Question

5．某實(shí)驗(yàn)小組利用如下儀器組裝一套制備氮化硼晶體的裝置．反應(yīng)原理是B₂O₃+2NH₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ 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）將上述各儀器接口由左到右的連接順序?yàn)閑abcdfgh．

（2）實(shí)驗(yàn)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(yīng)混合物    ⑧停止加熱，繼續(xù)通一段時(shí)間的氨氣． 則正確的操作順序?yàn)棰堍蔻邰冖茛啖撷伲ㄌ钚蛱?hào)）．
（3）儀器A的名稱為干燥管，裝置D的作用是防止倒吸，若去掉裝置E會(huì)導(dǎo)致氨氣逸出污染空氣．
（4）反應(yīng)結(jié)束時(shí)，繼續(xù)通一段時(shí)間氨氣的目的是冷卻反應(yīng)混合物防止BN被氧化．
（5）除去產(chǎn)物中未反應(yīng)的B₂O₃并得到純凈的BN固體的實(shí)驗(yàn)操作是粗產(chǎn)品加入適量的熱水，充分?jǐn)嚢韬蟪脽徇^濾，用熱水洗滌濾渣2～3次，烘干．

Answer 1

分析 （1）該實(shí)驗(yàn)裝置順序是：氣體制取裝置→氣體干燥裝置→氨氣和氧化硼反應(yīng)裝置→尾氣處理緩沖裝置→尾氣處理裝置；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)存在步驟進(jìn)行排序，注意氨氣和氧化硼反應(yīng)前應(yīng)該排除空氣的干擾；
（3）裝置A為干燥管，裝置D有緩沖裝置的能防止倒吸，去掉E會(huì)使氨氣污染空氣；
（4）根據(jù)已知條件BN高溫下能被空氣氧化，所以要防止被氧化；
（6）根據(jù)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來選取操作方法．

解答 解：（1）要使B₂O₃+2NH₃ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2BN+3H₂O發(fā)生，首先要制取氨氣，用濃氨水制取的氨氣中含有水分所以要對(duì)氨氣進(jìn)行干燥，然后是氨氣和氧化硼反應(yīng)生成氮化硼，氨氣極易溶于水易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，所以尾氣處理之前要有緩沖裝置，氨氣有刺激性氣味能污染空氣，所以還要有尾氣處理裝置，所以該實(shí)驗(yàn)裝置順序是：氣體制取裝置→氣體干燥裝置→氨氣和氧化硼反應(yīng)裝置→尾氣處理緩沖裝置→尾氣處理裝置，各儀器接口由左到右的連接順序?yàn)閑abcdfgh，
故答案為：eabcdfgh；
（2）該實(shí)驗(yàn)操作步驟為：先連接裝置，再 檢驗(yàn)裝置的氣密性，如果氣密性良好，然后向裝置中加固體，為得到氨氣，向C裝置中固體的加濃氨水，將生成的氨氣通入各裝置，排除空氣的干擾，再加熱管式電爐，使氨氣和氧化硼反應(yīng)生成氮化硼，反應(yīng)后停止加熱，裝置冷卻后取出反應(yīng)混合物，最后提純得到較純凈的氮化硼，所以實(shí)驗(yàn)步驟為：④⑥③②⑤⑧⑦①，
故答案為：④⑥③②⑤⑧⑦①；
（3）裝置A是干燥管；氨氣極易溶于水，如果將導(dǎo)氣管直接深入到稀硫酸中會(huì)產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象，為防止產(chǎn)生倒吸，必須有一個(gè)緩沖裝置，所以D是一個(gè)緩沖裝置，目的為防止倒吸，裝置E去掉氨氣會(huì)逸出污染空氣；
故答案為：干燥管：防止倒吸；氨氣逸出污染空氣；
（4）冷卻后還需要通入氨氣，目的是防止氮化硼被氧化，
故答案為：冷卻反應(yīng)混合物防止BN被氧化；
（6）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，所以將粗產(chǎn)品加入適量的熱水，充分?jǐn)嚢韬蟪脽徇^濾，用熱水洗滌濾渣2～3次，烘干即可得到較純凈的氮化硼，
故答案為：粗產(chǎn)品加入適量的熱水，充分?jǐn)嚢韬蟪脽徇^濾，用熱水洗滌濾渣2～3次，烘干．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)制備方案的設(shè)計(jì)，此種類型是考試的熱點(diǎn)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x取實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)藥品，實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般順序是：反應(yīng)發(fā)生裝置→洗氣裝置→干燥裝置→收集裝置→尾氣處理裝置．