Question

(12分)人体血液里Ca^2＋离子的浓度一般采用mg/mL来表示。加适量的草酸铵[(NH₄)₂C₂O₄]溶液，可析出草酸钙(CaC₂O₄)沉淀，将此草酸钙沉淀洗涤后溶于强酸可得草酸(H₂C₂O₄)，再用KMnO₄溶液滴定，使草酸转化成CO₂逸出。试回答：

（1）现需要80 mL 0.02 mol·L^－1标准KMnO₄溶液来进行滴定，则配制溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和______________________；配制时， KMnO₄溶液应用强酸酸化，本实验选择________作酸化剂。若选择HNO₃酸化，则结果可能________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

（2）草酸与酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式为_______________________________。

（3）滴定时，根据现象_______________________________________，即可确定反应达到终点。

（4）滴定的实验数据如下所示：

实验编号	待测血液的体积/mL	滴入KMnO4溶液的体积/mL
1	20.00	11.95
2	20.00	13.00
3	20.00	12.05

经过计算，血液样品中Ca^2＋离子的浓度为________mg/mL。

Answer

（1）100 mL容量瓶、胶头滴管 稀H2SO4 偏小（每空2分）

（2）5H2C2O4＋2MnO4—＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O（2分）

（3）溶液由无色变为紫红色且半分钟内不褪色（2分）

（4）1.2（2分）

【解析】

试题分析：准确配制一定体积的的溶液，需要使用容量瓶，由于与80ml最接近的容量瓶的规格是100ml的容量瓶，所以需要80 mL 0.02 mol·L－1标准KMnO4溶液来进行滴定，则配制溶液时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、还需要100 mL容量瓶、胶头滴管；配制时， KMnO4溶液应用强酸酸化，由于盐酸有还原性，会消耗高锰酸钾溶液，是测定结果不准确，硝酸有强氧化性，也会影响氧化剂的使用，所以本实验选择稀硫酸作酸化剂；若选择HNO3酸化，则消耗的高锰酸钾就偏少，使结果可能偏小；（2）草酸与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5H2C2O4＋2MnO4—＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O；（3）滴定时，由于二者反应产生的Mn2+是无色的，所以若看到溶液由无色变为紫红色且半分钟内不褪色的现象，就证明反应完全，达到滴定终点。（4）根据消耗的高锰酸钾溶液的体积数值可知第二族数据偏差太大，应该舍去，则消耗的高锰酸钾溶液的体积是（11.95ml＋12.05ml）÷2=12.00ml.根据方程式可知：5n(H2C2O4)～2n(MnO4—), n(H2C2O4)= (5÷2)×n(MnO4—)= (5÷2)×0.02 mol/L×0.012L=6×10-4mol.根据C守恒可知n(CaC2O4)= n(H2C2O4)= 6×10-4mol，m(Ca2+)=6×10-4mol×40g=0.024g, 所以血液样品中Ca2＋离子的浓度为(0.024g×1000mg/g)÷20ml=1.2mg/ml。

考点：考查仪器的选择、离子方程式的书写、滴定终点的判断、滴定法在物质浓度的计算的应用的知识。