某实验者为了制得干燥的NO2，在准备工作上是想把Cu与浓HNO3反应生成的红棕色气体（NO2）通过浓H2SO4干燥后，再用向上排空气法收集NO2。结果出实验者所料：红棕色NO2通过浓H2SO4以后，红棕色消失殆尽，什么气体都没有收集到。于是有人载文寻觅“二氧化氮哪里去了？［1］”笔者也拟想以此为题，试图沿着探索者的足迹再次认识氮氧化物（NO2、NO）是怎样消失在浓H2SO4中的。
为了探究这氮氧化物（NO2、NO）的去向，笔者有如下的理性思考和实证探索。
1 氮氧化物（NO2、NO）与浓H2SO4之间的一些背景知识
大家知道，工业制H2SO4的基本反应路线是：
S（或FeS2，或FeS）+O2SO2+O2SO3+H2OH2SO4
这条路线的难点是SO2SO3。在用接触法（V2O5）制硫酸以前的百多年时间里，是用硝化法生产硫酸的。
硝化法制造硫酸的基本原理，是利用SO2在有水存在时能被用硝酸提供的NO2氧化而成H2SO4的。
SO2+NO2+H2OH2SO4+NO
由方程式可以看出，作为氧化剂的NO2反应后还原成了NO，而NO又是极易与空气中的O2反应又会重新生成NO2。
2NO +O22NO2
可见，在硝化法生产H2SO4的过程中，用硝酸提供的NO2起着输送“O”的作用，实质上它是一种加速SO2氧化的催化剂。不仅如此，反应生成的H2SO4还有进一步溶解、吸收氮氧化物（NO2、NO）生成稳定的含硝硫酸的作用［2］：
NO2+NO+2H2SO4（浓）2NOHSO4+H2O
在硝化法生产硫酸的过程中的最后一步是在含硝硫酸中加水，让产品（H2SO4）与氮氧化物（NO、NO2）重新分离开来，使NO、NO2重新返回得到利用。
2NOHSO4+H2O2H2SO4+NO2+NO
鉴于硝化法生产硫酸早已成为历史，早已被接触法制硫酸所替代。在20世纪50年代以后的大、中学校的化学教科书中，上述反应几乎都没有出现过。这很可能是部分青年教师在认识氮氧化物（NO2、NO）与浓H2SO4之间的反应出现的知识缺陷。
2 氮氧化物（NO2、NO）与浓H2SO4反应的若干实证探索
实验表明，浓H2SO4对NO2和NO有着不同寻常的溶解性能和反应性能。实验如图1所示。
图1
如果按实验一所示进行实验，实验结果表明：
(1)NO2极易溶于浓H2SO4并显著放热。A瓶内和A瓶导出的导管内的全部空间都充满大量红棕色的NO2，一经过具支试管B的浓H2SO4以后，红棕色几乎全部消失，B管内浓H2SO4的液面上方几乎呈无色，C管中几乎收集不到气体（只有开初排出的少量空气）。这一切都表明，NO2是极易溶于浓H2SO4的。
(2)常温下NO2有如下平衡：
2NO2N2O4
吸收有较多NO2的浓H2SO4呈极浅的黄绿色，这表明NO2在浓H2SO4中有相当一部分是以NO2和N2O4等分子状态存在的。如按以下方法实验时即会发现：
①当加热这种液体时红棕色NO2又会挥发出来；
②当在这浅黄绿色液体中加入少量的水时，液体分成上下两层，界面上形成一层艳绿色液体［3］；
③试管中注入半试管水，逐滴加入溶有NO2的浓H2SO4溶液（NOHSO4），观察产生大量的气泡（NO）和在液面上被空气氧化成的红棕色气体（NO2）。
2NOHSO4+H2O2H2SO4+NO2+NO
④把Cu片投入这浅黄绿色液中，几乎观察不到Cu的反应。因为在这样的液体中，水很少，HNO3的浓度小，NO2、N2O4和冷的浓硫酸，氧化性弱，均无力氧化单质铜。
如果按实验二所示进行实验，实验观察结果表明，少量的NO与NO2会同时被浓H2SO4吸收，发生如下反应：
NO2+NO+2H2SO4（浓）2NOHSO4+H2O
大量的NO不与浓H2SO4发生反应被收集在C管里。
再者，如图2所示，集满一试管NO2和一试管NO，分别都倒扣在盛有浓H2SO4的培养皿中观察，稍等一会试管里红棕色NO2就会消失，试管里浓H2SO4的液面上升到几乎充满整个试管，而充满NO的那支试管，浓H2SO4的液面几乎没有变化。
图2
综上的实验论证与分析，我们可以得出这样的结论：
（1）NO2极易溶于浓H2SO4，不能用浓H2SO4来干燥NO2；
（2）NO不与H2SO4作用，可以用浓H2SO4来干燥NO；
（3）如果NO中含有少量NO2，在用浓H2 SO4 来干燥NO的过程中，将有少量NO与NO2一起被浓H2SO4 吸收损失掉。（有资料报道，NO、NO2 被浓H2SO4 吸收生成亚硝基硫酸（NOHSO4），几乎是定量进行的。）
3 干燥NO2 的制法
用Cu与浓HNO3反应制得到的NO2 中不仅含有水分，还有相当一部分NO，实验室制取干燥NO2的方法要点为：一是加热分解干燥的Pb（NO3）2 。
2Pb（NO3）22PbO+4NO2+O2
二是用无水CaCl2 干燥NO2 。制取过程如下：
(1)搅拌下，在瓷皿中加热研细的Pb（NO3）2晶体，直到停止发生破裂声（Pb（NO3）2晶体破裂时产生的）并开始释放出红棕色气体时，表明（Pb（NO3）2 已无水，转入干燥器中冷却备用。
(2)把干燥、冷却后的无水Pb（NO3）2 与等质量的石英砂混合，放入曲颈甑中加热。把生成的气体（NO2）经CaCl2管干燥后再行收集。如果这时的NO2是在用冰盐水冷却的接受器中，NO2会凝成浅绿色的液体（这种浅绿色是由于生成少量的N2O3所致）。
参 考 文 献
［1］ 陆元裕.化学教学，2005，（5）：22
［2］ 刘少炽.无机化学.北京：高等教育出版社，1959：378-380
［3］ ［苏］Ю.B.卡尔雅金著.无机化学试剂手册.北京：化学工业出版社，1960：10-11