2023届新高考化学一轮分层练案(五十)物质制备的实验探究.docxVIP

一轮分层练案（五十）物质制备的实验探究（实践课）

1．碳酸铈[Ce2(CO3)3]是制备稀土发光材料、汽车尾气净化催化剂的重要原料。碳酸铈可由铈的氯化物和碳酸氢铵反应制备。甲同学利用下列装置模拟制备Ce2(CO3)3。

已知：

ⅰ.装置C中溶液为亚硫酸钠溶液。

ⅱ.Ksp[Ce2(CO3)3]＝1.00×10－28。

ⅲ.Ce3＋易被空气氧化成Ce4＋。

(1)装置D中盛放稀盐酸的实验仪器名称为________，装置C中溶液的作用是________________________________________________________________________。

(2)装置A中发生的化学反应方程式为__________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)实验装置中有一处不合理，请针对不合理之处写出改进措施：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(4)装置B中制备Ce2(CO3)3反应的离子方程式为__________________________________

________________________________________________________________________。

(5)实验过程中当Ce3＋沉淀完全时[c(Ce3＋)＝1×10－5mol·L－1]，溶液中c(COeq\o\al(2－,3))为________。

(6)Ce2(CO3)3在装置B中沉淀，然后经过静置、过滤、洗涤、干燥后即可得到产品。检验产品是否洗涤干净的方法为____________________________________________________。

(7)为测定产品中Ce2(CO3)3的纯度，取2.00g产品加入稀硫酸、H2O2溶液至全部溶解，配成100.00mL溶液，取25.00mL溶液用0.10mol·L－1的FeSO4溶液滴定至终点(铈被还原成Ce3＋)，消耗FeSO4溶液20.00mL，则产品中Ce2(CO3)3的纯度为________。

解析：(1)装置C中的溶液为亚硫酸钠溶液，有较强的还原性，能防止空气中的氧气进入装置B中氧化Ce3＋。(4)装置B中CeCl3溶液和碳酸氢铵反应生成Ce2(CO3)3，发生反应的离子方程式为2Ce3＋＋6HCOeq\o\al(－,3)===Ce2(CO3)3↓＋3CO2↑＋3H2O。(5)已知Ksp[Ce2(CO3)3]＝c2(Ce3＋)×c3(COeq\o\al(2－,3))＝1.00×10－28，且c(Ce3＋)＝1×10－5mol·L－1，则c(COeq\o\al(2－,3))＝eq\r(3,\f(1.00×10－28,?1.0×10－5?2))mol·L－1＝1×10－6mol·L－1。(6)最初沉淀Ce2(CO3)3的洗涤液中含有Cl－，故取最后一次洗涤液少许于试管中，加入少量硝酸银溶液，如无沉淀产生，则证明已经洗涤干净。(7)已知滴定时发生的反应为Ce4＋＋Fe2＋===Ce3＋＋Fe3＋，消耗0.10mol·L－1的FeSO4溶液20.00mL，即参加反应的Fe2＋的物质的量为0.02L×0.10mol·L－1＝2×10－3mol，则产品中Ce2(CO3)3的纯度为eq\f(2×10－3mol×\f(100.00mL,25.00mL)×460g·mol－1×\f(1,2),2.00g)×100%＝92.00%。

【答案】(1)分液漏斗防止空气中的氧气进入装置B中氧化Ce3＋

(2)2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=====,\s\up7(△),\s\do5())CaCl2＋2H2O＋2NH3↑

(3)装置BD之间连接盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶，吸收挥发出来的HCl气体

(4)2Ce3＋＋6HCOeq\o\al(－,3)===Ce2(CO3)3↓＋3CO2↑＋3H2O

(5)1×10－6mol·L－1

(6)取最后一次洗涤液少许于试管中，加入少量硝酸银溶液，如无沉淀产生，则证明已经洗涤干净

(7)92.00%

2．乙酰水杨酸(阿司匹林)是目前常用药物之一。实验室通过水杨酸进行乙酰化制备阿司匹林的一种方法如下：

水杨酸

醋酸酐

乙酰