Question

【題目】碳酸鑭能抑制人體內(nèi)磷酸鹽的吸收，降低體內(nèi)血清磷酸鹽和磷酸鈣的水平，常用于慢性腎衰患者高磷血癥的治療。某課外小組對碳酸鑭的實驗室制備進行了探究：

已知：ⅰ.La2(CO3)3難溶于水，易溶于鹽酸，溶液pH較高時易生成堿式碳酸鑭[La(OH)CO3]。

ⅱ.LaCl3與易溶的碳酸鹽或碳酸氫鹽反應可制備La2(CO3)3。

（1）甲組同學利用下列裝置在實驗室中用碳酸氫銨制備碳酸鑭。

①儀器X的作用為__________；錐形瓶中可選用的試劑為__________(填化學式)。

②實驗中 K1、 K2打開的先后順序為______________；為保證碳酸鑭的純度，實驗過程中需要注意的問題有_____________________。

（2）乙組同學對碳酸鈉和碳酸氫鈉與氯化鑭反應制備碳酸鑭進行了探究。

①通過實驗發(fā)現(xiàn)用碳酸氫鈉溶液制備碳酸鑭的純度高，理由是__________ (任寫一條)。

②請寫出用碳酸氫鈉溶液制備碳酸鑭的離子方程式_____________________________。

③所制碳酸鑭需經(jīng)洗滌，才能達到醫(yī)用要求，請寫出對碳酸鑭沉淀洗滌的方法：

___________________________________________________。

（3）碳酸鑭(式量為458)質(zhì)量分數(shù)的測定：準確稱取 10.0g 產(chǎn)品試樣，溶于10.0mL稀鹽酸中，加入10mL NH3-NH4Cl 緩沖溶液，加入 0.2g 紫脲酸銨混合指示劑，用 0.5 mol·L-1EDTA（Na2H2Y）標準溶液滴定至呈藍紫色（La3＋＋H2Y2－= LaY－＋2H＋），消耗 EDTA 溶液 40.00mL。則產(chǎn)品中碳酸鑭的質(zhì)量分數(shù) w=___________。

Answer 1

【答案】 防倒吸 CaO或NaOH 先打開 K2 再打開 K1 控制氨氣(或 CO2)通入量（通入比例） 碳酸氫鈉堿性相對較弱，可防止生成堿式碳酸鑭[La(OH)CO3] 2La3+ +6HCO3- = La2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O 用玻璃棒引流，向漏斗中加蒸餾水至沒過沉淀，自然流下，重復2-3次 45.8％

【解析】(1)①由裝置可知，甲中制備二氧化碳，乙中制備氨氣，氨氣極易溶于水，X可以防止倒吸，在丙中制備碳酸鑭；制備氨氣時，錐形瓶中可選用的試劑為CaO或NaOH，故答案為：防倒吸；CaO或NaOH；

②二氧化碳在水中的溶解度較小，應該顯通入氨氣，實驗中 K1、 K2打開的先后順序為先打開 K2 再打開 K1；為保證碳酸鑭的純度，實驗中需要控制氨氣(或 CO2)通入量，故答案為：先打開 K2 再打開 K1；控制氨氣(或 CO2)通入量；

(2)①根據(jù)信息，La2(CO3)3難溶于水，易溶于鹽酸，溶液pH較高時易生成堿式碳酸鑭[La(OH)CO3]，碳酸氫鈉堿性相對較弱，可防止生成堿式碳酸鑭[La(OH)CO3]，因此用碳酸氫鈉溶液制備碳酸鑭的純度高，故答案為：碳酸氫鈉堿性相對較弱，可防止生成堿式碳酸鑭[La(OH)CO3]；

②用碳酸氫鈉溶液和LaCl3反應制備碳酸鑭的離子方程式為2La3+ +6HCO3- = La2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O，故答案為：2La3+ +6HCO3- = La2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O；

③La2(CO3)3難溶于水，洗滌碳酸鑭，可以用玻璃棒引流，向漏斗中加蒸餾水至沒過沉淀，自然流下，重復2-3次，故答案為：用玻璃棒引流，向漏斗中加蒸餾水至沒過沉淀，自然流下，重復2-3次；

(3)消耗EDTA(Na2H2Y)的物質(zhì)的量=0.5 mol·L-1×0.04L=0.02mol，根據(jù)La3＋＋H2Y2－= LaY－＋2H＋，n(La3＋)= 0.02mol，則n[La2(CO3)3]=0.01mol，產(chǎn)品中碳酸鑭的質(zhì)量分數(shù) w=×100%=45.8％，故答案為：45.8％。