Question

【题目】医学上常用酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液的反应来测定血钙的含量。回答下列问题:

（______）H++（____）MnO4－+（______）H2C2O4→（_____）CO2↑+ （_____）Mn2++（____）____　

(1)配平以上离子方程式，并在横线中填上所需的微粒。

(2)该反应中的还原剂是_____________(填化学式)。

(3)反应转移了0.4 mol电子，则消耗KMnO4的物质的量为_________ mol。

(4)测定血钙含量的方法是：取2.0mL血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量(NH4)2C2O4溶液，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溶解沉淀时______(填“能”或“不能”)用稀盐酸，原因是________________。

③若消耗了1.0×10-4 mol·L-1的KMnO4溶液20.00 mL，则100 mL该血液中含钙_____g。

(5)草酸系统命名为乙二酸，请写出乙二酸的结构简式_____________________。

(6)已知：Ka1（H2C2O4）＝5.9×10—2，Ka2（H2C2O4）＝6.4×10—5；Ka（HF）＝3.53×10—4，请写出足量草酸(H2C2O4)与NaF溶液反应的化学方程式：______。

Answer 1

【答案】6 2 5 10 2 8 H2O H2C2O4 0.08 CaC2O4+H2SO4=CaSO4+H2C2O4 不能 KMnO4会氧化Cl- 0.01 HOOCCOOH H2C2O4+NaF= NaHC2O4+ HF

【解析】

(1)根据元素守恒知，生成物中还含有水，该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价、C元素化合价由+3价变为+4价，其转移电子总数为10，所以MnO4－、H2C2O4的计量数分别是2、5，再结合原子守恒配平方程式为6H++2MnO4－+5H2C2O4=10CO2↑+2Mn2++8H2O；

故答案是:6；2；5；10；2；8；H2O；

(2)6H++2MnO4－+5H2C2O4=10CO2↑+2Mn2++8H2O反应中，H2C2O4中的碳元素化合价升高，所以H2C2O4为还原剂；

故答案是: H2C2O4；

(3)高锰酸钾中的锰元素由+7价降为+2价，化合价降低5，该反应转移了0.4mol电子，则消耗KMnO4的物质的量=0.4mol/5=0.08mol；

故答案是:0.08；

(4)①草酸钙和硫酸反应生成硫酸钙和草酸，反应方程式为CaC2O4+H2SO4=CaSO4+H2C2O4；

答案是: CaC2O4+H2SO4=CaSO4+H2C2O4；

②HCl具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化而造成误差，所以不能用盐酸代替；

故答案是：不能；KMnO4会氧化Cl- ；

③由CaC2O4+H2SO4=CaSO4+H2C2O4、6H++2MnO4－+5H2C2O4=10CO2↑+2Mn2++8H2O 可以得出关系式:5Ca2+~2KMnO4，所以n（Ca2+）=2.5n（KMnO4）=1.0×10-4 mol·L-1×0.02L×2.5，可计算出100mL该血液中含钙的质量为：1.0×10-4 mol·L-1×0.02L×2.5×40g/mol×100mL/2mL=0.01g；

故答案是:0.01；

(5)草酸系统命名为乙二酸，属于羧酸类，含有2个羧基，乙二酸的结构简式为：HOOCCOOH；

故答案是：HOOCCOOH；

(6)已知：Ka1（H2C2O4）＝5.9×10-2，Ka2（H2C2O4）＝6.4×10-5；Ka（HF）＝3.53×10-4，根据电离平衡常数可知，平衡常数越大，酸性越强，所以酸性由大到小顺序：H2C2O4> HF> HC2O4-；则足量草酸(H2C2O4)与NaF溶液反应生成NaHC2O4和 HF，化学方程式：H2C2O4+NaF= NaHC2O4+ HF；

故答案是：H2C2O4+NaF= NaHC2O4+ HF。