Question

（14分）某實驗小組利用如下儀器組裝一套制備氮化硼晶體的裝置。
反應原理是B₂O₃ + 2NH₃ 2BN + 3H₂O。（已知：BN高溫下能被空氣氧化，不溶于水；B₂O₃難溶于冷水但可溶于熱水。）

（1）各儀器接口由左到右的連接順序為                            。
（2）實驗過程分為如下操作：①提純BN ②滴加濃氨水③添加藥品④連接裝置
⑤加熱管式電爐⑥檢查裝置氣密性⑦取出反應混合物⑧停止加熱，繼續通一段時間的氨氣。則正確的操作順序為_______________________     （填序號）。
（3）裝置D的作用是                                         。
（4）裝置C能產生氨氣的原因有                                      （答出其中一項即可）。
（5）管式電爐加熱反應前必須進行的一步操作是                              ，反應結束時，繼續通一段時間氨氣的目的是                   。
（6）除去產物中未反應的B₂O₃并得到純凈的BN固體的實驗操作是__________。

Answer 1

（14分）（1）eabcdfgh    （2）④⑥③②⑤⑧⑦①   （3）防止倒吸
（4）氨水中存在可逆反應NH₃+H₂O  NH₃?H₂O  NH₄⁺ + OH^-，生石灰與水反應消耗水，促使氨氣放出；或生石灰與水反應生成氫氧化鈣電離出大量OH^-，反應逆向進行有利于NH₃放出；或生石灰與水反應放出大量熱，促進NH₃?H₂O分解，并使氣體溶解度下降，有利于NH₃放出。
（5）除去裝置中的氧氣；冷卻反應混合物防止BN被氧化。
（6）將粗產品加入適量的熱水，充分攪拌后趁熱過濾，用熱水洗滌濾渣2～3次，烘干

（1）C裝置是制取氨氣的，由于氨氣中含有水蒸氣，所以首先要干燥氨氣，剩余的氨氣還需要進行尾氣處理。由于氨氣極易溶于水，所以還需要裝置D來防止倒吸，所以正確的順序是eabcdfgh。
（2）裝置連接好以后，首先要檢驗裝置的氣密性。由于BN高溫下能被空氣氧化，不溶于水，所以反應結束后，還需要繼續通一段時間的氨氣，所以正確的順序是④⑥③②⑤⑧⑦①。
（3）由于氨氣極易溶于水，所以還需要裝置D來防止倒吸。
（4）由于氨水中存在可逆反應NH₃+H₂O  NH₃?H₂O  NH₄⁺ + OH^-，生石灰與水反應消耗水，促使氨氣放出；或生石灰與水反應生成氫氧化鈣電離出大量OH^-，反應逆向進行有利于NH₃放出；或生石灰與水反應放出大量熱，促進NH₃?H₂O分解，并使氣體溶解度下降，有利于NH₃放出。
（5）由于BN高溫下能被空氣氧化，所以管式電爐加熱反應前必須進行的一步操作是除去裝置中的氧氣；同樣分析可知，反應結束時，繼續通一段時間氨氣的目的是冷卻反應混合物防止BN被氧化。
（6）由于B₂O₃難溶于冷水但可溶于熱水，所以除去產物中未反應的B₂O₃并得到純凈的BN固體的實驗操作是將粗產品加入適量的熱水，充分攪拌后趁熱過濾，用熱水洗滌濾渣2～3次，烘干即可。