Question

人体血液里Ca²⁺的浓度一般采用mg/cm³来表示．抽取一定体积的血样，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溶液滴定即可测定血液样品中Ca²⁺的浓度．某研究性学习小组设计如下实验步骤测定血液样品中Ca²⁺的浓度．

Ⅰ【配制酸性KMnO₄标准溶液】

如图是配制50 mL酸性KMnO₄标准溶液的过程示意图。

（1） 请你观察图示判断其中不正确的操作有            (填序号)。

（2） 其中确定50 mL溶液体积的容器是           (填名称)。

（3） 如果按照图示的操作所配制的溶液进行实验，在其他操作均正确的情况下，所测得的实验结果将             (填“偏大”或“偏小”)。

Ⅱ 【测定血液样品中Ca^2＋的浓度】

抽取血样20.00 mL，经过上述处理后得到草酸，再用0.020 mol/L酸性KMnO₄溶液滴定，使草酸转化成CO₂逸出，这时共消耗12.00 mL酸性KMnO₄溶液。

（4） 已知草酸跟酸性KMnO₄溶液反应的离子方程式为：2MnO＋5H₂C₂O₄＋6H^＋===2Mn^x＋＋10CO₂↑＋8H₂O

则式中的x＝______________。

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

（6） 经过计算，血液样品中Ca^2＋的浓度为________mg/cm³。

Answer

（1）②⑤（2分）（2）50 mL 容量瓶（2分）

（3）偏小（2分）（4）2（2分）

（5）溶液由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色（3分）（6）1.2（3分）

【解析】试题分析：（1）由图示可知②⑤操作不正确，②不能在量筒中溶解固体，⑤定容时应平视刻度线，至溶液凹液面与刻度线相切，所以图示中不正确的操作有②⑤。

（2）应该用容量瓶准确确定50mL溶液的体积，所以确定50 mL溶液体积的容器是容量瓶。

（3）如果用图示的操作配制溶液，由于仰视刻度线，会使溶液体积偏大，所配制的溶液浓度将偏小。

（4）根据电荷守恒，（-1×2）+（+1×6）=+x×2，解得，x=2，草酸跟KMnO4反应的离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O。

（5）酸性高猛酸钾溶液呈紫色，所以滴定时，溶液由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色，即可确定反应达到终点。

（5）血样20.00mL经过上述处理后得到草酸，草酸消耗的消耗的高锰酸钾的物质的量为：0.020 mol/L × 0.012L =" 2.4" × 10-4mol，根据反应方程式2MnO4- + 5H2C2O4 + 6H+ ═ 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O，及草酸钙的化学式CaC2O4，可知：n（Ca2+） = n（H2C2O4） = 5/2n（MnO4-） =" 2.5" × 2.4 × 10-4mol =" 6" × 10-4mol，Ca2+的质量为：40g/mol × 6 × 10-4mol = 0.024g，钙离子的浓度为0.024g ÷ 20cm3=" 1.2" mg/cm3。

【考点定位】考查配制一定物质的量浓度的溶液，氧化还原滴定等知识。

【名师点睛】本题考查配制一定物质的量浓度的方法及误差分析，氧化还原滴定。注意掌握配制一定浓度溶液的方法及误差分析方法及技巧。①根据图示分析配制一定物质的量浓度的溶液的操作正误；②容量瓶是确定溶液体积的仪器；③根据仰视刻度线，会使溶液体积偏大判断；④根据电荷守恒进行分析；⑤酸性高猛酸钾溶液呈紫色，根据颜色的变化判断终点；⑥根据滴定数据及钙离子与高锰酸钾的关系式计算出血液样品中Ca2+的浓度。