Question

11．鈣元素是人體必需的常量元素，所有細胞都需要鈣元素．正常人體血液含Ca²⁺為2.2×10^-3～2.7×10^-3 mol/L．先抽取某人血樣10mL，稀釋后用草酸銨 （NH₄）₂C₂O₄]溶液處理，使Ca²⁺完全變為草酸鈣（CaC₂O₄）沉淀；過濾，洗滌，將得到的沉淀用稀硫酸溶解可得到草酸（H₂C₂O₄），并用2.0mL 5.0×10^-3 mol/L KMnO₄溶液與溶解得到的草酸恰好完全反應．求此人血液中Ca²⁺的濃度，并判斷其血液含鈣量是否正常．（提示：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnO₄+K₂SO₄+10CO₂+8H₂O）

Answer 1

分析 根據方程式計算草酸鈣的物質的量，根據元素守恒可知血液中鈣離子物質的量再計算濃度．

解答 解：消耗高錳酸鉀的物質的量為：5.0×10^-3mol/L×0.002L=1×10^-5mol，
2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+10CO₂+8H₂O
  2                5
1×10^-5mol  n（H₂C₂O₄）
$\frac{2}{1×1{0}^{-5}mol}$=$\frac{5}{n（{H}_{2}{C}_{2}{O}_{4}）}$，
n（H₂C₂O₄）=2.5×10^-5mol，
C₂O₄^2------H₂C₂O₄----CaC₂O₄---Ca²⁺
1                   1               1              1
             2.5×10^-5mol                    n（Ca²⁺）
n（Ca²⁺）=2.5×10^-5mol
CCa²⁺）=$\frac{n（C{a}^{2+}）}{V}$=$\frac{2.5×1{0}^{-5}mol}{0.01L}$=2.5×10^-3mol/L，
濃度為$\frac{2×1{0}^{-5}}{0.01L}$mol=2.5×10^-3 mol/L，介于2.2×10^-3～2.7×10^-3 mol/L之間，所以此人健康，
答：此人血液中的Ca²⁺的物質的量濃度為2.5×10^-3 mol/L，此人健康．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握反應中元素的化合價變化、反應中物質的量關系為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，題目難度不大．