【題目】人體血液里Ca2+的濃度一般采用mg·cm-3來(lái)表示。抽取一定體積的血樣,加適量的草酸銨[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸鈣(CaC2O4)沉淀,將此草酸鈣沉淀洗滌后溶于強(qiáng)酸可得草酸(H2C2O4),再用酸性KMnO4溶液滴定即可測(cè)定血液樣品中Ca2+的濃度。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)步驟測(cè)定血液樣品中Ca2+的濃度。

I.(配制酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液)如圖是配制50 mL酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的過(guò)程示意圖。

(1)請(qǐng)你觀察圖示判斷其中不正確的操作有____(填序號(hào))。

(2)其中確定50 mL溶液體積的容器是____(填名稱)。

(3)如果按照?qǐng)D示的操作所配制的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在其他操作均正確的情況下,所測(cè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果將_______(填偏大偏小”)。

II.(測(cè)定血液樣品中Ca2+的濃度)抽取血樣20. 00 mL,經(jīng)過(guò)上述處理后得到草酸,再用0.020 mol/L酸性KMnO4溶液滴定,使草酸轉(zhuǎn)化成CO2逸出,這時(shí)共消耗12.00 mL酸性KMnO4溶液。

(4)已知草酸與酸性KMn04溶液反應(yīng)的離子方程式為:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mnx++10CO2↑+8H2O,則式中的x=____。

(5)滴定時(shí),根據(jù)現(xiàn)象____,即可確定反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)。

(6)經(jīng)過(guò)計(jì)算,血液樣品中Ca2+的濃度為____mg.cm-3。

【答案】②⑤ 50mL容量瓶 偏小 2 溶液由無(wú)色變?yōu)樽霞t色,且半分鐘內(nèi)不褪色 1.2

【解析】

1)根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的正確操作結(jié)合圖示分析;

2)容量瓶是確定溶液體積的儀器;

3)仰視刻度線,會(huì)使溶液體積偏大,結(jié)合C=n/V分析;

4)草酸跟酸性KMnO4溶液反應(yīng)生成二氧化碳、二價(jià)錳離子等,結(jié)合氧化還原反應(yīng)得失電子守恒和根據(jù)電荷守恒進(jìn)行分析,寫出化學(xué)方程式得到x

5)滴定時(shí),用高錳酸鉀滴定草酸,反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí),滴入的高錳酸鉀溶液不褪色,據(jù)此判斷;

6)根據(jù)滴定數(shù)據(jù)及鈣離子與高錳酸鉀的關(guān)系式計(jì)算出血液樣品中Ca2的濃度.

1)由圖示可知②⑤操作不正確,②不能在量筒中溶解固體,⑤定容時(shí)應(yīng)平視刻度線,至溶液凹液面與刻度線相切;

2)應(yīng)該用容量瓶準(zhǔn)確確定50mL溶液的體積;

3)用圖示的操作配制溶液,仰視刻度線,會(huì)使溶液體積偏大,所配制的溶液濃度將偏。

4)根據(jù)電荷守恒,(-1×2++1×6=+x×2,解得,x=2,草酸跟KMnO4反應(yīng)的離子方程式為:2MnO4+5H2C2O4+6H═2Mn2+10CO2↑+8H2O;

5)滴定時(shí),用高錳酸鉀滴定草酸,反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為溶液由無(wú)色變?yōu)樽霞t色,且半分鐘內(nèi)不褪色;

6)血樣20.00mL經(jīng)過(guò)上述處理后得到草酸,草酸消耗的消耗的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為:0.020mol·L1×0.012L=2.4×10-4mol,根據(jù)反應(yīng)方程式2MnO4+5H2C2O4+6H═2Mn2+10CO2↑+8H2O,及草酸鈣的化學(xué)式CaC2O4,可知:nCa2=nH2C2O4=5/2nMnO4=2.5×2.4×10-4mol=6×10-4molCa2的質(zhì)量為:40g·mol1×6×10-4mol=0.024g,鈣離子的濃度為:0.024g/20cm 3=1.2 mg·cm3。

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