Question

【題目】通過(guò)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(100mL血液中含Ca2＋的質(zhì)量)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

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

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

③過(guò)濾并洗凈所得CaC2O4沉淀，用過(guò)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，離子方程式為：2MnO4-＋5H2C2O4＋6H＋=10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O；

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

（1）已知室溫下CaC2O4的Ksp＝2.0×10－9，欲使步驟②中c(Ca2＋)≤1.0×10－5mol·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(guò)程)。

Answer 1

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

【解析】

(1)根據(jù)溶度積常數(shù)Ksp＝c(C2O42)c(Ca2＋)來(lái)計(jì)算；

(2)(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的Fe2＋具有較強(qiáng)的還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為Fe3＋；

(3)根據(jù)滴定原理和方程式判斷；

(4)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算。

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

(2)(NH4)2Fe(SO4)2溶液中的Fe2＋具有較強(qiáng)的還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為Fe3＋，離子方程式為：MnO4-＋5Fe2＋＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O，故答案為：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，則因滴定管壁有蒸餾水，注入的標(biāo)準(zhǔn)(NH4)2Fe(SO4)2溶液會(huì)被稀釋，消耗更多的標(biāo)準(zhǔn)(NH4)2Fe(SO4)2溶液，測(cè)得剩余KMnO4溶液偏多，KMnO4溶液氧化H2C2O4偏少，所以測(cè)得血液中Ca2＋的含量將偏低，

故答案為：偏低；

(4)KMnO4的總物質(zhì)的量為：0.0010 molL1×12×103L＝1.2×105 mol，(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定消耗的過(guò)量的KMnO4的物質(zhì)的量為：0.0020 molL1×20.00×103L×＝8.0×106 mol，與H2C2O4反應(yīng)的KMnO4的量為：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血樣中Ca2＋的含量為：1.0×105 mol×40 gmol1××＝0.04g。

答：100ml血樣中Ca2＋的含量為0.04g。