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2007~08学年化学系实验与综合化学知识竞赛题


2007~08 学年化学系实验与综合化学知识竞赛题 年级 姓名 学号 绩 注意:本次竞赛笔试时间共计 3hr,总分 300 分,请同学们在规定时间内完成。 成

一、视频挑错(本题 40 分,每正确指出一处错误并说明理由者 8 分。其中至少存在 7 处不 当之处) 这里是一段香港某大学的减压蒸馏教学录像片。 请同学们按照自己的理解, 指出片子中出现 的不当操作

和错误,并说明理由。(本片重复播放 3 遍) 二、填空题(本题 80 分,各题分值标于题首) 1. (8 分)下列各离子的可见区颜色为: (1) 亮绿色 。 (2) 棕黄色 。 (3) 浅紫色 。 (4) 色 。 橙

2. (5 分)人体对某些元素的摄入量过多或过少均会引起疾病。试将代表下述病症的主要病 因字母编号填入相应的横线上:(1) 甲状腺肿大___E_____; (2) 斑釉齿________C _________; (3) 软骨病_____B________; (4) 营养性贫血_______ D______; (5) 骨痛病_____A_______。 A 镉中毒; B 缺钙; C 氟过多; D 缺铁; E 缺碘。

3. (4 分)选择合适的洗涤剂,洗涤下列仪器(试将代表洗涤剂的字母编号填入相应的横线 上) (1)装 KMnO4 溶液的玻璃器皿放置较久 B ;(2)莫尔法测定氯含量后的 滴定管 A ; (3) 内壁挂水珠的容量瓶 C ; (4)被沾污的比色皿 A 。 A. (1+2)HNO3; B. 10%的草酸溶液(含 20%HCl); C. 5%的铬酸洗液; D. 蒸馏水 4. (6 分)叶绿素对光最强的吸收区有两处: 波长 640~660nm 的 450nm 的 蓝紫 光部分。叶绿素对 绿色 红或橙 光部分和 430~ 光的吸收最少。

5. (6 分)写出下列高压钢瓶的颜色。 氧气 淡蓝或天蓝 ( ) 氢气 绿或淡绿 , ( ) , 氮气( 黑 ),氯气( 深绿 ),氨气( 黄或淡黄 ),乙炔( 白 )。 6. (6 分)能用水蒸气蒸馏的有机化合物应满足三个基本条件: (1) (2) 长时间与沸水共存而不发生化学变化 , 不溶于水(或几乎不溶于水) ,

(3) 在近 100℃时有一定蒸气压(一般不小于 1.33kPa ,即 10mmHg) 。

7. (3 分)为确保样品完全燃烧,氧弹中必须充入足够量的_氧气_,同时粉末样品必须制成_ 片状_,以免充气时_冲散_样品,使燃烧不完全,造成实验误差。 8. (8 分)写出下列元素的符号: 钪 Sc 钇 Y 铌 Nb 锝 Tc 铼 Re 钌 Ru 钯 Pd 铑 Rh

9. (2 分)实验室常用变色硅胶做干燥剂,变色原理的化学方程式是: ___CoCl2+nH2O→Co(H2O)n______ 。 10. (8 分)指出下列各级化学试剂标签的颜色,并给出它们的英文简写符号: (A) 优级纯_绿 色,G.R______ (B) 分析纯_红 色,A.R_ (C) 化学纯_ 蓝 色,CP_ (D) 生 物试剂_黄色或其他颜色,BR 或 CR__。 11.(3 分)下列图标的含义是: 爆炸 品 品 易燃 放射性物品

12.(9 分)下图所绘为有机化学实验室常用的玻璃仪器和瓷质仪器,试写出字母所代表的各 仪器的名称。 a 空气冷凝管 c 分液漏斗 e 恒压加料漏斗 器 h 色谱柱 l 接液管 管 q 克氏 Claisen 蒸馏头 f 分水 o Y形 t 三口烧瓶

13.(4 分)标定 EDTA 溶液时,若控制 pH=5,常选用___二甲酚橙或 XO 为金属离子指示剂; 若控制 pH=10,常选用_铬黑 T 或 EBT 为金属离子指示剂。 14. (4 分)A (纵坐标)~ λ (横坐标) 作的图称为 吸收光谱 曲线,A (纵坐标)~ c (横坐标)作的图称为 标准或工作 曲线。 15.(4 分)某仪器铭牌上标注如下字样:“额定电压~380V”,请你画出与其配套的电源插座 的示意图,并标出各插孔所对应相线的名称。 A B C N 三、判断题(本题 40 分,每题分值 2 分。用“+”和“-”分别表示正、误。毋需说明理由) 1.对某项测定来说,它的系统误差大小是不可测量的。(-)

2.乙酸乙酯皂化反应速率常数可以用电导法测定是因为该反应溶液的电导率由 NaOH 的浓度 决定。( + ) 3.在电动势测定实验中,如将标准电池的正负极接反,会造成电路短路。(-) 4.比旋光度为常数,与溶液的浓度无关。( + ) 5.水温越高,水的粘度越小。( + ) 6.紫外-可见吸收光谱的样品池一般均采用玻璃比色皿。(-) 7.质谱的工作原理是根据物质的质荷比不同来对物质进行分离检测的。(+) 8.原子发射光谱中使用的光源有等离子体、电弧、高压火花等。( - )

9.通常,测试某样品红外吸收光谱最主要的目的是定量测定样品中某痕量组分的含量。 ( - ) 10.在气相色谱定量分析中, 为克服检测器对不同物质响应性能的差异, 常需引入校正因子。 ( + ) 11.布拉格方程的表示式为 λ =2dsinθ 。( + ) 12.以 HCl 标准溶液滴定碱液中的总碱量时, 滴定管的内壁挂液珠, 会使分析结果偏低。 (+) 13.金属离子指示剂与金属离子生成的络合物过于稳定称为指示剂的僵化现象。( - ) 14.用酸碱容量法测定 H2C2O4·2H2O 的莫尔质量时,所用的试样失去部分结晶水, 产生正误差 ( + ) 15.若提勒管中的硫酸已经变黑,可加入少量硝酸钾固体并加热使其重新透明。( + ) 16.用甲苯溶解某化合物 B,过程的 DrG =15kJ/mol。这说明 B 难溶于甲苯。( - ) 17.三苯甲基碳正离子是人类发现的第一个可以“看得见”的碳正离子。( + ) 18.pH=4.05 的有效数字是三位。 ( - ) 19.标定 HCl 用的硼砂在使用前应置于烘箱内在 110℃烘干使用。(-) 20.对某试样进行三次平行测定,其平均含量为 25.65%,而真实含量为 25.35%,则其相对误 差为 0.30%。(-) 四、单选题(本题 60 分,每题分值 2 分。) 1.欲测定 923K 左右的温度,可选用( D )

(A) 水银玻璃温度计 (B)铜—康铜热电偶 (C) 热敏电阻 (D) 铂电阻温度计 2.阿贝折光仪使用什么光源?(D) (A) 红光 (B) 蓝光 (C) 白光 (D)钠光 D 线 3.电池电动势的测定常用对消法,下列说法错误的是(C) (A)电动势测定时要使电池反应在接近热力学可逆条件下进行; (B)在两个溶液中插入盐 桥,液接电位仍在毫伏数量级,精确测定仍不能满足要求;(C)用对消法测定电动势简便 易测,并可消除电极上副反应,避免标准电池损耗;(D)电动势测定可求电池反应的各种 热力学参数。 4.氢超电势实验所测的是哪一部分超电势:(C ) (A)电阻超电势; (B)浓差超电势 ;(C)活化超电势; (D)电阻超电势与浓差超电 势之和。 5.恒温槽中的水银接触温度计(又称导电表、电接点温度计)的作用是:(C ) (A)既作测温使用,又作控温使用 (B)只能用于测温 (C)只能用于控温 (D)控制搅拌器马达的功率 6.偶极矩测定实验,所谓溶液法,其基本想法是(B ) (A)用溶液来测量偶极矩;(B)无限稀释非极性溶剂中,溶质分子所处状态与气相接近; (C)非极性溶剂中,溶质分子所处状态与气相接近;(D)无限稀释非极性溶剂中,溶质分 子所处状态与气相完全相反。 7.在测定电动势时,为了尽量减小液体接界电势,常常在两个溶液之间插入一个盐桥,当溶 液中含有 ClO4 离子时,可以使用的盐桥是(B) (A)3%洋菜—饱和 KCl 盐桥; (B)3%洋菜—1mol/L NaCl 盐桥; (C)3%洋菜—1mol/L K2SO4 盐桥;(D)3%洋菜—NH4NO3 盐桥。 8.六次甲基四胺(pKb=8.85) 配制缓冲溶液的 pH 缓冲范围是( B ) (A). 8~10; (B). 4~6; (C). 6~8; (D). 3~5。 9.强酸滴定弱碱应选用的指示剂是(C ) (A). 酚酞 ;(B). 百里酚酞;(C). 甲基红; (D). 百里酚蓝。

10.在非缓冲溶液中用 EDTA 滴定金属离子时,溶液的 pH 值将(B ) (A). 升高;(B). 降低;(C). 不变;(D).与金属离子的氧化态有关。 11.在实验室里欲配置较为稳定的氯化亚锡溶液,宜采用下列何种方法 (D) (A).将 SnCl2 溶于碳酸钠溶液中,并加入少量锡粒;(B). 将 SnCl2 溶于新煮沸并冷却了 的纯水中;(C). 将 SnCl2 溶于醋酸中,并加入少量锌粉;(D).将 SnCl2 溶于盐酸中,并 加入少量锡粒。 12.在 1 mol/L H2SO4 溶液中,以 0.05 mol/L Ce 溶液滴定 0.05 mol/L Fe 溶液,其计量点 的电位为 1.06V,则对此滴定最适用的指示剂是( C) (A).二苯胺磺酸钠 (j =0.84 V); (B).邻苯氨基苯甲酸(j =0.89 V); (C).邻二氮菲-亚铁(j =1.06 V); (D).硝基邻二氮菲-亚铁(j =1.26 V)。 13.甲、乙二人同时分析同一矿样中含铅量,每次采样 3.5 克,分析结果的平均值报告为, 甲:0.042%;乙:0.04201%,问正确报告应是(B ) (A) 甲、乙二人的报告均正确;(B)甲的报告正确 ;(C) 甲、乙二人的报告均不正确; (D) 乙的报告正确。 14.碘量法要求在中性或弱酸性介质中进行滴定,若酸度太高,将会( D ) (A)反应不定量;(B)I2 易挥发;(C)终点不明显;(D)I 被氧化,Na2S2O3 被分解。 15.下列基准物质不能用来标定 KMnO4 溶液的是(D ) (A) Na2C2O4 ;(B)(NH4)2Fe(SO4)2 ;(C)H2C2O4 ;(D) Na2CO3 。 16.碘量法测定铜的过程中,加入 KI 的作用是( C ) A.氧化剂、络合剂、掩蔽剂;B.沉淀剂、指示剂、催化剂; C.还原剂、沉淀剂、络合剂;D.缓冲剂、络合掩蔽剂、预处理剂。 17.下列有机试剂中能使 FeCl3 显色的是( D ) A 阿斯匹林; B 乙酰苯胺; C 肉桂酸; D 水杨酸。 18.用薄层色谱分离混合物时,下列洗脱剂中洗脱能力最强的是( A) A 丙酮; B 环己烷; C 乙醚; D 乙酸乙酯。 19.一般情况下,干燥液体时每 10 mL 液体中加入干燥剂的量是(A )
' ' ' ' 4+ 2+

(A) 0.5~1 g; (B) 1 g; (C) 1~2 g; (D) 2 g。 20.在用康尼查罗反应由糠醛歧化制呋喃甲酸与呋喃甲醇的实验中,滴加氢氧化钠溶液时体 系温度应控制在( B ) (A) 0~5℃; (B) 8~10℃; (C) 12~15℃; (D) 室温。 21.对于未知液体的干燥,干燥剂应选用( D ) (A) 无水 CaCl2 ;(B) K2CO3 ;(C)金属 Na; (D)无水 Na2SO4。 22.指出下列哪种不是紫外-可见分光光度计使用的检测器? ( A ) (A)热电偶; (B)光电倍增管;(C)光电池; (D)光电管。 23.原子发射光谱与原子吸收光谱产生的共同点在于( A ) (A)辐射能使气态原子内层电子产生跃迁;(B)基态原子对共振线的吸收; (C)气态原子外层电子产生的跃迁;(D)激发态原子产生的辐射; 24.下列干燥含结晶水无机盐的方法中,任何情况下都不允许的是: ( D )

(A).放在装有干燥剂的干燥器中干燥; (B).在空气中晾干; (C).无水乙醇洗后在空气中晾干; (D).在 105℃下烘干。 25.下列各组实验中,反应后 pH 值无明显变化的是: ( A )

(A).硝酸银溶液与铬酸钾溶液混合;(B).硝酸银溶液与重铬酸钾溶液混合; (C).硝酸铅溶液与重铬酸钾溶液混合;(D).硝酸铅溶液与饱和硫化氢溶液混合。 26.用 K2Cr2O7 做基准物质标定 Na2S2O3 溶液,以淀粉溶液做指示剂,滴定终点的颜色变化为: ( C ) (A).由蓝色变为无色;(B).由无色变为蓝色;(C).由灰蓝色变为亮绿色;(D).由亮绿色变为 灰蓝色。 27.美国化学会化学文摘服务社编纂的 《化学文摘》 的英文缩写和首期出版年份为: B ( (A).CIS, 1925;(B).CA,1907;(C).SCI,1927;(D).CAS, 1908。 28.下列试剂:① 氯水;② AgNO3 溶液;③ Na2S2O3 溶液;④ 浓 H2SO4;⑤ HF 溶液;⑥ 苯 酚。需要保存在棕色试剂瓶中的是 ( A )。 )

A、①②③ ;

B、②③⑤ ;

C、③④⑥ ;

D、④⑤⑥。 ) 。

29.用 pH 试纸测定某无色溶液的 pH 值时, 规范的操作是 D (

A、将 pH 试纸放入待测溶液中润湿后取出,半分钟内跟标准比色卡比较;B、将待测溶液倒 在 pH 试纸上,跟标准比色卡比较;C、用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测溶液,滴在 pH 试纸上, 立即跟标准比色卡比较;D、将 pH 试纸剪成小块,放在干燥清洁的表面皿上,再用玻璃棒蘸 取待测溶液,滴在 pH 试纸上,半分钟内跟标准比色卡比较。 30.某溶液中含有较多的 Na2SO4 和少量 Fe2(SO4)3,欲用该溶液制取芒硝,进行操作:① 加适 量 H2SO4 溶液;② 加金属钠;③ 冷却结晶;④ 往煮沸的溶液中加过量 NaOH 溶液;⑤ 加强 热脱结晶水;⑥过滤;⑦ 加热煮沸一段时间;⑧ 蒸发浓缩。正确的操作步骤是 ( D )。 A、②⑥⑧③⑥⑤;B、④⑦⑥①⑧③⑥; C、②⑥①⑧③⑥; D、④⑥①⑧③⑥。 五、尽可能简要回答以下各题(本题 80 分,各题分值标于题首) 1.(5 分)将新制备的干燥 CuCl 暴露于空气中为什么会变色? 在空气中 CuCl 被氧化,因而变色。 4 CuCl + O2= 2 CuO + 2 CuCl2 2.(25 分)阅读下面的材料,回答问题: 受重金属污染的湖水,欲测定水中的 Cu、Pb、Cd 含量,可用下面的操作步骤进行富集和测 定:取水样 500~1000mL,加 5mL 50g/L ZnCl2 溶液,5.0g 锌粉,搅拌 15min,用快速滤纸过 滤,水洗沉淀 2~3 次。以(1+4)HNO3 溶解沉淀于烧杯中。溶液转移入 100mL 容量瓶,定容。 用原子吸收分光光度法测定 Cu、Pb、Cd 含量。 1).锌粉在此起什么作用? 还原剂、捕集剂(共沉淀剂) 2).ZnCl2 溶液的作用如何? 无 Zn 则不构成平衡电对;或答 去极化作用 3).为什么一定要用快速滤纸过滤?抽滤不行吗? 减少空气氧化作用,特别是对 Cd。抽滤因为空气流原因,反而增加氧化。 4).有人说用 HNO3 溶样会产生 NOx 有害气体,建议用稀 H2SO4+H2O2 混合溶剂溶样,你认为可行 不? 不可行。因 PbSO4 溶解度小(当然,微量时并不影响)
2+

5).用原子吸收分光光度法测定 Cu、Pb、Cd 时,各自元素所需的部件分别叫什么名字? 相应元素空心阴极灯。 3.(5 分)用两种方法区分 Na2S2O3 和 Na2SO3 溶液。 分别滴加稀盐酸溶液,有沉淀生成的是 Na2S2O3。 能溶解 AgBr 的溶液是 Na2S2O3。 其他合理答案亦可 4.(10 分)已知某溶液由 A 和 B 组成,且 A 和 B 的折光率有明显差异,如何用测折光率的方 法测定溶液的组成? 先配制一系列标样(称量法) 4分 测定折光率 2分 绘制工作曲线 2分 在曲线上查溶液浓度 2分 5.(15 分)三苯甲醇的晶体应当是白色的。某同学制得的三苯甲醇粗品为淡黄色。他用 99% 的乙醇将其溶解并趁热过滤,发现溶液为淡黄色,冷却后不见有晶体析出,向其中滴入数滴 水,发现溶液浑浊了。他想:既然水可以使晶体析出,就多加些水吧。于是他又加了较多的 水,静置后发现溶液变清了而沉于瓶底的三苯甲醇晶体仍为黄色。①.解释以上现象。②. 提出一种纯化产品的正确方法来。 ①(5 分)粗品中含有黄色杂质,故粗品为黄色。该杂质也溶于乙醇,所以溶液也呈黄色。乙 醇是三苯甲醇的良溶剂,配制的溶液浓度又太低,所以冷却后不见有晶体析出,水是三苯甲 醇的不良溶剂, 所以滴入数滴水后有少量三苯甲醇的晶体析出而使溶液变得浑浊。 当加入的 水较多时就有较多的三苯甲醇晶体析出,静置后沉于瓶底。同时黄色杂质也是不溶于水的, 当水加多时它也会析出并附着于三苯甲醇的表面上, 故而沉于瓶底的三苯甲醇仍为黄色。 由 于杂质的沉淀,溶液中不再含有黄色杂质,所以溶液就变清了。(粗体字为关键词) (2)(10 分)可以用约 80%的乙醇为溶剂,按照重结晶的正常程序(经活性炭脱色)对三苯 甲醇的粗品进行重结晶纯化以制取纯品;也可以采用随机配比的方法,即先用尽可能少的 99%乙醇将粗品配制成饱和的热溶液,向其中滴加沸水使之浑浊,重新加热至沸腾使浑浊消 逝,重复此操作直至产生的浑浊在沸腾温度下不再消逝,然后回滴少许 99%乙醇使溶液恰能 澄清,加入适量活性炭煮沸脱色并趁热过滤,将滤液冷却结晶,待结晶完全后抽滤收集晶体 并做干燥处理。(粗体字为关键词) 6.(20 分)含硫酸根离子样品的常量分析一般采用基于硫酸钡沉淀的重量法。某生在对天然 芒硝矿物样品的分析中,深感重量法的繁琐与低效率。经过初步考虑,他提出了基于以下反 应和过程的氧化还原容量法, 来测定芒硝矿可溶性组分中的硫酸根含量: 将样品溶液与草酸 钡固体在 pH6~9 于 353~363K 下共搅拌,完成沉淀转化 。过滤除去沉淀,滤液用标准高锰

酸钾溶液滴定: 根据标准高锰酸钾溶液浓度和消耗体积,计算样品中硫酸根含量。这个方 案将重量法测定硫酸根的繁琐程度大大化简。 请你依据上述背景材料并结合你掌握的知识原理,回答下面的问题(注:这些问题之间不存 在关联关系,应分别回答): ①该生的上述方案是否可行?请说明原因。(5 分) ②如果上述方案可行,在其按该方案第一次实施的同时,还需要安排什么实验?(5 分) ③如果上述方案可行,则请列出实施该方案所需要的试剂、材料和仪器条件,并分别注明它 们的规格(浓度)、型号。(10 分) 该方案不可行(2 分)。按转化反应平衡常数,欲使硫酸根离子浓度低于 10 mol/L,则体系 -3 中草酸根离子浓度不得高于 8×10 mol/L,这样转化溶液必须用大量水稀释,以下的工作 和操作就无法开展,即:转化不完全!(2 分)另外,在未知转化速度的条件下,不能判定 反应是否合用(1 分)。 还需要安排同一样品与重量法测定硫酸根的对比试验。(5 分) 样品溶液(1 分);草酸钡,A.R;0.1 mol/L 1/5KMnO4 标准溶液(1 分);0.1mol/L 氯化钙, 低于 6 mol/L 盐酸;低于 6 mol/L 硫酸;低于 6 mol/L 氢氧化钠溶液(2 分);中速定量滤 纸,广泛 pH 试纸(1 分);带加热电磁搅拌器,电炉(不大于 1000w)/酒精灯,石棉网, 温度计(1 分);烧杯 400ml 二只,长颈漏斗,100mm 表面皿(1 分);25ml 移液管, 50ml 酸式滴定管(2 分);250ml 锥形瓶(1 分)。
-5


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