SO4+2H2O+4NO↑+2HNO3

在带有滴液漏斗的1L烧瓶中,放入69g(1mol)亚硝酸钠粉末,慢慢滴加300ml 2mol/L硫酸。产生的气体一氧化氮通过2个装有30%(10mol/L)氢氧化钠水溶液的洗涤瓶后,再通过装有玻璃棉和固体氢氧化钠的净化塔干燥。得产品16g(80%)进一步在液态空气下进行分馏,可得极纯产品。

可通过干法制备

3KNO2+KNO3+Cr2O→2K2CrO4+4NO↑


三、注意事项

(1)稀HNO3的浓度不宜偏高,否则可能会生产二氧化氮,也不能过低,否则反应速率过慢,以体积比1:4左右较为理想。

(2)铜片要用纯铜,因为有些合金元素可能会导致硝酸的还原产物混有二氧化氮气体。

(3)用胶塞塞住注射器针头之前要确保注射器内无空气,否则生产的一氧化氮会被氧化。



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