Question

醫(yī)學(xué)上將高錳酸鉀（硫酸酸化）溶液和草酸（H₂C₂O₄）溶液的反應(yīng)用于測(cè)定血鈣的含量．回答下列問題：
（1）該反應(yīng)中的還原劑是    ．
（2）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式    ．
（3）反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.4mol電子，則參加反應(yīng)的H₂SO₄物質(zhì)的量為    ．
（4）測(cè)定血鈣的含量的方法是：取2mL血液用蒸餾水稀釋后，向其中加入足量草酸銨晶體[化學(xué)式為（NH₄）₂C₂O₄]，反應(yīng)生成CaC₂O₄沉淀，將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沉淀的化學(xué)方程式是    ．
②用KMnO₄溶液滴定H₂C₂O₄時(shí)，判斷滴定終點(diǎn)的方法是    ．
③若消耗了1.0×10^-4mol/L 的KMnO₄溶液20.00mL，則100mL該血液中含鈣    克．

Answer 1

【答案】分析：（1）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，在硫酸條件下將H₂C₂O₄氧化為CO₂，自身被還原為MnSO₄，反應(yīng)中草酸是還原劑．
（2）高錳酸鉀，在硫酸條件下與H₂C₂O₄反應(yīng)生成硫酸鉀、硫酸錳、CO₂、水．
（3）在反應(yīng)中Mn由+7價(jià)被還原到+2價(jià)，由方程式可知轉(zhuǎn)移10 mol電子時(shí)消耗3molH₂SO₄，據(jù)此計(jì)算．
（4）①利用強(qiáng)酸制備弱酸，稀硫酸與CaC₂O₄沉淀反應(yīng)生成硫酸鈣與草酸．
②高錳酸鉀溶液本身有顏色，為紫色，在開始滴入草酸中時(shí)被還原，顏色消失，當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，加入最后一滴高錳酸鉀溶液顏色不褪去，溶液應(yīng)該是由無色變?yōu)闇\紫色．
③利用有關(guān)反應(yīng)的方程式可以得出關(guān)系式：5Ca²⁺～2KMnO₄，據(jù)此計(jì)算．
解答：解：（1）高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，在硫酸條件下將H₂C₂O₄氧化為CO₂，自身被還原為MnSO₄，反應(yīng)中草酸是還原劑．
故答案為：H₂C₂O₄．
（2）高錳酸鉀，在硫酸條件下與H₂C₂O₄反應(yīng)生成硫酸鉀、硫酸錳、CO₂、水，反應(yīng)方程式為2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O．
故答案為：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O．
（3）在反應(yīng)中Mn由+7價(jià)被還原到+2價(jià)，由方程式2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂↑+8H₂O可知，2molKMnO₄反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為2mol×（7-2）=10mol，轉(zhuǎn)移10 mol電子時(shí)消耗3molH₂SO₄，所以應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.4 mol電子時(shí)，參加反應(yīng)的H₂SO₄的物質(zhì)的量為3mol×=0.12 mol．
故答案為：0.12mol．
（4）①稀硫酸與CaC₂O₄沉淀反應(yīng)生成硫酸鈣與草酸，反應(yīng)方程式為CaC₂O₄+H₂SO₄═CaSO₄+H₂C₂O₄．
故答案為：CaC₂O₄+H₂SO₄═CaSO₄+H₂C₂O₄．
②高錳酸鉀溶液本身有顏色，為紫色，在開始滴入草酸中時(shí)被還原，顏色消失，當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，加入最后一滴高錳酸鉀溶液顏色不褪去，溶液由無色變?yōu)闇\紫色，并保持30s不消失．
故答案為：溶液由無色變?yōu)闇\紫色，并保持30s不消失．
③由CaC₂O₄+H₂SO₄═CaSO₄+H₂C₂O₄、2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O可以得出關(guān)系式：5Ca²⁺～2KMnO₄，所以n（Ca²⁺）=2.5n（KMnO₄）=1.0×10^-4mol/L×0.02L×2.5，所以可計(jì)算出100 mL該血液中含鈣的質(zhì)量為：1.0×10^-4mol/L×0.02L×2.5×40g/mol×=0.01g．
故答案為：0.01．
點(diǎn)評(píng)：考查化學(xué)方程式書寫、氧化還原反應(yīng)、滴定應(yīng)用、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，是對(duì)所需知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與分析問題、解決問題的能力．