2025年全国高职化学检验工技能竞赛题库及答案

2025年全国高职化学检验工技能竞赛题库及答案一、化学检验基础知识与实验室安全1.（单选）下列关于浓硫酸稀释操作的叙述，正确的是A.将水缓慢倒入浓硫酸中并搅拌B.将浓硫酸缓慢沿玻璃棒加入水中并持续搅拌C.在通风橱外快速混合以缩短操作时间D.为加快散热，可将烧杯直接放入冰水浴后再加酸答案：B解析：浓硫酸稀释放热剧烈，必须将酸加入水中，利用玻璃棒引流并持续搅拌，使热量及时扩散；若顺序颠倒，水入酸会导致局部沸腾溅射。2.（单选）实验室废液缸中已含少量丙酮，现需弃去5mL苯甲酸乙酯，最安全的处理方式是A.直接倒入废液缸B.先用乙醇稀释再倒入C.单独收集作卤代烃类废液D.先用NaOH水解至无酯香味再集中处理答案：D解析：苯甲酸乙酯在碱性条件下可水解为水溶性苯甲酸钠与乙醇，降低有机溶剂风险；丙酮与之混放可能形成低沸点共沸物，增加挥发危险。3.（判断）“0.1mol·L⁻¹Na₂S₂O₃标准溶液配制后，需用重铬酸钾基准物质在酸性条件下标定。”答案：正确解析：K₂Cr₂O₇在酸性条件下氧化I⁻生成I₂，以淀粉为指示剂，用Na₂S₂O₃滴定，反应计量关系6∶1，标定结果准确。4.（填空）GB/T6012016规定，标定0.1mol·L⁻¹NaOH时，称取邻苯二甲酸氢钾______g（保留两位小数），若消耗NaOH25.00mL，则浓度为______mol·L⁻¹。答案：0.51；0.100解析：m=cVM=0.1×0.025×204.22≈0.51g；邻苯二甲酸氢钾与NaOH1∶1反应，故c(NaOH)=0.51/(204.22×0.02500)=0.100mol·L⁻¹。5.（简答）简述“三废”最小化原则在化学检验中的三项具体措施。答案：①源头减量：采用半微量分析，将滴定体积降至5mL以下；②替代工艺：用无毒EDTA置换氰化物络合滴定；③在线回收：将原子吸收废液中重金属通过电解沉积回收，残液经检测达标后排放。二、定量分析技术与滴定操作6.（单选）用0.020mol·L⁻¹KMnO₄滴定Fe²⁺，若试液含Fe0.28g，理论消耗体积为A.25.00mLB.50.00mLC.100.00mLD.125.00mL答案：B解析：n(Fe)=0.28/55.85=5.0×10⁻³mol；按5Fe²⁺+MnO₄⁻+8H⁺→5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，n(KMnO₄)=1/5n(Fe)=1.0×10⁻³mol；V=1.0×10⁻³/0.020=0.050L=50mL。7.（单选）EDTA滴定Ca²⁺时，溶液pH应维持为A.2B.4C.7D.10答案：D解析：pH=10时EDTA以Y⁴⁻型体为主，且Mg²⁺可辅助指示剂显色；若pH<8，CaY²⁻不稳定，终点拖后。8.（计算）称取0.2000g石灰石，经HCl溶解、煮沸除CO₂后，用0.02500mol·L⁻¹EDTA18.60mL滴定至纯蓝终点，求CaO质量分数。答案：w(CaO)=52.00%解析：n(EDTA)=0.02500×0.01860=4.65×10⁻⁴mol；n(CaO)=n(EDTA)；m(CaO)=4.65×10⁻⁴×56.08=0.02608g；w=0.02608/0.2000×100%=52.00%。9.（简答）说明返滴定法测定Al³⁺时，为何需加入过量EDTA并煮沸3min。答案：Al³⁺与EDTA络合速率慢，常温反应不完全；加入过量EDTA并煮沸可加速络合，确保Al³⁺全部转化为AlY⁻，冷却后调节pH=5.3，用Zn²⁺标液返滴定剩余EDTA，提高准确度。10.（实验设计）设计用酸碱滴定法测定铵盐中氮含量的实验方案，要求写出试样前处理、标准溶液、指示剂、计算式。答案：①前处理：称取试样1g于蒸馏瓶中，加过量NaOH，通水蒸气蒸馏，用已知浓度c₁、体积V₁的H₂SO₄标准溶液吸收NH₃；②滴定：蒸馏完毕，用NaOH标准溶液c₂回滴剩余H₂SO₄，指示剂甲基红亚甲基蓝混合；③计算：w(N)=[(c₁V₁–c₂V₂)×14.01]/m×100%，其中V₂为回滴消耗NaOH体积，m为试样质量。三、仪器分析与光谱技术11.（单选）火焰原子吸收测定镁时，为抑制电离干扰，常加入A.La³⁺B.Cs⁺C.EDTAD.C₂H₂答案：A解析：La³⁺为释放剂，可与共存阴离子PO₄³⁻结合，释放Mg；Cs⁺为电离抑制剂，用于碱金属；EDTA为络合剂，对电离干扰无效。12.（单选）紫外分光光度法测定苯酚时，最佳吸收波长应选择A.190nmB.220nmC.270nmD.320nm答案：C解析：苯酚B带吸收峰在270nm附近，摩尔吸光系数大且溶剂截止波长以下，190nm、220nm受溶剂吸收干扰，320nm无吸收。13.（填空）用1cm比色皿测得某溶液A=0.800，若改用2cm比色皿，则A=______；若溶液稀释一倍，用1cm比色皿A=______。答案：1.600；0.400解析：A=εbc，光程加倍吸光度加倍；浓度减半吸光度减半。14.（计算）采用标准加入法测废水中Cd，取20.0mL水样，测得信号S₁=0.120；加入5.0mL10.0mg·L⁻¹Cd标准后，总体积25.0mL，信号S₂=0.180，求原水样Cd浓度。答案：cₓ=2.00mg·L⁻¹解析：设原浓度cₓ，则0.120=k·cₓ；0.180=k·(20cₓ+5×10)/25；两式相除得0.180/0.120=(20cₓ+50)/25cₓ；解得cₓ=2.00mg·L⁻¹。15.（简答）简述ICPAES相比火焰AAS的三项优势。答案：①多元素同时测定，效率提高10倍以上；②线性范围宽，可达5个数量级，避免稀释误差；③检出限低，对多数金属可达μg·L⁻¹级，精密度<2%。四、色谱与电化学分析16.（单选）反相HPLC分离苯、萘、蒽，流动相甲醇水比例由60%升至90%，保留时间变化趋势为A.均缩短，蒽缩短最多B.均延长，蒽延长最多C.苯延长，蒽缩短D.无规律答案：A解析：反相体系增加有机相比例，洗脱能力增强，非极性强的蒽与固定相作用减弱，保留时间缩短最显著。17.（单选）用氟离子选择电极测F⁻时，需加入TISAB，其主要作用不包括A.维持离子强度恒定B.掩蔽Fe³⁺、Al³⁺C.调节pH至5.0D.提高F⁻迁移速率答案：D解析：TISAB含柠檬酸钠掩蔽剂、醋酸钠缓冲液及NaCl，维持活度系数与pH，但不改变迁移速率。18.（计算）气相色谱内标法测乙醇，称取内标物正丙醇0.1250g，样品1.000g，峰面积比A乙醇/A正丙醇=1.45，相对校正因子f乙醇=0.82，f正丙醇=1.00，求乙醇质量分数。答案：w=11.9%解析：w=(A₁/A₂)·(f₂/f₁)·(m₂/m₁)=1.45×(1.00/0.82)×(0.1250/1.000)=0.119=11.9%。19.（简答）说明循环伏安法判断电极反应可逆性的两个判据。答案：①峰电位差ΔEp≈59/nmV（25℃）；②峰电流比ipa/ipc≈1，且与扫速无关。若ΔEp明显大于59/nmV或峰电流比偏离1，则为准可逆或不可逆。20.（实验设计）设计用离子色谱测定雨水中Cl⁻、NO₃⁻、SO₄²⁻的实验条件，包括柱型、淋洗液、抑制器、流速、进样量、检出限估算。答案：柱型：DionexIonPacAS19，4×250mm；淋洗液：20mmol·L⁻¹KOH，梯度淋洗0–30min由20升至40mmol·L⁻¹；抑制器：ASRS300，自再生抑制模式，电流100mA；流速：1.0mL·min⁻¹；进样量：25µL；检出限：以S/N=3计，Cl⁻0.5µg·L⁻¹，NO₃⁻1.0µg·L⁻¹，SO₄²⁻1.5µg·L⁻¹。五、有机化合物定量与分离纯化21.（单选）用溴量法测定苯酚时，每摩尔苯酚消耗Br₂的量为A.1molB.2molC.3molD.6mol答案：C解析：苯酚在酸性条件下与Br₂发生三溴取代，生成2,4,6三溴苯酚，消耗3molBr₂。22.（单选）索氏提取法测脂肪，下列操作错误的是A.滤纸筒高度低于虹吸管顶端B.乙醚需过氧化物检验合格C.提取完毕先关闭冷凝水再撤热源D.提取器接口涂抹真空脂答案：C解析：提取结束应先撤热源，继续通冷凝水至系统冷却，防止乙醚挥发损失与爆炸风险。23.（计算）称取1.000g食用油，索氏提取后脂肪质量0.195g，酸价测定消耗0.050mol·L⁻¹KOH2.20mL，求酸价（mgKOH/g脂肪）。答案：0.63mgKOH/g解析：酸价=(cV×56.11)/m=(0.050×2.20×56.11)/0.195=0.63mgKOH/g。24.（简答）说明用硅胶柱层析分离β胡萝卜素与叶绿素时，洗脱剂由石油醚改为石油醚丙酮（9∶1）后Rf升高的原因。答案：丙酮为极性溶剂，增加洗脱剂极性，使叶绿素分子中极性基团与硅胶作用减弱，迁移速率加快，Rf升高；β胡萝卜素为非极性，受影响小，从而实现分离。25.（实验设计）设计用凯氏定氮蒸馏酸碱滴定法测定奶粉中蛋白质含量的完整原始记录表格，要求含称样、空白、标准、计算四栏。答案：|项目|试样1|试样2|空白|标准(NH₄Cl)||||||||称样(g)|0.5012|0.5008|—|0.0500||H₂SO₄吸收液浓度(mol·L⁻¹)|0.05000|0.05000|0.05000|0.05000||吸收液体积(mL)|25.00|25.00|25.00|25.00||NaOH滴定浓度(mol·L⁻¹)|0.05012|0.05012|0.05012|0.05012||消耗NaOH体积(mL)|12.10|12.08|24.50|19.80||氮质量(g)|0.0180|0.0181|—|0.0180||蛋白质质量分数(%)|22.7|22.8|—|—|六、数据处理与质量控制26.（单选）对同一样品6次测定结果：10.2、10.4、10.3、10.5、10.2、10.3mg·L⁻¹，用Grubbs检验判断10.5是否为异常值（G临界=1.822）。A.G=1.20，非异常B.G=1.50，非异常C.G=1.82，临界D.G=2.00，异常答案：B解析：x̄=10.32，s=0.129，G=|10.5–10.32|/0.129=1.50<1.822，保留。27.（计算）某标准曲线回归方程y=0.0185x+0.0020，r=0.9996，测定样液信号0.180，求浓度及95%置信区间（s_y/x=0.003，n=6，x̄=10.0，S_xx=175，t₀.₀₅,₄=2.776）。答案：c=9.62μg·L⁻¹，置信区间9.62±0.18μg·L⁻¹解析：c=(0.180–0.0020)/0.0185=9.62；置信区间=±t·s_y/x·√[1/n+(c–x̄)²/S_xx]=±2.776×0.003×√[1/6+(9.62–10)²/175]=±0.18。28.（简答）说明检出限（LOD）与定量限（LOQ）的区别及计算公式。答案：LOD=3.3σ/S，LOQ=10σ/S，其中σ为空白标准偏差，S为灵敏度（斜率）；LOD用于判断“有无”，LOQ用于“准确定量”