2026年四川大学化学学院面试实验操作思路练习题及答案

2026年四川大学化学学院面试实验操作思路练习题及答案一、实验设计题（共3题，每题15分）1.题目：设计一个实验方案，用于分离和提纯某混合物中的乙酸和乙醇（假设混合物中乙酸和乙醇的摩尔比约为1:2）。要求详细说明实验步骤、所用仪器、试剂及分离原理，并画出实验流程图。答案：实验目的：分离和提纯乙酸与乙醇的混合物。实验原理：乙酸具有酸性，可与碱性物质反应生成盐，而乙醇为中性，不与碱反应。利用这一性质，可通过酸碱反应和蒸馏实现分离。实验步骤：1.碱化反应：向混合物中加入足量的饱和NaOH溶液（或Na₂CO₃溶液），充分搅拌，使乙酸转化为乙酸钠。反应方程式为：CH₃COOH+NaOH→CH₃COONa+H₂O2.萃取分离：加入适量有机萃取剂（如乙酸乙酯或乙醚），充分振荡，使乙醇溶解于有机层，乙酸钠留在水层。静置分层，收集有机层。3.干燥有机层：加入无水Na₂SO₄或无水MgSO₄干燥剂，过滤去除干燥剂，得到乙醇粗产品。4.蒸馏提纯：对乙醇粗产品进行减压蒸馏，收集沸程约为78℃的馏分，得到纯净乙醇。5.酸化回收乙酸：将水层用稀盐酸酸化（pH≈2-3），使乙酸钠转化为乙酸。反应方程式为：CH₃COONa+HCl→CH₃COOH+NaCl静置分层，收集乙酸粗产品。6.蒸馏提纯乙酸：对乙酸粗产品进行常压蒸馏，收集沸程约为118℃的馏分，得到纯净乙酸。实验流程图：（略）所用仪器：烧杯、锥形瓶、分液漏斗、玻璃棒、滤纸、干燥器、蒸馏装置（包括加热装置、温度计、冷凝管等）。试剂：NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、乙酸乙酯（或乙醚）、无水Na₂SO₄、稀盐酸。解析：该方案利用乙酸与乙醇的化学性质差异，通过碱化、萃取、蒸馏等步骤实现分离，操作简单且高效。注意控制反应条件，避免乙醇过度挥发损失。2.题目：某固体样品可能含有氯化物、硫酸盐和碳酸盐中的一种或几种。设计实验方案，通过简单的化学反应检验其成分，并说明实验现象和结论。答案：实验目的：检验固体样品中是否含有氯化物、硫酸盐或碳酸盐。实验原理：-氯化物遇硝酸银溶液生成白色沉淀（AgCl）；-硫酸盐遇氯化钡溶液生成白色沉淀（BaSO₄）；-碳酸盐遇酸产生二氧化碳气体（CO₂）。实验步骤：1.检验碳酸盐：取少量样品溶于水，滴加稀盐酸，观察是否有气泡产生。若有气泡，说明样品含碳酸盐。2.检验硫酸盐：若步骤1无现象，取样品溶液，滴加氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成。若有沉淀，说明样品含硫酸盐。3.检验氯化物：若步骤2无现象，另取样品溶液，滴加硝酸银溶液，观察是否有白色沉淀生成。若有沉淀，说明样品含氯化物。实验现象与结论：-若仅步骤1有现象，样品含碳酸盐；-若步骤1、2均有现象，样品含碳酸盐和硫酸盐；-若仅步骤2、3有现象，样品含硫酸盐和氯化物；-若三步均无现象，样品不含上述离子。所用试剂：稀盐酸、硝酸银溶液、氯化钡溶液。解析：该方案通过逐步排除法检验样品成分，避免干扰离子的影响。注意排除其他离子的干扰，如碳酸钡可能被硝酸银误判为氯化物沉淀。3.题目：设计实验方案，测定某金属钠的纯度。要求说明实验原理、步骤、所用仪器及数据处理方法。答案：实验目的：测定金属钠的纯度。实验原理：金属钠与水反应生成氢气和氢氧化钠，通过测量氢气的体积，可计算钠的质量，进而确定纯度。反应方程式为：2Na+2H₂O→2NaOH+H₂↑实验步骤：1.称量钠的质量：用分析天平精确称取一定质量的金属钠（如0.1g），记录数据。2.反应装置：将钠剪成小块，放入反应瓶中，加入足量蒸馏水（约50mL），连接气体收集装置（排水集气法）。3.收集氢气：记录反应开始和结束的时间，收集生成的氢气体积（需校正温度和压力）。4.数据处理：根据理想气体状态方程PV=nRT，计算氢气的摩尔数（n），再根据反应方程式计算钠的摩尔数，最终求出钠的质量（m）。纯度=(实际钠质量/理论钠质量)×100%所用仪器：分析天平、反应瓶、量筒、气体收集装置（广口瓶、导管、水槽）、温度计、秒表。数据处理方法：-氢气的摩尔数：n=PV/(RT)-钠的摩尔数：n(Na)=n(H₂)/2-钠的质量：m=n(Na)×M(Na)（M(Na)为钠的摩尔质量）解析：该方案操作简单，结果可靠，适用于常规纯度测定。注意反应速度控制，避免钠块过大导致反应不完全。二、操作步骤题（共3题，每题10分）1.题目：简述重结晶提纯固体物质的步骤，并说明每一步的目的是什么。答案：重结晶步骤：1.溶解：将待提纯固体溶于适量热溶剂中，搅拌加速溶解。目的：使杂质与目标物质分离。2.热过滤：将热溶液趁热过滤，去除不溶性杂质。目的：除去不溶性杂质。3.冷却结晶：将滤液冷却，使目标物质结晶析出。目的：降低溶解度，促进目标物质结晶。4.抽滤：用布氏漏斗抽滤晶体，并用少量冷溶剂洗涤晶体，去除表面杂质。目的：提高晶体纯度。5.干燥：将晶体置于烘箱中干燥（或真空干燥），得到纯品。目的：去除残留溶剂。解析：重结晶利用目标物质与杂质在溶剂中溶解度差异提纯，关键在于选择合适的溶剂和温度控制。2.题目：简述滴定分析中标准溶液配制和标定的步骤，并说明每一步的目的。答案：标准溶液配制：1.称量：用分析天平精确称取一定质量的基准物质（如KHP），记录数据。目的：确保溶质质量准确。2.溶解：将基准物质溶于适量溶剂（如水或乙醇）中，转移至容量瓶。目的：使溶质完全溶解。3.定容：加入溶剂至刻度线，摇匀。目的：确保溶液浓度准确。标准溶液标定：1.滴定：用待标定溶液滴定已知浓度的基准物质（如用NaOH滴定KHP），记录消耗体积。目的：测定待标溶液浓度。2.计算：根据反应方程式和基准物质消耗量，计算待标溶液浓度。目的：确保浓度准确可靠。解析：标准溶液配制和标定是滴定分析的基础，需严格控制称量、溶解和滴定条件，避免误差。3.题目：简述滴定分析中终点判断的常用方法，并举例说明。答案：终点判断方法：1.指示剂法：加入指示剂，根据颜色变化判断终点。如用酚酞指示酸碱滴定，终点时溶液由无色变为微红色。2.电位法：使用pH计或氧化还原电极，根据电位突变判断终点。如用氧化还原滴定法，终点时电极电位发生明显变化。3.永停滴定法：用于氧化还原滴定，终点时电流突然变化。解析：终点判断需选择合适的指示方法，确保终点准确且可重复。三、安全与规范题（共3题，每题5分）1.题目：实验中不慎将浓硫酸溅到皮肤上，应如何处理？答案：1.立即用大量流动的清水冲洗受溅部位（至少15分钟）；2.若溅到眼睛，立即用生理盐水或清水冲洗，并送医；3.涂抹稀NaHCO₃溶液中和残留酸液。解析：浓硫酸具有强腐蚀性，处理时需迅速降温并中和。2.题目：使用移液管和容量瓶时，有哪些注意事项？答案：1.移液管需用待移取溶液润洗2-3次；2.容量瓶定容时需沿玻璃棒缓慢加入溶剂至刻度线；3.使用前检查仪器是否完好，避免破损。解析：移液管和容量瓶精度高，