Question

【题目】(一)碳酸镧可用于治疗终末期肾病患者的高磷酸盐血症，制备反应原理为：2LaCl3+6NH4HCO3═La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3CO2↑+3H2O；某化学兴趣小组利用下列装置实验室中模拟制备碳酸镧。

(1)制备碳酸镧实验流程中导管从左向右的连接顺序为：F→_____→_____→_____→_____→_____；

(2)Y中发生反应的化学反应式为_______________；

(3)X中盛放的试剂是___________，其作用为___________________；

(4)Z中应先通入，后通入过量的，原因为__________________；

二、氢氧化铈是一种重要的稀土氢氧化物，它可由氟碳酸铈精矿(主要含)经如下流程获得：

已知：在酸性溶液中有强氧化性，回答下列问题：

(5)氧化焙烧生成的铈化合物二氧化铈()，其在酸浸时反应的离子方程式为_________________；

(6)已知有机物HT能将从水溶液中萃取出来，该过程可表示为：(水层)+(有机层) +(水层)从平衡角度解释：向(有机层)加入获得较纯的含的水溶液的原因是________________；

(7)已知298K时，Ksp[Ce(OH)3]=1×10-20，为了使溶液中沉淀完全，需调节pH至少为________；

(8)取某产品0.50g，加硫酸溶解后，用的溶液滴定至终点(铈被还原成)．(已知：的相对分子质量为208)

①溶液盛放在________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中；

②根据下表实验数据计算产品的纯度____________；

滴定次数	溶液体积(mL)
	滴定前读数	滴定后读数
第一次	0.50	23.60
第二次	1.00	26.30
第三次	1.20	24.10

③若用硫酸酸化后改用的溶液滴定产品从而测定产品的纯度，其它操作都正确，则测定的产品的纯度____________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

Answer 1

【答案】A B D E C NH3·H2O(浓)+CaO=Ca(OH)2+NH3↑ 溶液 吸收挥发的、同时生成 在水中溶解度大，在水中溶解度不大，碱性溶液吸收，可提高利用率 混合液中加硫酸导致氢离子浓度增大，平衡向生成水溶液方向移动 9 酸式 95.68% 偏低

【解析】

(一)根据制备的反应原理：2LaCl3+6NH4HCO3═La2(CO3)3↓+6NH4Cl+3CO2↑+3H2O，结合装置图可知，W中制备二氧化碳，Y中制备氨气，X是除去二氧化碳中HCl，在Z中制备碳酸镧，结合氨气的性质分析解答(1)～(4)；

(二)由实验流程可知，氟碳酸铈精矿(主要含CeFCO3)氧化焙烧生成CeO2，加酸溶解发生2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O，过滤分离出不溶物，含Ce3+的溶液进行萃取分离得到浓溶液，再与碱反应生成Ce(OH)3，将Ce(OH)3氧化可生成Ce(OH)4。据此结合氧化还原反应的规律、盐类水解和溶解积的计算分析解答(5)～(8)。

(一)(1)由装置可知，W中制备二氧化碳，X除去HCl，Y中制备氨气，在Z中制备碳酸镧，则制备碳酸镧实验流程中导管从左向右的连接顺序为：F→A→B→D→E→C，故答案为：A；B；D；E；C；

(2)Y中发生反应的化学反应式为NH3·H2O(浓)+CaO=Ca(OH)2+NH3↑，故答案为：NH3·H2O(浓)+CaO=Ca(OH)2+NH3↑；

(3)X是除去二氧化碳中的氯化氢，需要盛放的试剂是NaHCO3溶液，其作用为吸收挥发的HCl、同时生成CO2，故答案为：NaHCO3溶液；吸收挥发的HCl、同时生成CO2；

(4)Z中应先通入NH3，后通入过量的CO2，因为NH3在水中溶解度大，二氧化碳在水中溶解度不大，碱性溶液利用吸收二氧化碳，提高利用率，故答案为：NH3在水中溶解度大，CO2在水中溶解度不大，碱性溶液吸收，可提高利用率；

(二)(5)氧化焙烧生成的铈化合物二氧化铈(CeO2)，其在酸浸时发生离子反应为2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O，故答案为：2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O；

(6)向CeT3(有机层)加入H2SO4获得较纯的含Ce3+的水溶液的原因是混合液中加硫酸导致氢离子浓度增大，平衡向生成Ce3+水溶液方向移动，故答案为：混合液中加硫酸导致氢离子浓度增大，平衡向生成Ce3+水溶液方向移动；

(7)已知298K时，Ksp[Ce(OH)3]=1×10-20，为了使溶液中Ce3+沉淀完全，c(OH-)==1×10-5mol/L，由Kw可知c(H+)=1×10-9mol/L，pH=-lgc(H+)=9，故答案为：9；

(8)①FeSO4属于强酸弱碱盐，水解后溶液显酸性，则FeSO4溶液盛放在酸式滴定管中，故答案为：酸式；

②由表格数据可知，第二次为25.30mL，误差较大应舍弃，FeSO4的物质的量为0.1000molL-1××0.001L/mL=0.0023mol，根据电子得失守恒可得关系式CeO2～FeSO4，由原子守恒可知Ce(OH)4的质量为0.0023×208g=0.4784g，则Ce(OH)4产品的纯度为×100%=95.68%，故答案为：95.68%；

③改用0.1000molL-1的FeCl2溶液滴定产品从而测定Ce(OH)4产品的纯度，Ce4+有强氧化性，与Cl-发生氧化还原反应，由电子守恒计算的Ce(OH)4的物质的量及质量偏小，则测定的Ce(OH)4产品的纯度偏低，故答案为：偏低。