Question

通過血液中的鈣離子的檢測(cè)能夠幫助判斷多種疾病。某研究小組為測(cè)定血液樣品中

Ca2＋的含量（100 mL血液中含Ca2＋的質(zhì)量），實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①準(zhǔn)確量取5.00 mL血液樣品，處理后配制成50.00 mL溶液；

②準(zhǔn)確量取溶液10.00 mL，加入過量(NH4)2C2O4溶液，使Ca2＋完全轉(zhuǎn)化成CaC2O4沉淀；

③過濾并洗凈所得CaC2O4沉淀，用過量稀硫酸溶解，生成H2C2O4和CaSO4稀溶液；

④加入12.00 mL 0.0010 mol·L－1的KMnO4溶液，使H2C2O4完全被氧化，離子方程式為：

2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋＝10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O；

⑤用0.0020 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定過量的KMnO4溶液，消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液20.00 mL。

（1）已知室溫下CaC2O4的Ksp＝2.0×10－9，欲使步驟②中c(Ca2＋)≤1.0×10－5 mol·L－1，應(yīng)保持溶液中c(C2O42－)≥   ▲    mol·L－1。

（2）步驟⑤中有Mn2＋生成，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為   ▲   。

（3）若步驟⑤滴定管在使用前未用標(biāo)準(zhǔn)(NH4)2Fe(SO4)2溶液洗滌，測(cè)得血液中Ca2+的含量將  ▲（填“偏高”、“偏低”或“不變”）。

（4）計(jì)算血樣中Ca2＋的含量（寫出計(jì)算過程）。

   ▲   。

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】滴定問題、化學(xué)計(jì)算、

【答案解析】（1）2.0×104（2）MnO4－+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O（3）偏低（4）100mL血樣中Ca2＋的含量為:0.04g

解析：（1）因?yàn)镃aC2O4Ca2++ C2O42－     CaC2O4的Ksp＝c(Ca2＋).c(C2O42－)    溶液中c(C2O42－)≥ 2.0×10－9 /1.0×10－5=2.0×104；（2）MnO4－與Fe2+發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為:MnO4－+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O；  （3）若步驟⑤滴定管在使用前未用標(biāo)準(zhǔn)(NH4)2Fe(SO4)2溶液洗滌，標(biāo)準(zhǔn)溶液就會(huì)被稀釋，導(dǎo)致測(cè)得的過量的KMnO4物質(zhì)的量偏大，而與H2C2O4反應(yīng)的KMnO4物質(zhì)的量偏小，因此計(jì)算得到血液中Ca2+的含量將偏低。

KMnO4總物質(zhì)的量為:0.0010×12×103=1.2×105mol

(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定消耗的過量的KMnO4物質(zhì)的量為:0.0020×20.00×103×1/5=8.0×106mol；

與H2C2O4反應(yīng)的KMnO4物質(zhì)的量為:1.2×105mol－8.0×106mol=4.0×106mol

n(H2C2O4)=4.0×106mol×5/2=1.0×105mol；

n(CaC2O4)=1.0×105mol;

100mL血樣中Ca2＋的含量為:1.0×105mol×40g/mol×50mL/10mL×100mL/5mL=0.04g

【思路點(diǎn)撥】本題考查定量分析問題，涉及化學(xué)計(jì)算、誤差分析、離子方程式書寫，關(guān)鍵是理解測(cè)定血液樣品中Ca2＋的含量的實(shí)驗(yàn)步驟。