Question

【題目】人體血液里Ca2+的濃度一般采用mg·cm-3來(lái)表示。抽取一定體積的血樣，加適量的草酸銨[(NH4)2C2O4]溶液，可析出草酸鈣(CaC2O4)沉淀，將此草酸鈣沉淀洗滌后溶于強(qiáng)酸可得草酸(H2C2O4)，再用酸性KMnO4溶液滴定即可測(cè)定血液樣品中Ca2+的濃度。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)定血液樣品中Ca2+的濃度。

I．（配制酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液）如圖是配制50 mL酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的過(guò)程示意圖。

(1)請(qǐng)你觀察圖示判斷其中不正確的操作有____（填序號(hào)）。

(2)其中確定50 mL溶液體積的容器是____（填名稱）。

(3)如果按照?qǐng)D示的操作所配制的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在其他操作均正確的情況下，所測(cè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果將_______（填“偏大”或“偏小”）。

II．（測(cè)定血液樣品中Ca2+的濃度）抽取血樣20. 00 mL，經(jīng)過(guò)上述處理后得到草酸，再用0.020 mol/L酸性KMnO4溶液滴定，使草酸轉(zhuǎn)化成CO2逸出，這時(shí)共消耗12.00 mL酸性KMnO4溶液。

(4)已知草酸與酸性KMn04溶液反應(yīng)的離子方程式為：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mnx++10CO2↑+8H2O，則式中的x=____。

(5)滴定時(shí)，根據(jù)現(xiàn)象____，即可確定反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)。

(6)經(jīng)過(guò)計(jì)算，血液樣品中Ca2+的濃度為____mg．cm-3。

Answer 1

【答案】②⑤ 50mL容量瓶 偏小 2 溶液由無(wú)色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色 1.2

【解析】

（1）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的正確操作結(jié)合圖示分析；

（2）容量瓶是確定溶液體積的儀器；

（3）仰視刻度線，會(huì)使溶液體積偏大，結(jié)合C=n/V分析；

（4）草酸跟酸性KMnO4溶液反應(yīng)生成二氧化碳、二價(jià)錳離子等，結(jié)合氧化還原反應(yīng)得失電子守恒和根據(jù)電荷守恒進(jìn)行分析，寫(xiě)出化學(xué)方程式得到x；

（5）滴定時(shí)，用高錳酸鉀滴定草酸，反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，滴入的高錳酸鉀溶液不褪色，據(jù)此判斷；

（6）根據(jù)滴定數(shù)據(jù)及鈣離子與高錳酸鉀的關(guān)系式計(jì)算出血液樣品中Ca2＋的濃度．

（1）由圖示可知②⑤操作不正確，②不能在量筒中溶解固體，⑤定容時(shí)應(yīng)平視刻度線，至溶液凹液面與刻度線相切；

（2）應(yīng)該用容量瓶準(zhǔn)確確定50mL溶液的體積；

（3）用圖示的操作配制溶液，仰視刻度線，會(huì)使溶液體積偏大，所配制的溶液濃度將偏小；

（4）根據(jù)電荷守恒，（-1×2）+（+1×6）=+x×2，解得，x=2，草酸跟KMnO4反應(yīng)的離子方程式為：2MnO4－+5H2C2O4+6H＋═2Mn2＋+10CO2↑+8H2O；

（5）滴定時(shí)，用高錳酸鉀滴定草酸，反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為溶液由無(wú)色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色；

（6）血樣20.00mL經(jīng)過(guò)上述處理后得到草酸，草酸消耗的消耗的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：0.020mol·L－1×0.012L=2.4×10-4mol，根據(jù)反應(yīng)方程式2MnO4－+5H2C2O4+6H＋═2Mn2＋+10CO2↑+8H2O，及草酸鈣的化學(xué)式CaC2O4，可知：n（Ca2＋）=n（H2C2O4）=5/2n（MnO4－）=2.5×2.4×10-4mol=6×10-4mol，Ca2＋的質(zhì)量為：40g·mol－1×6×10-4mol=0.024g，鈣離子的濃度為：0.024g/20cm 3=1.2 mg·cm－3。