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業生產及科學研究領域均有廣泛應用。

（1）請設計實驗證明草酸為二元酸___________________________。

（2）已知草酸氫鉀（KHC2O4）溶液顯酸性，請結合必要的化學用語解釋KHC2O4溶液顯酸性的原因 ________。

（3）利用草酸及草酸鹽的性質可測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酸可得草酸，再用已知濃度的酸性KMnO4溶液滴定，使草酸轉化成CO2逸出，根據消耗的KMnO4溶液的體積即可測定血液樣品中Ca2+的濃度。

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

②抽取血樣10.00mL，經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標準溶液前，滴定管需要檢漏、____和___。確定反應達到終點的現象是__。

③滴定結束共消耗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定結果偏高的是_________。

A．酸式滴定管未用標準液潤洗就直接注入酸性高錳酸鉀溶液

B．滴定前盛放待測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．滴定結束后讀取標準液體積時，俯視讀數

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 標準液潤洗2-3次 溶液由無色變為紫紅色 且半分鐘內不褪色 1.2 AC

【解析】

（1）草酸和NaOH發生中和反應時，如果草酸是二元酸，則參加反應的草酸物質的量應該是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氧化性，草酸具有還原性，反應中草酸被氧化生成二氧化碳氣體，高錳酸鉀被還原生成二價錳離子；

②酸式滴定管有活塞，在向滴定管中注入KMnO4標準溶液前，滴定管除需要檢漏外，還需蒸餾水洗滌和用標準液潤洗2-3次；當草酸反應完后，溶液顯紫紅色說明滴定到達終點；

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

④根據c（待測）=c(標準)×V(標準)/V(待測)分析不當操作對V（標準）的影響，以此判斷濃度的誤差。

（1）草酸和NaOH發生中和反應時，如果草酸是二元酸，則參加反應的草酸物質的量應該是NaOH的一半，所以用已知濃度的NaOH標準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氧化性，草酸具有還原性，反應中草酸被氧化生成二氧化碳氣體，高錳酸鉀被還原生成二價錳離子，反應的離子反應方程式為：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的氧化性，應盛放在酸式滴定管內，酸式滴定管有活塞，在向滴定管中注入KMnO4標準溶液前，滴定管除需要檢漏外，還需蒸餾水洗滌和用標準液潤洗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，當草酸反應完后，溶液顯紫紅色說明滴定到達終點，故答案為：蒸餾水洗；標準液潤洗2-3次；溶液由無色變為紫紅色 且半分鐘內不褪色；

③血樣10.00mL經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的量為：0.010mol/L×0.012L=1.2×10-4mol，根據反應方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O，及草酸鈣的化學式CaC2O4，可知：n（Ca2+）=n（H2C2O4）=5/2n（MnO4-）=2.5×1.2×10-4mol=3×10-4mol，Ca2+的質量為：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.酸式滴定管未用標準液潤洗就直接注入酸性高錳酸鉀溶液， 標準液的濃度偏小，造成V（標準）偏大，所測結果偏高；

B. 滴定前盛放待測液的錐形瓶用蒸餾水洗凈后未干燥，草酸稀釋前后溶質的物質的量不變，對滴定結果無影響；

C. 酸式滴定管在滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失，直接導致讀數比實際值偏大，使測定的濃度偏高；

D. 滴定結束后讀取標準液體積時，俯視讀數導致讀數比實際上偏小，使測定的濃度偏低。

故選AC，故答案為：AC。