Question

人体血液里Ca²⁺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80mL 0.02mol/L 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

 

（偏大，偏小，不变）
（2）草酸跟KMnO₄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Ca²⁺离子的浓度为

 

mg/mL．
（5）滴定的方法有酸碱中和滴定、沉淀滴定、络合滴定等．沉淀滴定所用的指示剂本身就是一种沉淀剂．以AgNO₃标准溶液测定Cl^-为例：终点前：Ag⁺+Cl^-=AgCl （白色）   终点时：2Ag⁺+CrO₄^2-=Ag₂CrO₄（砖红色）
这是因为AgCl溶解度比Ag₂CrO₄更

 

的缘故．

Answer 1

考点：中和滴定,难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质

专题：电离平衡与溶液的pH专题

分析：（1）为了配制标准KMnO₄溶液，所需要的实验仪器主要有天平（含砝码）、烧杯、药匙、100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒等；用高锰酸钾溶液滴定，加入的酸不能具有氧化性，不能与高锰酸钾溶液反应；
（2）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化草酸根离子生成二氧化碳，同时自身被还原生成二价锰离子，根据氧化还原反应得失电子守恒配平反应方程式；
（3）根据反应的颜色变化判断滴定终点；
（4）先判断滴定数据的有效性，第2组无效，求出1、3组的平均值，然后利用关系式：5Ca²⁺～5CaC₂O₄～5H₂C₂O₄～2KMnO₄计算出血液样品中Ca²⁺的浓度；
（5）只有当滴定剂和被滴定物的生成物的溶解度比滴定剂和指示剂的生成物的溶解度小时，反应能进行；

解答： 解：（1）为了配制标准KMnO₄溶液，应需要的实验仪器主要有天平（含砝码）、烧杯、药匙、100mL容量瓶、胶头滴管、玻璃棒等，所给仪器中缺少100mL容量瓶，
故答案为：100mL容量瓶、胶头滴管；
由于利用高锰酸钾溶液进行滴定来测量H₂C₂O₄的含量，加入的酸不能具有氧化性，若用硝酸，硝酸能氧化H₂C₂O₄，则消耗高锰酸钾溶液的体积偏小，测定结果偏小；盐酸中的氯离子具有还原性，能够被高锰酸钾氧化，对测定结果产生影响，所以不可以用盐酸；故实验中所用的KMnO₄溶液要进行酸化，用于酸化的酸是稀H₂SO₄；
故答案为：稀H₂SO₄；偏小；
（2）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化草酸根离子生成二氧化碳，同时自身被还原生成二价锰离子，离子反应方程式为：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案为：5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺=1OCO₂+2Mn²⁺+8H₂O；
（3）反应结束前溶液是无色的，反应结束时再滴入高锰酸钾溶液，溶液由无色变为浅紫色，所以滴定终点现象是：滴入最后一滴高锰酸钾溶液后，溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色，
故答案为：溶液由无色变为浅紫色，且半分钟内不褪色；
（4）KMnO₄溶液的体积第2组无效，求出1、3组的平均值为12.00mL，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：0.020mol/L×0.012L=2.4×10^-4mol，由关系式：5Ca²⁺～5CaC₂O₄～5H₂C₂O₄～2KMnO₄，可知：n（Ca²⁺）=n（H₂C₂O₄）=

5

2

n（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，
故答案为：1.2；
（5）当滴定剂和被滴定物的生成物的溶解度比滴定剂和指示剂的生成物的溶解度小时，完全反应后，继续滴加滴定剂，滴定剂和指示剂反应生成沉淀，保证滴定剂和被滴定物完全反应；
故答案为：小；

点评：本题考查学生对实验原理与实验操作的理解，涉及溶液的配制、元素化合物性质、化学计算、氧化还原滴定应用，难度中等，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力．