《2026年一本密卷高考化学》

2. 碳酸镧[La₂(CO₃)₃，相对分子质量为458]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。某课外小组成员进行实验探究La₂(CO₃)₃的制备方法。
已知：①La₂(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，相对分子质量为216]。
②氯化镧(LaCl₃)与易溶的碳酸盐或碳酸氢盐反应可制备La₂(CO₃)₃。
Ⅰ. 利用氯化镧溶液与碳酸氢铵溶液制备碳酸镧(装置如图1，其中夹持装置已略去)。

实验步骤如下：
ⅰ. 连接好实验装置，检查装置的气密性，关闭K₁、K₂、K₃和K₄。
ⅱ. 实验时应先打开活塞K₂(填“K₁”或“K₂”)和K₃，持续通入一段时间气体。
ⅲ. 关闭K₂，打开K₁，继续通入一段时间另一种气体。
ⅳ. ……，最终制得碳酸镧沉淀。
(1)试剂b的名称是浓氨水，试剂a的作用是除去CO₂中的HCl气体。装置中硬质玻璃管的作用是防止倒吸。
(2)将操作ⅱ空白处补充完整：______，将操作ⅲ空白处补充完整：______。
(3)实验时，将三颈烧瓶放入冷水中的主要原因是______。
(4)氯化镧溶液与碳酸氢铵溶液反应的化学方程式为______。
Ⅱ. 利用碳酸氢钠溶液与氯化镧溶液制备碳酸镧。
(5)将一定浓度的NaHCO₃溶液滴入氯化镧溶液中，利用手持技术测得氯化镧溶液的pH随加入NaHCO₃溶液的体积的变化如图2。试分析bc段发生pH突变的原因：______。
Ⅲ. 碳酸镧粗产品[设杂质只有La(OH)CO₃]组成的测定。
(6)准确称取6.844g粗产品，溶于10.00mL稀盐酸中，加入10.00mL NH₃ - NH₄Cl缓冲溶液和0.200g紫脲酸铵混合指示剂，用0.5mol·L⁻¹EDTA(Na₂H₂Y)标准溶液滴定至溶液呈蓝紫色(La³⁺ + H₂Y²⁻ = LaY⁻ + 2H⁺)，消耗60.00mL EDTA标准溶液。则产品中n(碳酸镧)：n(碱式碳酸镧)=7 : 1。

答案：
(1)浓氨水 除去CO₂中的HCl气体防止倒吸
(2)K₂ 关闭K₂，打开K₁
(3)防止碳酸氢铵分解，同时降低碳酸镧的溶解度，利于生成沉淀
(4)${2LaCl3 + 6NH4HCO3 = La2(CO3)3↓ + 6NH4Cl + 3H2O + 3CO2↑}$
(5)La³⁺完全沉淀，再滴入NaHCO₃溶液时，碳酸氢根离子水解使溶液的碱性增强，溶液的pH发生突跃
(6)7 : 1
[解析] 在装置中先用浓氨水与生石灰混合发生反应制取NH₃，将氨通入三颈烧瓶中使溶液显碱性。再用石灰石与稀盐酸反应制取CO₂气体，用饱和NaHCO₃溶液除去CO₂中的杂质HCl气体后，通入三颈烧瓶中，在三颈烧瓶中发生反应，得到La₂(CO₃)₃沉淀。
(2)氨在水中溶解度较大，先通入氨，则实验时应先打开活塞K₂和K₃，持续通入一段时间NH₃；然后关闭K₂，打开K₁，继续通入一段时间CO₂。
(6)根据La³⁺ + H₂Y²⁻ = LaY⁻ + 2H⁺得关系式：La³⁺ ~ H₂Y²⁻，n(H₂Y²⁻) = 0.5mol·L⁻¹ × 0.060L = 0.03mol，则n(La³⁺) = 0.03mol，设La₂(CO₃)₃为xmol，La(OH)CO₃为ymol，则2x + y = 0.03，458x + 216y = 6.844，解得x = 0.014，y = 0.002，n(碳酸镧) : n(碱式碳酸镧) = 0.014 : 0.002 = 7 : 1。