Question

【題目】草酸（H2C2O4）是一種重要的二元弱酸，還是一種重要的還原劑。草酸及草酸鹽在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)研究領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用。

（1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明草酸為二元酸___________________________。

（2）已知草酸氫鉀（KHC2O4）溶液顯酸性，請(qǐng)結(jié)合必要的化學(xué)用語解釋KHC2O4溶液顯酸性的原因 ________。

（3）利用草酸及草酸鹽的性質(zhì)可測(cè)定人體血液中鈣離子的濃度。方法如下：抽取一定體積的血樣，加適量的草酸銨［(NH4)2C2O4］溶液，可析出草酸鈣沉淀，將此草酸鈣沉淀洗滌后溶于強(qiáng)酸可得草酸，再用已知濃度的酸性KMnO4溶液滴定，使草酸轉(zhuǎn)化成CO2逸出，根據(jù)消耗的KMnO4溶液的體積即可測(cè)定血液樣品中Ca2+的濃度。

①寫出草酸與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式______________。

②抽取血樣10.00mL，經(jīng)過上述處理后得到草酸，再用硫酸酸化的0.010mol/L KMnO4溶液滴定。在向滴定管中注入KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液前，滴定管需要檢漏、____和___。確定反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是__。

③滴定結(jié)束共消耗12.00mL KMnO4溶液。則血液樣品中Ca2+離子的濃度為______mg/mL。

④下列操作可能使所測(cè)定結(jié)果偏高的是_________。

A．酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗就直接注入酸性高錳酸鉀溶液

B．滴定前盛放待測(cè)液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后未干燥

C．酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失

D．滴定結(jié)束后讀取標(biāo)準(zhǔn)液體積時(shí)，俯視讀數(shù)

Answer 1

【答案】用等濃度的NaOH溶液滴定等濃度的草酸，恰好完全中和消耗NaOH溶液的體積是草酸的2倍 溶液中KHC2O4電離出HC2O4-，HC2O4-既存在電離平衡HC2O4- H++C2O42-，又存在水解平衡HC2O4- +H2O H2C2O4 +OH-，由于其電離程度大于水解程度，故溶液顯酸性 2MnO4-+5H2C2O4+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O 蒸餾水洗凈 標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗2-3次 溶液由無色變?yōu)樽霞t色 且半分鐘內(nèi)不褪色 1.2 AC

【解析】

（1）草酸和NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)，如果草酸是二元酸，則參加反應(yīng)的草酸物質(zhì)的量應(yīng)該是NaOH的一半；

（2）草酸氫鉀（KHC2O4）溶液顯酸性的原因是草酸氫根的電離程度大于水解程度；

（3）①酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，草酸具有還原性，反應(yīng)中草酸被氧化生成二氧化碳?xì)怏w，高錳酸鉀被還原生成二價(jià)錳離子；

②酸式滴定管有活塞，在向滴定管中注入KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液前，滴定管除需要檢漏外，還需蒸餾水洗滌和用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗2-3次；當(dāng)草酸反應(yīng)完后，溶液顯紫紅色說明滴定到達(dá)終點(diǎn)；

③根據(jù)反應(yīng)方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O，及草酸鈣的化學(xué)式CaC2O4，可知：n（Ca2+）=n（H2C2O4）=5/2n（MnO4-）；

④根據(jù)c（待測(cè)）=c(標(biāo)準(zhǔn))×V(標(biāo)準(zhǔn))/V(待測(cè))分析不當(dāng)操作對(duì)V（標(biāo)準(zhǔn)）的影響，以此判斷濃度的誤差。

（1）草酸和NaOH發(fā)生中和反應(yīng)時(shí)，如果草酸是二元酸，則參加反應(yīng)的草酸物質(zhì)的量應(yīng)該是NaOH的一半，所以用已知濃度的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定等濃度的草酸溶液，消耗NaOH的體積是草酸的2倍就說明草酸是二元酸，故答案為：用已知濃度的NaOH溶液滴定等濃度的草酸，恰好完全中和消耗NaOH溶液的體積是草酸的2倍；

（2）KHC2O4在溶液中電離出HC2O4-，HC2O4-既存在電離平衡HC2O4- H++C2O42-，又存在水解平衡HC2O4- +H2O H2C2O4 +OH-，由于HC2O4-電離程度大于水解程度，故溶液顯酸性，故答案為：KHC2O4電離出的HC2O4-既存在電離平衡HC2O4- H++C2O42-，又存在水解平衡HC2O4- +H2O H2C2O4 +OH-；由于其電離程度大于水解程度，故溶液顯酸性；

（3）①酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，草酸具有還原性，反應(yīng)中草酸被氧化生成二氧化碳?xì)怏w，高錳酸鉀被還原生成二價(jià)錳離子，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=

10CO2↑+2Mn2++8H2O，故答案為：2MnO4-+5H2C2O4+6H+＝2Mn2++10CO2↑+8H2O；

②酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)的氧化性，應(yīng)盛放在酸式滴定管內(nèi)，酸式滴定管有活塞，在向滴定管中注入KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液前，滴定管除需要檢漏外，還需蒸餾水洗滌和用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗2-3次；草酸具有還原性，能夠使高錳酸鉀溶液褪色，向無色草酸溶液中加入酸性高錳酸鉀溶液，當(dāng)草酸反應(yīng)完后，溶液顯紫紅色說明滴定到達(dá)終點(diǎn)，故答案為：蒸餾水洗；標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗2-3次；溶液由無色變?yōu)樽霞t色 且半分鐘內(nèi)不褪色；

③血樣10.00mL經(jīng)過上述處理后得到草酸，草酸消耗的消耗的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為：0.010mol/L×0.012L=1.2×10-4mol，根據(jù)反應(yīng)方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O，及草酸鈣的化學(xué)式CaC2O4，可知：n（Ca2+）=n（H2C2O4）=5/2n（MnO4-）=2.5×1.2×10-4mol=3×10-4mol，Ca2+的質(zhì)量為：40g/mol×3×10-4mol=0.012g，鈣離子的濃度為：0.012g/10mL

=0.0012g/mL=1.2 mg/mL，故答案為：1.2；

④A.酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗就直接注入酸性高錳酸鉀溶液， 標(biāo)準(zhǔn)液的濃度偏小，造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，所測(cè)結(jié)果偏高；

B. 滴定前盛放待測(cè)液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后未干燥，草酸稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，對(duì)滴定結(jié)果無影響；

C. 酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失，直接導(dǎo)致讀數(shù)比實(shí)際值偏大，使測(cè)定的濃度偏高；

D. 滴定結(jié)束后讀取標(biāo)準(zhǔn)液體積時(shí)，俯視讀數(shù)導(dǎo)致讀數(shù)比實(shí)際上偏小，使測(cè)定的濃度偏低。

故選AC，故答案為：AC。