Question

9．（1）實(shí)驗(yàn)室需要450ml 0.02mol/L酸性KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液，現(xiàn)有儀器：
①托盤天平   ②玻璃棒   ③藥匙   ④200ml燒杯   ⑤量筒，還需要      玻璃儀器才能完成配制，需稱量KMnO4固體     g．
（2）下列操作會(huì)使配制的KMnO₄溶液濃度偏大的是      （填寫編號(hào)，假設(shè)其他操作均正確）．
A．沒有冷卻至室溫就轉(zhuǎn)移液體到容量瓶并完成定容
B．使用容量瓶配制溶液，定容時(shí)，俯視刻度線
C．沒有用蒸餾水洗滌燒杯2-3次，并將溶液移入容量瓶中
D．容量瓶剛用蒸餾水洗凈，沒有烘干就用來配制溶液
E．定容時(shí)，滴加蒸餾水，不慎液面略高于刻度線，吸出少量水使凹液面最低點(diǎn)與刻度線相切
（3）配平下面的方程式（將有關(guān)的化學(xué)計(jì)量數(shù)填入橫線上）：
2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄--2MnSO₄⁺+1K₂SO₄+8H₂O+10CO₂
（4）人體血液里Ca²⁺的濃度一般以mg/cm³為單位．為測(cè)定血液樣品中Ca²⁺的濃度，抽取血樣20.00mL，加適量的草酸銨[（NH₄）₂C₂O₄]溶液，可析出草酸鈣（CaC₂O₄）沉淀，將沉淀洗滌后溶于強(qiáng)酸可得草酸（H₂C₂O₄），再用上述標(biāo)準(zhǔn)0.02mol/L 酸性KMnO₄溶液滴定，使草酸轉(zhuǎn)化成CO₂逸出，這時(shí)共消耗13.00mL酸性 KMnO₄溶液．請(qǐng)計(jì)算血液樣品中Ca²⁺的濃度為1.30mg/cm³．（保留到小數(shù)點(diǎn)后兩位）

Answer 1

分析 （1）依據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液一般步驟選擇需要儀器；依據(jù)配制溶液體積選擇容量瓶規(guī)格，依據(jù)m=CVM計(jì)算溶質(zhì)的質(zhì)量；
（2）分析操作對(duì)溶質(zhì)物質(zhì)的量和溶液體積的影響，依據(jù)C=$\frac{n}{V}$進(jìn)行誤差分析；
（3）反應(yīng)中MnO₄^-→Mn²⁺，錳元素化合價(jià)由+7價(jià)降低為+2價(jià)，共降低5價(jià)，H₂C₂O₄→CO₂，碳元素化合價(jià)由+3價(jià)升高為+4價(jià)，共升高2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為10，據(jù)此結(jié)合電荷守恒、原子守恒配平方程式；
（4）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）用固體配制一定物質(zhì)的量濃度溶液一般步驟：計(jì)算、稱量、溶解、移液、洗滌、定容、搖勻等，用到的儀器：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管，需要450ml 0.02mol/L酸性KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液，應(yīng)選擇500mL容量瓶，實(shí)際配制500mL溶液，所以還需要的儀器：500ml容量瓶；  膠頭滴管；需要高錳酸鉀質(zhì)量m=0.02mol/L×0.5L×158g/mol=1.6g；
故答案為：500ml容量瓶；  膠頭滴管；1.6；
（2）A．沒有冷卻至室溫就轉(zhuǎn)移液體到容量瓶并完成定容，導(dǎo)致溶液體積偏小，溶液濃度偏高，故A選；
B．使用容量瓶配制溶液，定容時(shí)，俯視刻度線，導(dǎo)致溶液體積偏小，溶液濃度偏高，故B選；
C．沒有用蒸餾水洗滌燒杯2-3次，并將溶液移入容量瓶中，導(dǎo)致溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，溶液濃度偏低，故C不選；
D．容量瓶剛用蒸餾水洗凈，沒有烘干就用來配制溶液，對(duì)溶質(zhì)的物質(zhì)的量和溶液體積都不產(chǎn)生影響，溶液濃度不變，故D不選；
E．定容時(shí)，滴加蒸餾水，不慎液面略高于刻度線，吸出少量水使凹液面最低點(diǎn)與刻度線相切，導(dǎo)致溶質(zhì)的物質(zhì)的量偏小，溶液濃度偏大，故E不選；
故選：AB；
（3）反應(yīng)中MnO₄^-→Mn²⁺，錳元素化合價(jià)由+7價(jià)降低為+2價(jià)，共降低5價(jià)，H₂C₂O₄→CO₂，碳元素化合價(jià)由+3價(jià)升高為+4價(jià)，共升高2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為10，結(jié)合電荷守恒、原子守恒配平方程式為：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+1K₂SO₄+8H₂O+10CO₂；
故答案為：2、5、3、2、1、8、10；
（4）血樣20.00mL經(jīng)過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×0.013L=2.6×10^-4mol，根據(jù)反應(yīng)方程式2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+2K₂SO₄+10H₂O+8CO₂，及草酸鈣的化學(xué)式CaC₂O₄，可知：n（Ca²⁺）=n（H₂C₂O₄）=$\frac{5}{2}$n（MnO₄^-）=2.5×2.6×10^-4mol=6.5×10^-4mol，
Ca²⁺的質(zhì)量為：40g/mol×6.5×10^-4mol=0.026g，鈣離子的濃度為：$\frac{0.026g}{20mL}$=0.0012g/cm³=1.2mg/cm³，
故答案為：1.3．

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，氧化還原滴定，明確配置一定物質(zhì)的量濃度原理和操作步驟、明確氧化還原滴定原理和操作是解題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)的掌握情況，題目難度中等．