Question

【題目】草酸是植物（特別是草本植物）常具有的成分，具有廣泛的用途。草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色，熔點為101℃，易溶于水，受熱易脫水、升華，170℃以上分解。常溫下它的電離常數K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5。回答下列問題：

I．擬用下列裝置分解草酸制備少量純凈的CO，其合理的連接順序為________（填字母序號）。

Ⅱ．設計實驗證明草酸為弱酸的方案及其現象均正確的有______（填序號）。

A.室溫下，取0.010mol/L的H2C2O4溶液，測其pH=2；

B．室溫下，取0.010mol/L的NaHC2O4溶液，測其pH>7；

C. 室溫下，取pH=a(a<3)的H2C2O4溶液稀釋100倍后,測其pH

D．標況下，取0.10mol/L的H2C2O4溶液100mL與足量鋅粉反應，收集到H2體積為224mL

Ⅲ．醫學上常用酸性KMnO4溶液和草酸（H2C2O4）溶液反應來測血液中血鈣的含量。測定方法是：取2mL血液用蒸餾水稀釋后．向其中加入足量的(NH4)2C2O4溶液,反應生成CaC2O4沉淀，將沉淀用稀硫酸溶解得到H2C2O4后，再用KMnO4溶液滴定。

①溶解沉淀時______（填“能”或“不能”）用稀鹽酸，原因是_________。

②滴定時，用______（填“酸”或“堿”）式滴定管裝KMnO4溶液，滴定達到終點的現象是______。

③ 滴定過程中發生的離子反應方程式______________。

④ 若上述滴定中消耗了1.0×10-4mol/LKMnO4的溶液20mL，則200mL該血液中含鈣_____g。

⑤ 下列操作會引起測定結果偏高的是__________（填序號）

A．滴定管在盛裝KMnO4溶液前未潤洗

B．滴定過程中，錐形瓶振蕩的太劇烈，以致部分液體濺出

C．滴定前讀數正確，滴定終點時俯視讀數

D．裝待測液的錐形瓶用蒸餾水洗滌后，沒用待測液沖洗

Answer 1

【答案】 BED C 不能 KMnO4也能氧化鹽酸 酸 當加入最后一滴KMnO4，溶液變為紫紅色且30s不變 2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2 +8H2O 0.02 A

【解析】試題分析：本題考查氣體制備實驗裝置的連接，氧化還原滴定實驗和誤差分析，實驗方案的設計和評價。

I.草酸晶體的熔點為101℃低于其分解溫度170℃，所以氣體發生裝置選B；草酸晶體分解的方程式為H2C2O4·2H2OCO↑+CO2↑+3H2O，分解得到的CO中混有CO2，要將混合氣通過NaOH溶液除去CO2；由于CO的密度與空氣相近，CO難溶于水，所以用排水法收集CO；裝置的合理連接順序為BED。

II.A項，草酸是二元弱酸，室溫下0.010mol/L的H2C2O4溶液的pH2，現象不正確；B項，常溫下草酸的電離常數K1=5.4×10-2、K2=5.4×10-5，HC2O4-水解方程式為HC2O4-+H2OH2C2O4+OH-，HC2O4-的水解常數為KW/K1=110-14（5.4×10-2）=1.8510-135.410-5，HC2O4-的電離程度大于HC2O4-的水解程度，室溫下0.010mol/L的NaHC2O4溶液的pH7，現象不正確；C項，室溫下，取pH=a(a<3)的H2C2O4溶液稀釋100倍后測其pH<a+2，說明加水稀釋過程中H2C2O4繼續電離產生H+，能說明草酸是弱酸；D項，標況下，取0.10mol/L的H2C2O4溶液100mL與足量鋅粉反應，收集到H2體積為224mL只能說明草酸是二元酸，不能說明草酸是弱酸；答案選C。

III. ①溶解沉淀時不能用稀鹽酸，原因是KMnO4也能氧化鹽酸，反應的離子方程式為2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。

②滴定時，用酸式滴定管裝KMnO4溶液，因為KMnO4具有強氧化性，會腐蝕堿式滴定管的橡皮管，所以不能用堿式滴定管。滴定達到終點的現象是當加入最后一滴KMnO4，溶液變為紫紅色且30s不變。

③滴定過程中KMnO4將H2C2O4氧化成CO2，發生的離子反應方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2 ↑+8H2O。

④若上述滴定中消耗了1.0×10-4mol/LKMnO4的溶液20mL，根據關系式5Ca2+~5CaC2O4~5H2C2O4~2KMnO4，n（Ca）=5/2c（KMnO4）V[KMnO4(aq)]=5/21.010-4mol/L0.02L=510-6mol，200mL該血液中含鈣510-6mol 40g/mol=0.02g。

⑤A項，滴定管在盛裝KMnO4溶液前未潤洗，所耗KMnO4溶液體積偏高，測定結果偏高；B項，滴定過程中，錐形瓶振蕩的太劇烈，以致部分液體濺出，所耗KMnO4溶液體積偏低，測定結果偏低；C項，滴定前讀數正確，滴定終點時俯視讀數，所耗KMnO4溶液體積偏低，測定結果偏低；D項，裝待測液的錐形瓶用蒸餾水洗滌后，沒用待測液沖洗，所耗KMnO4溶液體積偏低，測定結果偏低；引起測定結果偏高的是A，答案選A。