Question

3．人體血液里Ca²⁺的濃度一般采用g/cm³來表示（即1cm³血樣中含有的Ca²⁺的質(zhì)量）．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酸可得弱酸草酸（H₂C₂O₄），再用KMnO₄溶液滴定即可測定血液樣品中Ca²⁺的濃度．
某研究性學習小組設(shè)計如下實驗步驟測定血液樣品中Ca²⁺的濃度．
【步驟1：配制KMnO₄標準溶液】
   如圖是配制100mLKMnO₄標準溶液的過程示意圖．

（1）請你觀察圖示判斷，其中不正確的兩項操作有②⑤（填序號）；
（2）其中確定100mL溶液體積的儀器是100mL容量瓶
（3）如果用圖示的操作所配制的溶液進行實驗，在其他操作正確的情況下，所配制的溶液濃度將偏�。ㄌ睢捌�大”或“偏小”）．
【步驟2：測定血液樣品中Ca²⁺的濃度】
   抽取血樣20.00mL，經(jīng)過上述處理后得到草酸，再用0.020mol/L 酸性KMnO₄溶液滴定，使草酸轉(zhuǎn)化成CO₂逸出，這時共消耗12.00mL KMnO₄溶液．
（4）寫出草酸與酸性KMnO₄溶液反應(yīng)的離子方程式2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═2 Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O．
（5）滴定的終點為滴入最后一滴KMnO₄溶液時，溶液由無色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色．
（6）經(jīng)過計算，血液樣品中Ca²⁺的濃度為1.2×10^-3g/cm³．

Answer 1

分析 （1）量筒只能量取溶液，不能稀釋或溶解藥品；定容時，視線要與凹液面最低處相切； 
（2）配制100mL溶液需要100mL容量瓶；
（3）根據(jù)c=$\frac{n}{V}$判斷誤差，如果V偏大或n偏小，則配制溶液濃度偏小，如果n偏大或V偏小，則配制溶液濃度偏大；
（4）草酸具有還原性，高錳酸鉀具有強氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成錳離子、二氧化碳和水；
（5）滴定終點為：滴入最后一滴KMnO₄溶液時，溶液由無色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
（6）得到關(guān)系式為5Ca²⁺----5C₂O₄^2-----2MnO₄^-，根據(jù)鈣離子和高錳酸根離子之間關(guān)系式計算．

解答 解：（1）量筒只能量取溶液，不能稀釋或溶解藥品；定容時，視線要與凹液面最低處相切，所以錯誤為②⑤，故答案為：②⑤； 
（2）配制100mL溶液需要100mL容量瓶，所以確定100mL溶液體積的儀器是100mL容量瓶，故答案為：100 mL容量瓶；
（3）根據(jù)c=$\frac{n}{V}$判斷誤差，如果V偏大或n偏小，則配制溶液濃度偏小，如果n偏大或V偏小，則配制溶液濃度偏大，仰視時溶液體積偏大，則配制溶液濃度偏小，故答案為：偏�。�
（4）草酸具有還原性，高錳酸鉀具有強氧化性，二者發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成錳離子、二氧化碳和水，離子方程式為2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═2 Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，故答案為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═2 Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（5）滴定終點為：滴入最后一滴KMnO₄溶液時，溶液由無色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色，
故答案為：滴入最后一滴KMnO₄溶液時，溶液由無色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
（6）得到關(guān)系式為5Ca²⁺----5C₂O₄^2-----2MnO₄^-，設(shè)鈣離子的質(zhì)量為x，
5Ca²⁺----5C₂O₄^2-----2MnO₄^-，
200g                  2mol
x                    0.020mol/L×0.012mL 
x=$\frac{200g×0.020mol/L×0.012L}{2mol}$=0.024g，
鈣離子濃度=$\frac{0.024g}{20mL}$=1.2×10^-3g/mL，
故答案為：1.2×10^-3．

點評 本題考查物質(zhì)含量測定及一定物質(zhì)的量濃度溶液配制，為高頻考點，明確實驗原理及操作規(guī)范性是解本題關(guān)鍵，易錯點是誤差分析，難點是鈣離子和高錳酸根離子之間關(guān)系式的確定，題目濃度不大．