Question

8．人體血液里Ca²⁺的濃度一般采用mg/cm³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50mL酸性KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液的過(guò)程示意圖．

（1）請(qǐng)你觀(guān)察圖示判斷其中不正確的操作有②⑤（填序號(hào)）．
（2）其中確定50mL溶液體積的容器是容量瓶（填名稱(chēng)）．
（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)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果將偏大（填“偏大”或“偏小”）．
Ⅱ【測(cè)定血液樣品中Ca²⁺的濃度】
抽取血樣20.00mL，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12.00mL酸性KMnO₄溶液．
（4）已知草酸跟酸性KMnO₄溶液反應(yīng)的離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═2Mn^x++10CO₂↑+8H₂O則式中的x=2．
（5）滴定時(shí)，根據(jù)現(xiàn)象溶液由無(wú)色變?yōu)樽霞t色，且半分鐘內(nèi)不褪色，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1.2mg/cm³．

Answer 1

分析 （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)合圖示分析解答；
（2）容量瓶是確定溶液體積的儀器；
（3）依據(jù)仰視刻度線(xiàn)，會(huì)使溶液體積偏大判斷，結(jié)合C=$\frac{n}{V}$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(xiě)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．

解答 解：（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(xiàn)，至溶液凹液面與刻度線(xiàn)相切，故答案為：②⑤；
（2）應(yīng)該用容量瓶準(zhǔn)確確定50mL溶液的體積，故答案為：容量瓶；
（3）如果用圖示的操作配制溶液，由于仰視刻度線(xiàn)，會(huì)使溶液體積偏大，所配制的溶液濃度將偏小，故答案為：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，
故答案為：2；
（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，
故答案為：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/L×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：n（Ca²⁺）=n（H₂C₂O₄）=$\frac{5}{2}$n（MnO₄^-）=2.5×2.4×10^-4mol=6
10^-4mol，Ca²⁺的質(zhì)量為：40g/mol×6×10^-4mol=0.024g，鈣離子的濃度為：$\frac{0.024g}{20cm{\;}^{3}}$=1.2 mg/cm³，
故答案為：1.2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了配制一定物質(zhì)的量濃度的方法及誤差分析，題目難度不大，注意掌握配制一定濃度的溶液的方法及誤差分析方法及技巧