Question

鈣元素是人體必需的常量元素，所有的細胞都需要鈣元素．正常人體血液中鈣離子濃度為2.2×10^-3mol/L--2.7×10^-3mol/L．某病人血樣 10mL，稀釋后用草酸銨[（NH₄）₂C₂O₄]溶液處理，使Ca²⁺完全轉(zhuǎn)變?yōu)椴菟徕}（CaC₂O₄）沉淀，過濾、洗滌、干燥，將得到的沉淀用含稀硫酸的5.0×10^-3mol/L KMnO₄溶液氧化，消耗2.0mL KMnO₄溶液時，恰好把C2

O

2- 4

完全氧化為CO₂，同時Mn

O

- 4

被還原為Mn²⁺．
（1）根據(jù)上述信息可知，1mol KMnO₄可氧化CaC₂O₄

 

mol．
（2）寫出配平CaC₂O₄被KMnO₄溶液（H₂SO₄酸化）氧化的化學(xué)方程式．

 

．
（3）根據(jù)上述反應(yīng)方程式可計算出該病人血液中鈣離子濃度為

 

．

Answer 1

考點：難溶電解質(zhì)的溶解平衡及沉淀轉(zhuǎn)化的本質(zhì)

專題：電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）將得到的沉淀用含稀硫酸的5.0×10^-3mol/L KMnO₄溶液氧化，消耗2.0mL KMnO₄溶液時，恰好把C2

O

2- 4

完全氧化為CO₂，同時Mn

O

- 4

被還原為Mn²⁺，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等求算；
（2）用化合價升降法配平方程式；
（3）根據(jù)方程式計算草酸鈣的物質(zhì)的量，根據(jù)元素守恒可知血液中鈣離子物質(zhì)的量再計算濃度．

解答： 解：（1）Mn

O

- 4

被還原為Mn²⁺，則1mol高錳酸根共得到5mol電子，把C2

O

2- 4

完全氧化為CO₂，則1mol草酸鈣被氧化，轉(zhuǎn)移2mol電子，設(shè)備氧化的草酸鈣的物質(zhì)的量為x，根據(jù)得失電子守恒得：1×5=2×x，解得：x=2.5，故答案為：2.5；
（2）根據(jù)已知寫出反應(yīng)物和生成物：CaC₂O₄+KMnO₄+H₂SO₄→CO₂↑+MnSO₄+CaSO₄+K₂SO₄+H₂O，
反應(yīng)中Mn化合價從+7→+2，降低5價，C化合價從+3→+4，升高1價，一個草酸鈣含兩個C，共升高2價，最小公倍數(shù)為10，故Mn前面系數(shù)為2，草酸鈣系數(shù)為5，
二氧化碳系數(shù)為10，再用質(zhì)量守恒配平其他物質(zhì)，配平后方程式為：5CaC₂O₄+2KMnO₄+8H₂SO₄=10CO₂↑+2MnSO₄+5CaSO₄+K₂SO₄+8H₂O；
故答案為：5CaC₂O₄+2KMnO₄+8H₂SO₄=10CO₂↑+2MnSO₄+5CaSO₄+K₂SO₄+8H₂O；
（3）消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：5.0×10^-3mol/L×0.002L=1×10^-5mol，根據(jù)反應(yīng)方程式5CaC₂O₄+2KMnO₄+8H₂SO₄=10CO₂↑+2MnSO₄+5CaSO₄+K₂SO₄+8H₂O，可知草酸鈣的物質(zhì)的量為：1×10^-5mol×

5

2

=2.5×10^-5mol，血液中鈣離子物質(zhì)的量為：2.5×10^-5mol，濃度為：

2.5×10-5

0.01L

mol=2.5×10^-3 mol/L；
故答案為：2.5×10^-3 mol/L．

點評：本題考查了氧化還原反應(yīng)的配平及計算，中等難度，守恒法是常用的解題方法．