Question

11．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．
【配制KMnO₄标准溶液】如图所示是配制50mL 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）②⑤；
（2）其中确定50mL溶液体积的容器是（填名称）50mL容量瓶；
（3）如果用图示的操作配制溶液，所配制的溶液浓度将偏小（填“偏大”或“偏小”）．
【测定血液样品中Ca²⁺的浓度】抽取血样20.00mL，经过上述处理后得到草酸，再用0.020mol/L KMnO₄ 溶液滴定，使草酸转化成CO₂逸出，这时共消耗12.00mL KMnO₄溶液．
（4）已知草酸跟KMnO₄反应的离子方程式为：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═2Mn^x++10CO₂↑+8H₂O则方程式中的x=2．
（5）经过计算，血液样品中Ca²⁺的浓度为1.2mg/cm³．

Answer 1

分析 （1）由图可知，操作分别为称量、溶解、转移、定容、摇匀，不能在量筒中溶解，定容时不能仰视；
（2）配制50mL 溶液选50mL容量瓶；
（3）仰视，水加多，则溶液体积偏大，结合c=$\frac{n}{V}$分析；
（4）由电荷守恒可计算x；
（5）由信息CaC₂O₄溶于强酸可得草酸（H₂C₂O₄）及2MnO₄^-+5H₂C₂O₄+6H⁺═2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O可知，5Ca²⁺～5H₂C₂O₄～2MnO₄^-，以此计算．

解答 解：（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，
故答案为：②⑤；
（2）应该用容量瓶准确确定50mL溶液的体积，故答案为：50mL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，故答案为：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，
故答案为：2；
（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0.020mol/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）=$\frac{5}{2}$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$\frac{0.024g}{20c{m}^{3}}$=1.2 mg/cm³，
故答案为：1.2．

点评 本题考查物质含量的测定及溶液配制等，为高频考点，把握溶液配制的方法及发生的反应及关系为解答的关键，侧重分析、实验及计算能力的综合考查，题目难度中等．