2025年大学化学实验G理论考试试题及答案

2025年大学化学实验G理论考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.实验室中金属钠的正确保存方法是（）。A.保存在水中B.保存在煤油中C.保存在酒精中D.保存在稀盐酸中答案：B解析：金属钠化学性质活泼，易与水、氧气反应，煤油密度小于钠且不与钠反应，可隔绝空气和水；水、酒精（含羟基）、稀盐酸均会与钠反应，故选择B。2.用移液管移取25.00mL溶液时，正确的操作是（）。A.移液管垂直插入液面，吸液至刻度线以上，迅速用食指堵住管口B.移液管倾斜插入液面，吸液至刻度线以上，缓慢调整液面至刻度线C.移液管垂直插入液面2-3cm，吸液至刻度线以上，用拇指堵住管口D.移液管倾斜插入液面，吸液至刻度线，直接转移答案：B解析：移液管使用时需倾斜插入液面，避免吸空；吸液至刻度线以上后，需缓慢调整液面至刻度线（用食指控制），确保体积准确。拇指无法精细控制液面，垂直插入过深可能导致外壁沾液，故B正确。3.下列关于pH计校准的描述，错误的是（）。A.校准前需用去离子水冲洗电极并吸干B.校准应选择与待测溶液pH相近的两种标准缓冲溶液（如pH4.00和pH6.86）C.校准完成后，电极应浸泡在饱和氯化钾溶液中D.若待测溶液为强酸性，可仅用pH4.00缓冲溶液校准答案：D解析：pH计需用两点校准以保证准确性，仅用一点校准无法校正电极斜率误差，故D错误。其他选项均符合pH计使用规范。4.重结晶实验中，若晶体析出过少，可能的原因是（）。A.溶解时加入的溶剂量过少B.热过滤时未使用保温漏斗C.冷却时温度降得太慢D.溶质在溶剂中的溶解度随温度变化小答案：D解析：重结晶依赖溶质在高温下易溶、低温下难溶的特性。若溶解度随温度变化小（D选项），则冷却后析出晶体少；溶剂量过少会导致未完全溶解（A错误）；热过滤未保温会导致溶质提前析出（B错误）；冷却太慢可能导致晶体过大而非过少（C错误）。5.用分光光度计测定溶液吸光度时，若比色皿外壁有残留水，会导致测量结果（）。A.偏高B.偏低C.无影响D.无法判断答案：A解析：比色皿外壁的水会反射或吸收部分光，使透过光减少，仪器检测到的吸光度（A=-lgT）会偏高（T为透光率）。6.滴定分析中，若滴定管未用待装溶液润洗，会导致测定结果（）。A.偏高（当滴定剂为标准溶液时）B.偏低（当滴定剂为标准溶液时）C.无影响D.不确定答案：A解析：滴定管未润洗会残留水，稀释标准溶液，导致滴定时消耗体积偏大，若待测物浓度通过标准溶液体积计算，则结果偏高（如用NaOH滴定HCl，V(NaOH)偏大，计算的c(HCl)偏高）。7.下列关于实验数据记录的要求，错误的是（）。A.原始数据需用钢笔或圆珠笔记录，不得涂改B.若记录错误，应在错误数据上划单横线，旁注正确数据并签名C.数据可先记在草稿纸，整理后誊抄至实验报告D.记录时应保留仪器精度对应的有效数字（如电子天平记至0.0001g）答案：C解析：原始数据需直接记录在实验报告中，不得转抄，避免遗漏或错误，故C错误。8.测定有机化合物熔点时，若样品装填过松，会导致（）。A.熔点偏高B.熔点偏低C.熔程变宽D.无影响答案：C解析：样品装填过松会导致传热不均匀，晶体局部先熔化，局部后熔化，熔程（初熔至全熔的温度范围）变宽；熔点本身由物质性质决定，装填松紧不影响熔点数值，但影响熔程。9.配制标准溶液时，若固体溶质未完全溶解就定容，待溶液冷却后（溶质溶解度随温度升高而增大），溶液浓度会（）。A.偏高B.偏低C.不变D.无法判断答案：B解析：未完全溶解时定容，冷却后溶质继续溶解，溶液体积不变但溶质质量增加，浓度应偏高？需重新分析：假设溶质溶解度随温度升高而增大，若热溶液中未完全溶解（部分溶质未溶），定容后冷却，温度降低，溶解度下降，未溶的溶质不会再溶解，反而可能析出？此处可能存在矛盾。正确分析应为：若配制时温度较高，溶质未完全溶解（部分以固体存在），定容后冷却至室温，固体溶解（因室温下溶解度可能足够），此时溶液体积为定容体积，但溶质总量增加（原未溶的部分溶解），故浓度偏高。但更常见的情况是，若溶质需完全溶解才能配制准确浓度，未溶解时定容会导致实际溶质不足（因定容后体积固定，但溶质未全溶，转移时可能损失固体），故最终浓度偏低。本题正确答案应为B（偏低），因未溶解的溶质未被计入溶液中，定容后溶液中溶质质量少于理论值。10.下列实验中，需要使用恒温水浴的是（）。A.酸碱中和滴定B.重结晶C.乙酸乙酯的制备D.化学反应速率的测定（温度影响）答案：D解析：化学反应速率的测定中，温度是关键变量，需用恒温水浴控制温度；酸碱滴定在常温下进行，重结晶依赖自然冷却，乙酸乙酯制备用酒精灯加热（非恒温），故D正确。二、填空题（每空1分，共20分）1.实验室常用的三种干燥剂中，不能用于干燥乙醇的是______（填“无水氯化钙”“无水硫酸钠”或“分子筛”），原因是______。答案：无水氯化钙；氯化钙与乙醇形成络合物（CaCl₂·nC₂H₅OH）2.滴定管的读数应保留______位小数，移液管的容量精度通常为______（填“±0.01mL”“±0.02mL”或“±0.1mL”）。答案：2；±0.01mL3.分光光度法中，朗伯-比尔定律的适用条件是______、______和______。答案：单色光；稀溶液（浓度较低）；入射光与溶液无化学相互作用（或“非散射体系”）4.配制0.1mol/LNaOH标准溶液时，需采用______（填“直接法”或“间接法”），原因是______。答案：间接法；NaOH易潮解且易吸收空气中的CO₂，无法准确称量纯品5.重结晶的主要步骤包括：______、______、______、______和干燥。答案：溶解（制成热饱和溶液）；热过滤（除去不溶性杂质）；冷却结晶（析出晶体）；抽滤（分离晶体与母液）6.用KMnO₄法测定H₂O₂含量时，滴定需在______（填“酸性”“中性”或“碱性”）条件下进行，指示剂为______（填“自身指示剂”“酚酞”或“甲基橙”）。答案：酸性；自身指示剂（KMnO₄本身呈紫红色，终点时过量半滴显浅粉色）7.电子天平使用前需进行______操作，称量时若样品易吸水，应采用______（填“直接称量法”“固定质量称量法”或“递减称量法”）。答案：校准（或“调零”）；递减称量法（避免样品在空气中暴露时间过长）8.误差按性质可分为______误差和______误差，其中______误差可通过增加平行测定次数减小。答案：系统；随机；随机三、简答题（每题6分，共30分）1.简述酸碱滴定中选择指示剂的原则，并举例说明。答案：选择指示剂的原则：（1）指示剂的变色范围应全部或部分落在滴定突跃范围内；（2）指示剂的变色点尽量与化学计量点接近；（3）指示剂颜色变化明显，易于观察。例如，用0.1mol/LNaOH滴定0.1mol/LHCl时，滴定突跃为pH4.3-9.7，可选择酚酞（变色范围pH8.2-10.0，部分落在突跃内）或甲基橙（pH3.1-4.4，部分落在突跃内），但酚酞变色更接近计量点（pH7.0），故更常用。2.配位滴定（EDTA法）中，为何需要加入缓冲溶液？以测定水的硬度（Ca²+、Mg²+总量）为例说明。答案：EDTA（H4Y）在溶液中分步解离，其与金属离子的配位能力（条件稳定常数K’）与溶液pH密切相关。若pH过低，H+与Y4-结合生成HY3-等，降低Y4-浓度，K’减小，配位不完全；若pH过高，金属离子（如Mg²+）易水解生成氢氧化物沉淀，也会影响配位。测定水的硬度时，通常控制pH=10（氨-氯化铵缓冲溶液），此时Ca²+、Mg²+与EDTA的K’足够大（lgK’(CaY)=10.7，lgK’(MgY)=8.7），可定量配位；同时，铬黑T指示剂（EBT）在pH10时呈蓝色，与Mg²+配位呈红色，终点时EDTA夺取Mg-EBT中的Mg²+，指示剂游离为蓝色，变色明显。3.简述“恒重”在重量分析中的意义及操作要求。答案：恒重指连续两次称量的质量差不超过规定值（通常≤0.2mg），确保样品中水分或挥发性物质已完全除去，或沉淀已完全干燥，避免因残留溶剂导致质量误差。操作要求：（1）干燥或灼烧后，需在干燥器中冷却至室温再称量（避免热空气浮力影响）；（2）每次称量时间、环境条件（如温度、湿度）应一致；（3）若第一次称量后质量未达标，需重新干燥/灼烧，重复冷却、称量直至恒重。4.分光光度法中，为何通常选择最大吸收波长（λmax）作为测定波长？若待测溶液中存在干扰物质，应如何选择波长？答案：选择λmax的原因：（1）此时摩尔吸光系数（ε）最大，灵敏度最高；（2）λmax处吸收曲线较平坦，波长微小变化对吸光度影响小，测定误差低。若存在干扰物质，需选择待测物有较强吸收、干扰物吸收较弱的波长（即“吸收光谱不重叠区域”）；若干扰物与待测物吸收光谱重叠，可通过加入掩蔽剂（如测Fe²+时用邻二氮菲，加入盐酸羟胺掩蔽Fe³+）或采用双波长法（选择两波长使干扰物吸光度差为0）。5.列举三种实验中常见的系统误差来源，并说明如何消除或减小。答案：（1）仪器误差：如天平砝码锈蚀，可通过校准仪器消除；（2）方法误差：如滴定终点与计量点不一致（指示剂选择不当），可通过更换指示剂或做空白实验减小；（3）试剂误差：如试剂含杂质，可通过使用高纯度试剂或做对照实验（用标准样品代替待测样）校正；（4）操作误差：如滴定管读数时的视差，可通过规范操作（视线与液面凹处平齐）减小。四、计算题（每题10分，共30分）1.准确称取0.5000g基准邻苯二甲酸氢钾（KHP，M=204.22g/mol），溶解后用NaOH溶液滴定，消耗24.50mL，计算NaOH溶液的浓度（保留4位有效数字）。答案：反应式：KHP+NaOH=KNaP+H₂On(KHP)=m/M=0.5000g/204.22g/mol≈0.002448moln(NaOH)=n(KHP)=0.002448molc(NaOH)=n/V=0.002448mol/0.02450L≈0.09992mol/L2.用分光光度法测定Fe²+含量，已知ε=1.1×10⁴L/(mol·cm)，比色皿厚度b=1cm，测得吸光度A=0.440，计算溶液中Fe²+的浓度（单位：mg/L，Fe的原子量为55.85）。答案：根据朗伯-比尔定律：A=εbc→c=A/(εb)c(Fe²+)=0.440/(1.1×10⁴L/(mol·cm)×1cm)=4.0×10⁻⁵mol/L转换为mg/L：4.0×10⁻⁵mol/L×55.85g/mol×1000mg/g=2.234mg/L≈2.23mg/L（保留3位有效数字）3.某学生用滴定管量取25.00mL标准HCl溶液（c=0.1000mol/L），滴定未知浓度的NaOH溶液，三次平行测定消耗HCl体积分别为24.98mL、25.02mL、25.10mL。计算：（1）平均消耗体积；（2）相对平均偏差（保留2位小数）。答案：（1）平均体积V̄=(24.98+25.02+25.10)/3=25.03mL（2）各次偏差：d₁=24.98-25.03=-0.05mL；d₂=25.02-25.03=-0.01mL；d₃=25.10-25.03=+0.07mL平均绝对偏差|d̄|=(0.05+0.01+0.07)/3≈0.043mL相对平均偏差=|d̄|/V̄×100%=(0.043/25.03)×100%≈0.17%五、综合分析题（每题10分，共20分）1.某实验小组用“碘量法”测定CuSO₄·5H₂O中的Cu含量，步骤如下：①称取样品0.5g，溶解后加HAc调节pH=3-4；②加入过量KI，反应生成I₂；③用0.1mol/LNa₂S₂O₃标准溶液滴定至溶液呈浅黄色，加入淀粉指示剂，继续滴定至蓝色消失，记录体积。（1）写出步骤②的化学反应方程式；（2）为何调节pH=3-4？若pH过高或过低会有何影响？（3）淀粉指示剂为何在滴定至浅黄色时加入？答案：（1）反应方程式：2Cu²++4I⁻=2CuI↓+I₂（或I₃⁻）（2）调节pH=3-4的原因：Cu²+在强酸性条件下（pH<3）易水解生成Cu(OH)₂沉淀，且I⁻易被空气中的O₂氧化（4I⁻+4H++O₂=2I₂+2H₂O）；若pH过高（>5），Cu²+水解加剧，同时S₂O₃²-在碱性条件下易歧化（S₂O₃²-+4I₂+10OH⁻=2SO₄²-+8I⁻+5H₂O），导致误差。（3）淀粉指示剂在浅黄色时加入的原因：若过早加入（I₂浓度高），淀粉与I₂形成的蓝色