Question

钙元素是人体必需的常量元素，所有的细胞都需要钙元素．正常人体血液含Ca²⁺为2.2×10^-3～2.7×10^-3mol?L^-1．现抽取某人血样10mL．稀释后用草酸铵[（NH₄）₂C₂O₄]溶液处理，使Ca²⁺完全转变为草酸钙CaC₂O₄沉淀；过滤，洗涤，将得到的沉淀用稀硫酸溶解可得到草酸（H₂C₂O₄），并用2.0mL 5.0×10^-3mol?L^-1  KMnO₄溶液与溶解得到的草酸恰好完全反应．据此可以求此人血液中的Ca²⁺的浓度，并判断其血液含钙量是否正常．（提示2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂+8H₂O）
（1）配制5.0×10^-3mol?L^-1 KMnO₄ 200mL溶液，需要称取KMnO₄固体的质量是

 

g；
（2）每消耗草酸0.5mol，转移电子的物质的量为

 

mol；
（3）此人血液中的Ca²⁺的浓度为

 

mol?L^-1．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算

专题：氧化还原反应专题

分析：（1）结合m=cVM计算KMnO₄固体的质量；
（2）由反应可知，草酸中C元素的化合价由+3价升高为+4价，结合化合价变化计算转移电子；
（3）根据方程式计算草酸钙的物质的量，根据元素守恒可知血液中钙离子物质的量再计算浓度．

解答： 解：（1）配制5.0×10^-3mol?L^-1 KMnO₄ 200mL溶液，需要称取KMnO₄固体的质量是0.2L×5.0×10^-3mol?L^-1×158g/mol=0.158g，故答案为：0.158；
（2）由反应可知，草酸中C元素的化合价由+3价升高为+4价，则每消耗草酸0.5mol，转移电子的物质的量为0.5mol×2×（4-3）=1mol，故答案为：1；
（3）消耗高锰酸钾的物质的量为：5.0×10^-3mol/L×0.002L=1×10^-5mol，由2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂+8H₂O、5H₂C₂O₄～5CaC₂O₄可知，草酸钙的物质的量为1×10^-5mol×

5

2

=2.5×10^-5mol，血液中钙离子物质的量为2.5×10^-5mol，浓度为

2×10-5

0.01L

mol=2.5×10^-3 mol/L，
故答案为：2.5×10^-3 mol/L．

点评：本题考查氧化还原反应的计算，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化、反应中物质的量关系为解答的关键，侧重分析与计算能力的考查，题目难度不大．