Question

（2012?烟台一模）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  .

2BN+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

eabcdfgh

．
（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

④⑥③②⑤⑧⑦①

（填序号）．
（3）仪器A的名称为

干燥管

，装置D的作用是

防止倒吸

，若去掉装置E会导致

氨气逸出污染空气

．
（4）装置C能产生氨气的原因有

氨水中存在可逆反应NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+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

（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

除去装置中的氧气

，反应结束时，继续通一段时间氨气的目的是

冷却反应混合物防止BN被氧化

．
（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

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

．

Answer 1

分析：（1）该实验装置顺序是：气体制取装置→气体干燥装置→氨气和氧化硼反应装置→尾气处理缓冲装置→尾气处理装置；
（2）根据实验存在步骤进行排序，注意氨气和氧化硼反应前应该排除空气的干扰；
（3）装置A为干燥管，装置D有缓冲装置的能防止倒吸，去掉E会使氨气污染空气；
（4）根据氨水的电离及生石灰溶于水的反应热特点来进行分析解答；
（5）根据已知条件BN高温下能被空气氧化，所以要除去空气；
（6）根据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来选取操作方法．

解答：解：（1）要使B₂O₃+2NH₃

高温  .

2BN+3H₂O发生，首先要制取氨气，用浓氨水制取的氨气中含有水分所以要对氨气进行干燥，然后是氨气和氧化硼反应生成氮化硼，氨气极易溶于水易产生倒吸现象，所以尾气处理之前要有缓冲装置，氨气有刺激性气味能污染空气，所以还要有尾气处理装置，所以该实验装置顺序是：气体制取装置→气体干燥装置→氨气和氧化硼反应装置→尾气处理缓冲装置→尾气处理装置，各仪器接口由左到右的连接顺序为eabcdfgh，
故答案为：eabcdfgh；
（2）该实验操作步骤为：先连接装置，再 检验装置的气密性，如果气密性良好，然后向装置中加固体，为得到氨气，向C装置中固体的加浓氨水，将生成的氨气通入各装置，排除空气的干扰，再加热管式电炉，使氨气和氧化硼反应生成氮化硼，反应后停止加热，装置冷却后取出反应混合物，最后提纯得到较纯净的氮化硼，所以实验步骤为：④⑥③②⑤⑧⑦①，
故答案为：④⑥③②⑤⑧⑦①；
（3）装置A是干燥管；氨气极易溶于水，如果将导气管直接深入到稀硫酸中会产生倒吸现象，为防止产生倒吸，必须有一个缓冲装置，所以D是一个缓冲装置，目的为防止倒吸，装置E去掉氨气会逸出污染空气；
故答案为：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+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+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，
故答案为：氨水中存在可逆反应NH₃+H₂O?NH₃?H₂O?NH₄⁺+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）BN高温下能被空气氧化，为防止氮化硼被氧化，所以必须首先除去各装置中的氧气；冷却后还需要通入氨气，目的是防止氮化硼被氧化，
故答案为：除去装置中的氧气；冷却反应混合物防止BN被氧化；
（6）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，所以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，烘干即可得到较纯净的氮化硼，
故答案为：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．

点评：本题考查了实验制备方案的设计，此种类型是考试的热点，设计实验时要根据实验目的选取实验装置和实验药品，实验室制取气体的一般顺序是：反应发生装置→洗气装置→干燥装置→收集装置→尾气处理装置．