Question

11．钙元素是人体必需的常量元素，所有细胞都需要钙元素．正常人体血液含Ca²⁺为2.2×10^-3～2.7×10^-3 mol/L．先抽取某人血样10mL，稀释后用草酸铵 （NH₄）₂C₂O₄]溶液处理，使Ca²⁺完全变为草酸钙（CaC₂O₄）沉淀；过滤，洗涤，将得到的沉淀用稀硫酸溶解可得到草酸（H₂C₂O₄），并用2.0mL 5.0×10^-3 mol/L KMnO₄溶液与溶解得到的草酸恰好完全反应．求此人血液中Ca²⁺的浓度，并判断其血液含钙量是否正常．（提示：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnO₄+K₂SO₄+10CO₂+8H₂O）

Answer 1

分析 根据方程式计算草酸钙的物质的量，根据元素守恒可知血液中钙离子物质的量再计算浓度．

解答 解：消耗高锰酸钾的物质的量为：5.0×10^-3mol/L×0.002L=1×10^-5mol，
2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂+8H₂O
  2                5
1×10^-5mol  n（H₂C₂O₄）
$\frac{2}{1×1{0}^{-5}mol}$=$\frac{5}{n（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}$，
n（H₂C₂O₄）=2.5×10^-5mol，
C₂O₄^2------H₂C₂O₄----CaC₂O₄---Ca²⁺
1                   1               1              1
             2.5×10^-5mol                    n（Ca²⁺）
n（Ca²⁺）=2.5×10^-5mol
CCa²⁺）=$\frac{n（C{a}^{2+}）}{V}$=$\frac{2.5×1{0}^{-5}mol}{0.01L}$=2.5×10^-3mol/L，
浓度为$\frac{2×1{0}^{-5}}{0.01L}$mol=2.5×10^-3 mol/L，介于2.2×10^-3～2.7×10^-3 mol/L之间，所以此人健康，
答：此人血液中的Ca²⁺的物质的量浓度为2.5×10^-3 mol/L，此人健康．

点评 本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化、反应中物质的量关系为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．