Question

人体血液里Ca²⁺离子的浓度一般采用g/cm³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：
【配制KMnO₄标准溶液】如图是配制50mLKMnO₄标准溶液的过程示意图．
（1）上述过程中有两处错误，请你观察图示判断其中不正确的操作是（填序号）

 

；
（2）其中确定50mL溶液体积的容器是（填名称）

 

；如果按照图示的操作配制溶液，所得的实验结果将

 

（填偏大或偏小）．
【测定血液样品中Ca²⁺的浓度】抽取血样20.00mL，经过上述处理后得到草酸，再用硫酸酸化的0.020mol/L KMnO₄溶液滴定，使草酸转化成CO₂逸出，这时共消耗12.00mL KMnO₄溶液．
（3）滴定时，盛放高锰酸钾溶液的仪器名称为

 

，确定反应达到终点的现象

 

．
（4）草酸跟酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式为：

 

．
（5）根据所给数据计算血液样品中Ca²⁺离子的浓度为

 

mg/cm³．

Answer 1

考点：溶液的配制,中和滴定

专题：实验题

分析：（1）根据配制一定物质的量浓度的溶液的正确操作结合图示分析解答；
（2）依据容量瓶的用途解答；依据仰视刻度线，会使溶液体积偏大判断，结合C=

n

V

分析；
（3）碱式滴定管能够量取碱性和非氧化性液体，酸性滴定管可以量取酸性和氧化性液体；草酸具有还原性，能够使高锰酸钾褪色；
（4）草酸跟酸性KMnO₄溶液反应生成二氧化碳、二价锰离子等，结合氧化还原反应得失电子守恒写出化学方程式；
（5）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．

解答： 解：（1）量筒为精密仪器，不能在量筒中溶解固体，故②错误，定容时应平视刻度线，至溶液凹液面与刻度线相切，⑤错误；
故选：②⑤；
（2）容量瓶是专门用来配制一定浓度溶液的精密仪器；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：容量瓶；偏小；
（3）酸性高锰酸钾具有强的氧化性，应盛放在酸式滴定管内；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，滴定到达终点；
故答案为：酸式滴定管；溶液由无色变为紫红色；
（4）草酸跟酸性KMnO₄溶液反应，离子方程式为：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
故答案为：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（5）血样20.00mL经过上述处理后得到草酸，草酸消耗的消耗的高锰酸钾的物质的量为：0.020mol/L×0.012L=2.4×10^-4mol，根据反应方程式2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，及草酸钙的化学式CaC₂O₄，可知：n（Ca²⁺）=n（H₂C₂O₄）=

5

2

n（MnO₄^-）=2.5×2.4×10^-4mol=6×10^-4mol，
Ca²⁺的质量为：40g/mol×6×10^-4mol=0.024g，钙离子的浓度为：

0.024g

20cm3

=0.0012g/cm³=1.2 mg/cm³，
故答案为：1.2．

点评：本题考查了配制一定物质的量浓度的方法及误差分析，氧化还原滴定，明确配置一定物质的量浓度原理和操作步骤、明确氧化还原滴定原理和操作是解题关键，侧重考查学生对实验基本知识的掌握情况，题目难度中等．