Question

【题目】人体血液里Ca2+的浓度一般采用mg·cm-3来表示。抽取一定体积的血样，加适量的草酸铵[(NH4)2C2O4]溶液，可析出草酸钙(CaC2O4)沉淀，将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H2C2O4)，再用酸性KMnO4溶液滴定即可测定血液样品中Ca2+的浓度。某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca2+的浓度。

I．配制酸性KMnO4标准溶液：下图是配制50 mL酸性KMnO4标准溶液的过程示意图。

(1)请你观察图示并判断其中不正确的操作有______________ (填序号)。

(2)其中确定50 mL溶液体积的容器是________________(填名称)。

(3)如果按照图示的操作配制溶液，在其他操作均正确的情况下，配制溶液的浓度将______（填“偏大”或“偏小”）。

II．测定血液样品中Ca2+的浓度：取血液样品20.00 mL，经过上述处理后得到草酸，再用0.020 mol·L-1酸性 KMnO4溶液滴定，使草酸转化成CO2逸出，这时共消耗12.00 mL酸性KMnO4溶液。

(4)请写出草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式 ____________________________。

(5)滴定时，根据现象_________________________，即可确定反应达到终点。

(6)经过计算，血液样品中Ca2+的浓度为______________mg·cm-3。

Answer 1

【答案】②⑤ 50 mL容量瓶 偏小 5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+ ＝2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O 当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时，溶液恰好由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色 1.2

【解析】

（1）根据图示分析配制一定物质的量浓度的溶液的操作正误；

（2）容量瓶是确定溶液体积的仪器；

（3）根据仰视刻度线，会使溶液体积偏大判断，高锰酸钾的浓度偏小；

（4）根据氧化还原方程式的规律写出草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式；

（5）草酸具有还原性，能够使高锰酸钾褪色；

（6）根据滴定数据及钙离子与高锰酸钾的关系式计算出血液样品中Ca2+的浓度。

(1)由图示可知②⑤操作不正确，②不能在量筒中溶解固体，⑤定容时应平视刻度线，至溶液凹液面与刻度线相切，故答案为：②⑤；

(2)应该用容量瓶准确确定50mL溶液的体积，则配制50mL溶液需要50mL容量瓶，故答案为：50mL容量瓶；

(3)如果用图示的操作配制溶液，由于仰视刻度线，会使溶液体积偏大，所配制的溶液浓度将偏小，故答案为：偏小；

(4)草酸与酸性KMnO4溶液反应，高锰酸钾为氧化剂生成还原产物Mn2+，草酸为还原剂生成氧化产物CO2，则离子方程式为：，故答案为：；

(5)草酸具有还原性，能够使高锰酸钾褪色，向无色草酸中加入酸性高锰酸钾，当草酸反应完后，滴加高锰酸钾显紫红色，且半分钟不退色，滴定到达终点；

故答案为：当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液时，溶液恰好由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色；

(6)血样20.00mL经过上述处理后得到草酸，草酸消耗的高锰酸钾的物质的量为：，根据反应方程式，及草酸钙的化学式CaC2O4，可知： ，Ca2+的质量为：，钙离子的浓度为：，故答案为：1.2。