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11.草酸(H2C2O4)是生物体的一种代谢产物,广泛分布在植物、动物和真菌体中,并在不同的生命体中发挥不同的功能,由于草酸可降低矿质元素的生物利用率,在人体中容易与钙离子形成草酸钙导致肾结石,所以草酸往往被认为是一种矿质元素吸收利用的拮抗物.草酸易溶于水,属于二元中强酸.
(1)草酸的二级电离方程式为HC2O4-?H++C2O42-.
(2)向盛有1mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入过量草酸溶液,观察到有无色气泡产生,该反应的离子方程式为HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O,由此说明草酸酸性比碳酸强.
(3)取某浓度的草酸溶液25.00mL,逐滴滴加到20.00mL 0.1000mol/L的酸性高锰酸钾溶液中,溶液恰好褪为无色.由此说明草酸具有还原性,此草酸溶液的浓度为0.2mol/L.
(4)为了测定血液中钙离子的含量,取5毫升血液样品,稀释成50毫升,从中取出20毫升,加入过量草酸钾(K2C2O4)溶液,使钙离子完全转化成草酸钙沉淀.滤出并洗净所得草酸钙沉淀,用过量稀硫酸溶解,生成草酸和硫酸钙稀溶液.往溶液中加入10毫升0.0020mol/L的KMnO4溶液,使草酸完全被氧化,再加入0.010mol/L的FeSO4溶液8.9毫升,溶液紫红色刚好褪去.则血样中钙离子的含量为0.011g(以100毫升血液中含钙离子多少克表示).

分析 (1)H2C2O4属于二元弱酸,在水中分两步电离;
(2)草酸与NaHCO3反应生成草酸氢钠和二氧化碳、水;
(3)草酸能与强氧化剂高锰酸钾反应,说明草酸具有还原性;根据2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O计算;
(4)根据方程式MnO4-+8H++5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H2O计算过量的KMnO4的物质的量,从而得到与H2C2O4反应的KMnO4的物质的量,然后根据2MnO4-+5H2C2O4+6H+═10CO2↑+2Mn2++8H2O求出n(CaC2O4)=n(H2C2O4)=n(Ca2+),带入m=nM计算质量.

解答 解:(1)H2C2O4属于二元弱酸,在水中分两步电离,其二级电离方程式为HC2O4-?H++C2O42-;
故答案为:HC2O4-?H++C2O42-;
(2)向盛有1mL饱和NaHCO3溶液的试管中加入过量草酸溶液,草酸与NaHCO3反应生成草酸氢钠和二氧化碳、水,其反应的离子方程式为:HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O,由强酸制弱酸原理可知,草酸的酸性比碳酸强;
故答案为:HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O;强;
(3)草酸能与强氧化剂高锰酸钾反应,说明草酸具有还原性;已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4═K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,则n(H2C2O4)=$\frac{5}{2}$V(KMnO4)•c(KMnO4)=$\frac{5}{2}$×0.1000mol•L-1×0.0200L=0.005mol,则草酸的浓度为$\frac{0.005mol}{0.025L}$=0.2mol/L;
故答案为:还原性;0.2mol/L;
(4)KMnO4的总物质的量为:0.0020 mol•L-1×10×10-3L=2.0×10-5 mol,
由方程式MnO4-+8H++5Fe2+=Mn2++5Fe3++4H2O可知,FeSO4溶液滴定消耗的过量的KMnO4的物质的量为:0.010 mol•L-1×8.9×10-3L×$\frac{1}{5}$=1.78×10-5 mol,
与H2C2O4反应的KMnO4的量为:2×10-5 mol-1.78×10-5 mol=2.2×10-6 mol,
n(H2C2O4)=2.2×10-6 mol×$\frac{5}{2}$=5.5×10-6 mol,n(CaC2O4)=5.5×10-6 mol,
所以100 mL血样中Ca2+的含量为:5.5×10-6 mol×40 g•mol-1×$\frac{50mL}{20mL}$×$\frac{100mL}{5mL}$=0.011g,
故答案为:0.011g.

点评 本题考查了弱电解质的电离、氧化还原滴定原理、酸碱混合的计算,难度中等,理解实验原理、电离平衡常数的计算即可解答,是对知识的综合运用,需要学生具备扎实的基础知识与运用知识分析问题、解决问题的能力.

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