Question

【題目】碳酸鑭［La2(CO3)3］可用于治療終末期腎病患者的高磷酸鹽血癥。制備反應(yīng)原理為：LaC13+6NH4HCO3= La2(CO3)3↓＋6NH4Cl+ 3CO2↑+3H2O；某化學(xué)興趣小組利用下列裝置實驗室中模擬制備碳酸鑭。

（l）盛放稀鹽酸的儀器為____________。

（2）制備碳酸鑭實驗流程中導(dǎo)管從左向右的連接順序為：F→___→___ →___ →___ →___ 。

（3）Y中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)式為________________。

（4）X中盛放的試劑是_____，其作用為________________。

（5）Z中應(yīng)先通入NH3，后通入過量的CO2，原因為_________。

（6）La2(CO3)3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10 mLNH3 —NH4Cl緩沖溶液，加入0.2g紫脲酸銨混合指示劑，用0.5mol/LEDTA（Na2H2Y）標準溶液滴定至呈藍紫色（La3＋+H2Y-=LaY-+2H+），消耗EDTA 溶液44.0 mL。則產(chǎn)品中La2(CO3)3的質(zhì)量分數(shù)ω[La2(CO3)3]=_________。

（7）該化學(xué)興趣小組為探究La2(CO3)3和La(HCO3)3的穩(wěn)定性強弱，設(shè)計了如下的實驗裝置，則甲試管中盛放的物質(zhì)為_______；實驗過程中，發(fā)現(xiàn)乙試管中固體質(zhì)量與灼燒時間的關(guān)系曲線如圖所示，試描述實驗過程中觀察到的現(xiàn)象為______________。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 A B D E C NH3·H2O+CaO= Ca（OH）2+NH3↑或NH3·H2ONH3+H2O 飽和NaHCO3溶液 除去CO2中的HCl NH3在水的溶解度大 50.38％ La（HCO3）3 B中澄清石灰水先變混濁，A中后變混濁

【解析】根據(jù)制備反應(yīng)原理為LaC13+6NH4HCO3= La2(CO3)3↓＋6NH4Cl+ 3CO2↑+3H2O并結(jié)合所提供裝置的特點，可以發(fā)現(xiàn)W為制取二氧化碳氣體的，X為除去二氧化碳中雜質(zhì)氯化氫的，Y為制取氨氣的，Z為核心轉(zhuǎn)化制備碳酸鑭反應(yīng)器。

（l）盛放稀鹽酸的儀器為分液漏斗 。

（2）制備碳酸鑭實驗流程中導(dǎo)管從左向右的連接順序為：F→A→B →D→E →C。

（3）Y中發(fā)生反應(yīng)的原理是，生石灰與水化合放出大量的熱，濃氨水受熱發(fā)生了分解，所以化學(xué)反應(yīng)式為NH3·H2O+CaO= Ca（OH）2+NH3↑或NH3·H2ONH3+H2O 。

（4）X的作用是除去二氧化碳氣體中的氯化氫雜質(zhì)，所以盛放的試劑是飽和NaHCO3溶液，不能用碳酸鈉或氫氧化鈉。

（5）Z中應(yīng)先通入NH3，后通入過量的CO2，原因為NH3在水的溶解度大，二氧化碳在水中的溶解度較小，但是在氨水中溶解度較大。這樣操作可以得到濃度較大的碳酸氫銨溶液，提高反應(yīng)速率和碳酸鑭的產(chǎn)率。

（6）由反應(yīng)式La3＋+H2Y-=LaY-+2H+可知，n(La3+)=n(EDTA)=44.0L0.5mol/L=2.2mol，所以n[La2(CO3)3]= n(La3+)=1.1mol，m[La2(CO3)3]= 1.1mol458g/mol=5.038g，則產(chǎn)品中La2(CO3)3的質(zhì)量分數(shù)ω[La2(CO3)3]= 。

（7）一般正鹽的穩(wěn)定性強于對應(yīng)的酸式鹽，所以欲探究La2(CO3)3和La(HCO3)3的穩(wěn)定性強弱，可以在相同溫度下探究兩者的穩(wěn)定性，也可以給正鹽更高的溫度加熱進行探究。若設(shè)計題中的實驗裝置，則甲試管中盛放的物質(zhì)受熱溫度較低，應(yīng)為La(HCO3)3 ；根據(jù)乙試管中固體質(zhì)量與灼燒時間的關(guān)系曲線可知，碳酸鑭在一定溫度下會發(fā)生分解，所以碳酸氫鑭一定在更低的溫度下發(fā)生分解，所以實驗過程中可以觀察到的現(xiàn)象為B中澄清石灰水先變混濁，A中后變混濁。