题目内容

医学上将高锰酸钾（硫酸酸化）溶液和草酸（H₂C₂O₄）溶液的反应用于测定血钙的含量．回答下列问题：
（1）该反应中的还原剂是．
（2）写出该反应的化学方程式．
（3）反应转移了0.4mol电子，则参加反应的H₂SO₄物质的量为．
（4）测定血钙的含量的方法是：取2mL血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量草酸铵晶体[化学式为（NH₄）₂C₂O₄]，反应生成CaC₂O₄沉淀，将沉淀用稀硫酸溶解得到H₂C₂O₄后，再用KMnO₄溶液滴定．
①稀硫酸溶解CaC₂O₄沉淀的化学方程式是．
②用KMnO₄溶液滴定H₂C₂O₄时，判断滴定终点的方法是．
③若消耗了1.0×10^-4mol/L 的KMnO₄溶液20.00mL，则100mL该血液中含钙克．

解：（1）高锰酸钾具有强氧化性，在硫酸条件下将H₂C₂O₄氧化为CO₂，自身被还原为MnSO₄，反应中草酸是还原剂．
故答案为：H₂C₂O₄．
（2）高锰酸钾，在硫酸条件下与H₂C₂O₄反应生成硫酸钾、硫酸锰、CO₂、水，反应方程式为2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O．
故答案为：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O．
（3）在反应中Mn由+7价被还原到+2价，由方程式2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O可知，2molKMnO₄反应转移电子为2mol×（7-2）=10mol，转移10 mol电子时消耗3molH₂SO₄，所以应转移了0.4 mol电子时，参加反应的H₂SO₄的物质的量为3mol× $\text{[math]}$ =0.12 mol．
故答案为：0.12mol．
（4）①稀硫酸与CaC₂O₄沉淀反应生成硫酸钙与草酸，反应方程式为CaC₂O₄+H₂SO₄═CaSO₄+H₂C₂O₄．
故答案为：CaC₂O₄+H₂SO₄═CaSO₄+H₂C₂O₄．
②高锰酸钾溶液本身有颜色，为紫色，在开始滴入草酸中时被还原，颜色消失，当达到滴定终点时，加入最后一滴高锰酸钾溶液颜色不褪去，溶液由无色变为浅紫色，并保持30s不消失．
故答案为：溶液由无色变为浅紫色，并保持30s不消失．
③由CaC₂O₄+H₂SO₄═CaSO₄+H₂C₂O₄、2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O可以得出关系式：5Ca²⁺～2KMnO₄，所以n（Ca²⁺）=2.5n（KMnO₄）=1.0×10^-4mol/L×0.02L×2.5，所以可计算出100 mL该血液中含钙的质量为：1.0×10^-4mol/L×0.02L×2.5×40g/mol× $\text{[math]}$ =0.01g．
故答案为：0.01．
分析：（1）高锰酸钾具有强氧化性，在硫酸条件下将H₂C₂O₄氧化为CO₂，自身被还原为MnSO₄，反应中草酸是还原剂．
（2）高锰酸钾，在硫酸条件下与H₂C₂O₄反应生成硫酸钾、硫酸锰、CO₂、水．
（3）在反应中Mn由+7价被还原到+2价，由方程式可知转移10 mol电子时消耗3molH₂SO₄，据此计算．
（4）①利用强酸制备弱酸，稀硫酸与CaC₂O₄沉淀反应生成硫酸钙与草酸．
②高锰酸钾溶液本身有颜色，为紫色，在开始滴入草酸中时被还原，颜色消失，当达到滴定终点时，加入最后一滴高锰酸钾溶液颜色不褪去，溶液应该是由无色变为浅紫色．
③利用有关反应的方程式可以得出关系式：5Ca²⁺～2KMnO₄，据此计算．
点评：考查化学方程式书写、氧化还原反应、滴定应用、化学计算等，难度中等，是对所需知识的综合运用，需要学生具有扎实的基础知识与分析问题、解决问题的能力．