Question

9．KMnO₄是一种重要的氧化剂．
（1）酸性条件下KMnO₄的氧化性会增强．用来酸化KMnO₄溶液的最佳试剂是B（涂卡21题）．
A．硝酸        B．硫酸         C．盐酸
（2）已知酸性高锰酸钾溶液和草酸（H₂C₂O₄）溶液可以发生氧化还原反应．
该反应中的还原剂是H₂C₂O₄，写出该反应的化学方程式：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O
（3）反应转移了0.4mol电子，则参加反应的H₂SO₄的物质的量为0.12mol．
（4）酸性高锰酸钾和草酸溶液的反应可用于测定血钙的含量．方法是取2mL血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量草酸铵晶体[化学式为（NH₄）₂C₂O₄]，反应生成CaC₂O₄沉淀，将沉淀用稀硫酸溶解后得到H₂C₂O₄，再用KMnO₄溶液滴定．
①稀硫酸溶解CaC₂O₄沉淀的化学方程式为：CaC₂O₄+H₂SO₄═CaSO₄+H₂C₂O₄．
②用KMnO₄溶液滴定H₂C₂O₄时，判断滴定终点的方法是溶液由无色变为浅紫色，并在半分钟内不褪色
③若消耗1.0×10^-4 mol•L^-1KMnO₄溶液20.00mL，则100mL该血液中含钙0.01g．
④用0.04mol•L^-1的Na₂C₂O₄溶液来标定某KMnO₄溶液的浓度．每次准确量取25.00mLNa₂C₂O₄溶液，然后用酸化后的KMnO₄溶液滴定．滴定三次分别消耗的KMnO₄溶液的体积是20.00mL、19.80mL、20.20 mL，则KMnO₄溶液的浓度为0.02mol/L．

Answer 1

分析 （1）高锰酸钾能氧化盐酸，硝酸本身具有强氧化性，故选硫酸；
（2）H₂C₂O₄具有还原性，把KMnO₄还原为Mn²⁺，根据化合价升降方法，结合元素守恒、电荷守恒书写方程式；
（3）2molKMnO₄反应转移10mol电子，消耗3mol硫酸；
（4）①草酸钙和硫酸反应生成硫酸钙和草酸；
②高锰酸钾显紫色，与草酸反应紫色褪去；
③利用有关反应的方程式可以得出关系式：5Ca²⁺～2KMnO₄，据此计算；
④令KMnO₄溶液的浓度为c，根据方程式2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O计算．

解答 解：（1）高锰酸钾能氧化盐酸，硝酸本身具有强氧化性，故选硫酸，
故答案为：B；
（2）H₂C₂O₄具有还原性作还原剂，把KMnO₄还原为MnSO₄，自身被氧化为二氧化碳，其反应的方程式为：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O；
故答案为：H₂C₂O₄；2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O；
（3）2molKMnO₄反应转移10mol电子，消耗3mol硫酸，则转移0.4mol电子，参加反应的H₂SO₄的物质的量为0.12mol；
故答案为：0.12；
（4）①草酸钙和硫酸反应生成硫酸钙和草酸，反应方程式为CaC₂O₄+H₂SO₄=CaSO₄+H₂C₂O₄，
故答案为：CaC₂O₄+H₂SO₄=CaSO₄+H₂C₂O₄；
②高锰酸钾显紫色，与草酸反应紫色褪去，则达到滴定终点时的现象为溶液由无色变为浅紫色，并在半分钟内不褪色，
故答案为：溶液由无色变为浅紫色，并在半分钟内不褪色；
③由CaC₂O₄+H₂SO₄═CaSO₄+H₂C₂O₄、2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+10CO₂↑+8H₂O可以得出关系式：5Ca²⁺～2KMnO₄，所以n（Ca²⁺）=2.5n（KMnO₄）=1.0×10^-4mol/L×0.02L×2.5，所以可计算出100 mL该血液中含钙的质量为：1.0×10^-4mol/L×0.02L×2.5×40g/mol×$\frac{100mL}{2mL}$=0.01g；
故答案为：0.01；
④滴定三次分别消耗的KMnO₄溶液的体积是20.00mL、19.80mL、20.20mL，消耗的KMnO₄溶液的体积平均为是$\frac{20.00mL+19.80mL+20.20mL}{3}$=20mL，
n（C₂O₄^2-）=0.04mol•L^-1×0.025L=0.01mol，则：
2MnO₄^-+5C₂O₄^2-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O
2mol           5mol
c×0.02L×10   0.01mol
所以2mol：5mol=c×0.02L×10：0.01mol，
解得c=0.02mol/L，
故答案为：0.02mol/L．

点评 本题考查氧化还原反的计算、氧化还原反应滴定应用、化学计算等，难度中等，注意把握实验的原理，需要学生具备一定的理论分析能力和计算解决问题的能力．