[题目]通过血液中的钙离子的检测能够帮助判断多种疾病.某研究小组为测定血液样品中Ca2+的含量(100mL血液中含Ca2+的质量).实验步骤如下:①准确量取5.00mL血液样品.处理后配制成50.00mL溶液,②准确量取溶液10.00mL.加入过量(NH4)2C2O4溶液.使Ca2+完全转化成CaC2O4沉淀,③过滤并洗净所得CaC2O4沉淀.用过量稀� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】通过血液中的钙离子的检测能够帮助判断多种疾病。某研究小组为测定血液样品中Ca2＋的含量(100mL血液中含Ca2＋的质量)，实验步骤如下：

①准确量取5.00mL血液样品，处理后配制成50.00mL溶液；

②准确量取溶液10.00mL，加入过量(NH4)2C2O4溶液，使Ca2＋完全转化成CaC2O4沉淀；

③过滤并洗净所得CaC2O4沉淀，用过量稀硫酸溶解，生成H2C2O4和CaSO4稀溶液；

④加入12.00mL0.0010mol·L－1的KMnO4溶液，使H2C2O4完全被氧化，离子方程式为：2MnO4-＋5H2C2O4＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O；

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

（1）已知室温下CaC2O4的Ksp＝2.0×10－9，欲使步骤②中c(Ca2＋)≤1.0×10－5mol·L－1，应保持溶液中c(C2O42－)≥_____mol·L-1。

（2）步骤⑤中有Mn2＋生成，发生反应的离子方程式为_____。

（3）若步骤⑤滴定管在使用前未用标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液洗涤，测得血液中Ca2+的含量将____(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

（4）计算血样中Ca2＋的含量_____(写出计算过程)。

【答案】2.0×10-4 MnO4-＋5Fe2＋＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O 偏低 0.04g

【解析】

(1)根据溶度积常数Ksp＝c(C2O42)c(Ca2＋)来计算；

(2)(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的Fe2＋具有较强的还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化为Fe3＋；

(3)根据滴定原理和方程式判断；

(4)根据关系式计算。

(1)由Ksp＝c(C2O42)c(Ca2＋)可知，欲使c(Ca2＋)≤1.0×105molL1，应保持溶液中c(C2O42)≥＝mol/L＝2.0×104 mol/L，故答案为：2.0×104；

(2)(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的Fe2＋具有较强的还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化为Fe3＋，离子方程式为：MnO4-＋5Fe2＋＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，故答案为：MnO4-＋5Fe2＋＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O；

(3)若步骤⑤滴定管在使用前未用标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液洗涤，则因滴定管壁有蒸馏水，注入的标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液会被稀释，消耗更多的标准(NH4)2Fe(SO4)2溶液，测得剩余KMnO4溶液偏多，KMnO4溶液氧化H2C2O4偏少，所以测得血液中Ca2＋的含量将偏低，

故答案为：偏低；

(4)KMnO4的总物质的量为：0.0010 molL1×12×103L＝1.2×105 mol，(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定消耗的过量的KMnO4的物质的量为：0.0020 molL1×20.00×103L×＝8.0×106 mol，与H2C2O4反应的KMnO4的量为：1.2×105 mol8.0×106 mol＝4.0×106 mol，n(H2C2O4)＝4.0×106 mol×＝1.0×105 mol，n(CaC2O4)＝1.0×105 mol，所以100 mL血样中Ca2＋的含量为：1.0×105 mol×40 gmol1××＝0.04g。

答：100ml血样中Ca2＋的含量为0.04g。

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图1 图2 图3

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