Question

【题目】碳酸镧能抑制人体内磷酸盐的吸收，降低体内血清磷酸盐和磷酸钙的水平，常用于慢性肾衰患者高磷血症的治疗。某课外小组对碳酸镧的实验室制备进行了探究：

已知：ⅰ.La2(CO3)3难溶于水，易溶于盐酸，溶液pH较高时易生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3]。

ⅱ.LaCl3与易溶的碳酸盐或碳酸氢盐反应可制备La2(CO3)3。

（1）甲组同学利用下列装置在实验室中用碳酸氢铵制备碳酸镧。

①仪器X的作用为__________；锥形瓶中可选用的试剂为__________(填化学式)。

②实验中 K1、 K2打开的先后顺序为______________；为保证碳酸镧的纯度，实验过程中需要注意的问题有_____________________。

（2）乙组同学对碳酸钠和碳酸氢钠与氯化镧反应制备碳酸镧进行了探究。

①通过实验发现用碳酸氢钠溶液制备碳酸镧的纯度高，理由是__________ (任写一条)。

②请写出用碳酸氢钠溶液制备碳酸镧的离子方程式_____________________________。

③所制碳酸镧需经洗涤，才能达到医用要求，请写出对碳酸镧沉淀洗涤的方法：

___________________________________________________。

（3）碳酸镧(式量为458)质量分数的测定：准确称取 10.0g 产品试样，溶于10.0mL稀盐酸中，加入10mL NH3-NH4Cl 缓冲溶液，加入 0.2g 紫脲酸铵混合指示剂，用 0.5 mol·L-1EDTA（Na2H2Y）标准溶液滴定至呈蓝紫色（La3＋＋H2Y2－= LaY－＋2H＋），消耗 EDTA 溶液 40.00mL。则产品中碳酸镧的质量分数 w=___________。

Answer 1

【答案】 防倒吸 CaO或NaOH 先打开 K2 再打开 K1 控制氨气(或 CO2)通入量（通入比例） 碳酸氢钠碱性相对较弱，可防止生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3] 2La3+ +6HCO3- = La2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O 用玻璃棒引流，向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀，自然流下，重复2-3次 45.8％

【解析】(1)①由装置可知，甲中制备二氧化碳，乙中制备氨气，氨气极易溶于水，X可以防止倒吸，在丙中制备碳酸镧；制备氨气时，锥形瓶中可选用的试剂为CaO或NaOH，故答案为：防倒吸；CaO或NaOH；

②二氧化碳在水中的溶解度较小，应该显通入氨气，实验中 K1、 K2打开的先后顺序为先打开 K2 再打开 K1；为保证碳酸镧的纯度，实验中需要控制氨气(或 CO2)通入量，故答案为：先打开 K2 再打开 K1；控制氨气(或 CO2)通入量；

(2)①根据信息，La2(CO3)3难溶于水，易溶于盐酸，溶液pH较高时易生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3]，碳酸氢钠碱性相对较弱，可防止生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3]，因此用碳酸氢钠溶液制备碳酸镧的纯度高，故答案为：碳酸氢钠碱性相对较弱，可防止生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3]；

②用碳酸氢钠溶液和LaCl3反应制备碳酸镧的离子方程式为2La3+ +6HCO3- = La2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O，故答案为：2La3+ +6HCO3- = La2(CO3)3↓+3CO2↑+3H2O；

③La2(CO3)3难溶于水，洗涤碳酸镧，可以用玻璃棒引流，向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀，自然流下，重复2-3次，故答案为：用玻璃棒引流，向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀，自然流下，重复2-3次；

(3)消耗EDTA(Na2H2Y)的物质的量=0.5 mol·L-1×0.04L=0.02mol，根据La3＋＋H2Y2－= LaY－＋2H＋，n(La3＋)= 0.02mol，则n[La2(CO3)3]=0.01mol，产品中碳酸镧的质量分数 w=×100%=45.8％，故答案为：45.8％。