Question

某实验小组利用如下仪器组装一套制备氮化硼晶体的装置。反应原理是B₂O₃＋2NH₃高温,Ｆ2BN＋3H₂O。(已知：BN高温下能被空气氧化，不溶于水；B₂O₃难溶于冷水但可溶于热水。)

(1)各仪器接口由左到右的连接顺序为____________________________________。

(2)实验过程分为如下操作：①提纯BN　②滴加浓氨水　③添加药品　④连接装置　⑤加热管式电炉　⑥检查装置气密性　⑦取出反应混合物　⑧停止加热，继续通一段时间的氨气。则正确的操作顺序为________________________________________________(填序号)。

(3)仪器A的名称为________，装置D的作用是_______________________________，

若去掉装置E会导致______________________________________________________。

(4)装置C能产生氨气的原因有_____________________________________________

(答出其中一项即可)。

(5)管式电炉加热反应前必须进行的一步操作是________________________________，

反应结束时，继续通一段时间氨气的目的是__________________________________。

(6)除去产物中未反应的B₂O₃并得到纯净的BN固体的实验操作是____________________________________________________________________________。

Answer 1

解析　(1)按照“发生装置→净化装置→主体实验→防倒吸装置→尾气处理装置”的顺序选择实验装置，并连接仪器接口为eabcdfgh。

(2)根据实验目的以及组装实验装置的原则，本实验的操作步骤为④⑥③②⑤⑧⑦①。

(3)仪器A的名称为干燥管，装置D的作用是防止倒吸起安全作用，装置E是尾气处理装置，去掉它会导致氨气逸出，造成大气污染。

(4)浓氨水和生石灰混合，生石灰和水反应，生成氢氧化钙，使c(OH^－)增大，同时并放出大量的热。消耗水，c(OH^－)增大，放热都有利于氨气逸出，可任选一个角度进行阐释。

(5)管式电炉加热反应前必须先通入一段氨气，排尽装置内的空气，移除掉装置内的氧气，防止BN被氧化。反应结束时，继续通一段时间氨气的目的是：使BN冷却，防止外界空气进入在高温下BN被氧化。

(6)根据B₂O₃难溶于冷水但可溶于热水的性质，利用过滤法进行分离。

答案　(1)eabcdfgh　(2)④⑥③②⑤⑧⑦①　(3)干燥管　防止倒吸　氨气逸出污染空气　(4)氨水中存在可逆反应NH₃＋H₂ONH₃·H₂ONH＋OH^－，生石灰与水反应消耗水，促使氨气放出；或生石灰与水反应生成氢氧化钙电离出大量OH^－，反应逆向进行有利于NH₃放出；或生石灰与水反应放出大量热，促进NH₃·H₂O分解，并使气体溶解度下降，有利于NH₃放出　(5)除去装置中的氧气　冷却反应混合物防止BN被氧化　(6)将粗产品加入适量的热水，充分搅拌后趁热过滤，用热水洗涤滤渣2～3次，烘干