2026年化学实验技能大赛试题及答案

2026年化学实验技能大赛试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.在进行酸碱滴定实验时，选择指示剂的首要原则是（）。A.指示剂的变色范围越窄越好B.指示剂的变色点与滴定反应的化学计量点pH值尽可能接近C.指示剂的颜色变化要非常明显D.指示剂本身必须是强酸或强碱答案：B2.用重结晶法提纯固体有机物时，为了获得较大颗粒的晶体，应（）。A.配制饱和溶液后快速冷却B.配制饱和溶液后缓慢冷却，并投入晶种C.使用过量的溶剂D.在沸腾状态下直接过滤答案：B3.使用分析天平时，以下操作正确的是（）。A.用手直接拿取称量瓶B.将过热或过冷的物体直接放在秤盘上称量C.称量时关闭天平门D.称量固体粉末时，为方便直接倒在秤盘上答案：C4.在分馏实验中，若馏出速度过快，会导致（）。A.分离效果变差B.馏出物纯度提高C.理论塔板数增加D.液泛现象答案：A5.用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，若滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗，则测得的NaOH浓度将（）。A.偏高B.偏低C.无影响D.无法确定答案：A6.在制备乙酸乙酯的实验中，通常加入浓硫酸的作用是（）。A.脱水剂和催化剂B.氧化剂C.还原剂D.干燥剂答案：A7.使用移液管移取溶液时，正确的操作是（）。A.可以将移液管尖端的残留液吹出B.移液管应垂直，尖端紧贴接收容器内壁，让溶液自然流出C.为节省时间，可用洗耳球快速将溶液压出D.移液管使用前无需用待取液润洗答案：B8.测定熔点时，若样品研磨不细、装填不实，可能导致测得熔点（）。A.偏低且熔程变宽B.偏高且熔程变窄C.偏低且熔程变窄D.偏高且熔程变宽答案：A9.在薄层色谱（TLC）实验中，比移值Rf的定义是（）。A.斑点移动距离与展开剂前沿移动距离之比B.展开剂前沿移动距离与斑点移动距离之比C.两个斑点中心之间的距离D.原点到展开剂前沿的距离答案：A10.进行减压过滤时，正确的操作顺序是（）。A.先打开安全瓶活塞，再关闭水泵B.先关闭水泵，再打开安全瓶活塞C.同时进行D.顺序无关紧要答案：A11.用pH试纸测定某溶液pH值时，正确的操作是（）。A.将试纸浸入溶液中B.用蒸馏水润湿试纸后，再蘸取溶液C.用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液，点在试纸上，半分钟内与标准比色卡比较D.将试纸放在溶液上方，看其蒸汽颜色变化答案：C12.在硫酸铜晶体结晶水含量测定实验中，加热后的坩埚应放在（）中冷却至室温再称量。A.空气中B.实验台上C.干燥器D.冰箱答案：C13.下列气体中，不能用排水法收集的是（）。A.氧气B.氢气C.氨气D.一氧化氮答案：C14.用标准溶液标定另一溶液浓度时，平行实验通常至少要做（）次。A.1B.2C.3D.4答案：C15.在萃取操作中，为提高萃取效率，可以采取的措施是（）。A.使用一次大量萃取剂B.使用少量多次的萃取方法C.延长单次萃取时间D.剧烈摇晃后立即分离答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分。全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错得0分）1.下列仪器在使用前需要检查是否漏液的是（）。A.酸式滴定管B.容量瓶C.分液漏斗D.锥形瓶E.移液管答案：A、B、C2.关于蒸馏操作，下列说法正确的有（）。A.蒸馏烧瓶中加入的液体体积应为其容积的1/3到2/3B.温度计水银球的上限应与蒸馏头侧管的下限平齐C.为防止暴沸，应加入沸石或磁子D.蒸馏低沸点易燃液体时，可用明火直接加热E.实验结束时，应先停止加热，再关闭冷凝水答案：A、B、C3.下列实验操作中，可能导致安全事故的有（）。A.将水倒入浓硫酸中进行稀释B.未用完的白磷随意丢弃在水槽中C.用燃着的酒精灯去点燃另一盏酒精灯D.用手直接接触腐蚀性药品E.闻气体气味时，用手轻轻扇动，使少量气体飘入鼻孔答案：A、B、C、D4.下列物质中，适合用升华法进行提纯的有（）。A.碘单质B.氯化钠C.蔗糖D.樟脑E.硫酸铜答案：A、D5.关于滴定终点与化学计量点，以下描述正确的有（）。A.化学计量点是根据化学反应方程式计算得到的理论点B.滴定终点是实验过程中通过指示剂变色等方法观察到的点C.两者总是完全重合D.选择合适的指示剂可以使滴定终点无限接近化学计量点E.滴定误差主要来源于两者之间的差异答案：A、B、D、E三、填空题（每空1分，共20分）1.容量瓶上通常标有温度、______和______。答案：容量、刻度线2.在粗盐提纯实验中，除去不溶性杂质的操作是______，除去可溶性杂质（如Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻）通常需要依次加入过量的______、______和______溶液，最后通过______调节pH。答案：过滤、BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH、盐酸3.实验室中常用的干燥剂硅胶，变色硅胶吸水后颜色由______色变为______色，再生需在______℃下烘烤。答案：蓝、粉红、110-1204.用基准物质无水碳酸钠标定盐酸溶液浓度时，选用的指示剂通常是______，滴定终点颜色变化为______。答案：甲基橙、黄色变为橙色5.减压过滤装置通常由布氏漏斗、______、______和安全瓶组成。答案：吸滤瓶、水泵（或真空泵）6.阿贝折光仪在使用前需用______进行校正，测量时读数需保持在______℃。答案：纯水（或标准玻璃块）、20（或指定温度）7.从碘水中萃取碘，常用的有机萃取剂是______，该萃取剂在下层，分液时，应先从分液漏斗______放出下层液体，再从______倒出上层液体。答案：四氯化碳、下口、上口8.在测定化学反应速率实验中，通过测量______、______或______的变化来追踪反应进程。答案：气体体积、压力、颜色深度、电导率（任选三个）四、简答题（共45分）1.（封闭型，8分）简述使用分液漏斗进行萃取和分液操作的主要步骤及注意事项。答案：主要步骤：①检查分液漏斗是否漏液。②将混合溶液和萃取剂倒入分液漏斗，总量不超过其容积的3/4。③塞好玻璃塞，右手握住漏斗颈，左手握住活塞部分，倒置并充分振荡，期间注意及时打开活塞放气。④将分液漏斗放回铁圈中静置，待液体分层清晰。⑤将分液漏斗上口玻璃塞的凹槽对准颈部小孔（或打开玻璃塞），缓慢旋开活塞，使下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出。注意事项：使用前检查活塞和玻璃塞是否匹配、漏液；振荡时活塞部分朝上；放气时漏斗下口不能对着人或火源；分离液体时，要弄清楚哪一层是需要的产物，避免交叉污染；分液时，下层液体流尽后立即关闭活塞。2.（开放型，10分）设计一个简单的实验方案，鉴别三瓶失去标签的无色透明溶液：氯化钠溶液、碳酸钠溶液和稀盐酸。写出所用试剂、操作步骤、预期现象及结论。答案：方案一：①用三支洁净试管分别取少量三种待测液。②向三支试管中分别滴加紫色石蕊试液。变红者为稀盐酸；变蓝者为碳酸钠溶液；不变色或呈紫色者为氯化钠溶液。方案二：①用三支洁净试管分别取少量三种待测液。②向三支试管中分别滴加稀盐酸。有气泡产生者为碳酸钠溶液；无现象者为氯化钠溶液和稀盐酸。③另取两支试管，取剩余两种溶液，分别滴加步骤②中已鉴定的碳酸钠溶液。有气泡产生者为稀盐酸；无现象者为氯化钠溶液。其他合理方案亦可。3.（封闭型，12分）在“硫酸亚铁铵的制备”实验中，回答下列问题：（1）为什么在铁屑与稀硫酸反应制备硫酸亚铁的过程中，需要保持溶液呈酸性并水浴加热？（2）在制备过程中，为什么要趁热过滤？（3）硫酸亚铁铵晶体析出后，为什么采用减压过滤而不是常压过滤？答案：（1）保持酸性是为了防止Fe²⁺水解生成Fe(OH)₂沉淀；水浴加热是为了控制反应温度，避免反应过于剧烈，同时使铁屑中的杂质（如磷、硫）生成的氢化物（如PH₃、H₂S）逸出，减少产品污染，并防止FeSO₄晶体过早析出。（2）硫酸亚铁在低温下溶解度较小，趁热过滤可以防止FeSO₄在过滤过程中冷却结晶而损失在滤渣中。（3）硫酸亚铁铵晶体颗粒可能较细，采用减压过滤可以加快过滤速度，使晶体与母液更有效地分离，并减少晶体在滤纸上的停留时间，避免因溶剂挥发或氧化造成损失。4.（封闭型，15分）在氧化还原滴定中，高锰酸钾法是一种常用方法。请回答：（1）为什么高锰酸钾标准溶液不能直接配制，而需要标定？（2）标定高锰酸钾溶液常用的基准物质是什么？在什么介质中进行？为什么？（3）用高锰酸钾法测定双氧水中H₂O₂含量时，滴定反应的条件是什么（酸度、温度、催化剂等）？写出离子反应方程式。（4）高锰酸钾法滴定终点如何判断？答案：（1）因为高锰酸钾试剂纯度通常不够高，且其水溶液不稳定，易受水中还原性物质、光照、pH、温度等因素影响而发生分解。（2）常用草酸钠（Na₂C₂O₄）。在硫酸酸性介质中进行。因为酸性介质中高锰酸钾的氧化能力强，且还原产物为无色的Mn²⁺，便于终点观察。避免使用盐酸或硝酸，因Cl⁻可能被氧化，硝酸有氧化性会干扰。（3）在室温下，硫酸酸性介质中进行，利用Mn²⁺的自身催化作用（自动催化反应）。反应方程式：2MnO₄⁻+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O。（4）高锰酸钾自身为紫红色，还原产物Mn²⁺几乎无色。当滴定到化学计量点后，稍微过量的MnO₄⁻使溶液呈现稳定的微红色（半分钟内不褪色），即为终点。五、应用题（共40分）1.（计算类，15分）为测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，称取0.2500g样品，加入25.00mL0.2000mol/L的盐酸标准溶液，缓慢加热使碳酸钙完全溶解。冷却后，以甲基橙为指示剂，用0.1000mol/L的NaOH标准溶液返滴定过量的盐酸，消耗NaOH溶液18.50mL。计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。已知：M(CaCO₃)=100.09g/mol。答案：解：与CaCO₃反应的HCl的物质的量=初始HCl总物质的量-与NaOH反应的HCl物质的量。初始HCl物质的量：n₁(HCl)=c₁V₁=0.2000mol/L×0.02500L=0.005000mol。与NaOH反应的HCl物质的量：n₂(HCl)=n(NaOH)=c₂V₂=0.1000mol/L×0.01850L=0.001850mol。与CaCO₃反应的HCl物质的量：n₃(HCl)=0.005000mol-0.001850mol=0.003150mol。由反应CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O可知，n(CaCO₃)=1/2n₃(HCl)=0.003150mol/2=0.001575mol。CaCO₃的质量：m(CaCO₃)=n(CaCO₃)×M(CaCO₃)=0.001575mol×100.09g/mol=0.1576g。质量分数：w(CaCO₃)=[m(CaCO₃)/m(样品)]×100%=(0.1576g/0.2500g)×100%=63.04%。答：该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为63.04%。2.（分析综合类，25分）某学生小组计划用环己醇为原料，通过酸催化脱水制备环己烯。已知相关物理常数：环己醇（沸点161℃，密度0.962g/mL），环己烯（沸点83℃，密度0.811g/mL）。主要实验步骤包括：反应、蒸馏、洗涤、干燥、蒸馏纯化。请分析并回答：（1）写出该脱水反应的化学方程式，并指出本实验所用的酸催化剂通常是什么？（2）在反应装置中，通常会在接收瓶置于冰水浴中，为什么？（3）在初步蒸馏得到的粗产品中，可能含有哪些主要杂质？在后续的洗涤步骤中，依次用饱和食盐水、5%碳酸钠溶液、水进行洗涤，各自目的是什么？（4）洗涤后，用无水氯化钙干燥粗产品。如何判断干燥完全？（5）最后一步进行蒸馏纯化时，应收集哪个温度区间的馏分？在蒸馏装置中，温度计水银球应处于什么位置？如果馏出速度过快，对产品纯度和产率有何影响？（6）若最终得到纯净环己烯产品体积为VmL，理论产量以环己醇完全转化计算，请写出计算产率的公式（用V表示，无需计算具体数值）。答案：（1）化学方程式：C₆H₁₁OH→C₆H₁₀+H₂O（催化剂：浓H₃PO₄或浓H₂SO₄）。本实验常用浓磷酸作催化剂，因其氧化性弱于浓硫酸，可减少副反应（如氧化、碳化）。（2）因为环己烯沸点较低（83℃），冰水浴可以降低接收瓶温度，防止环己烯挥发损失，并提高冷凝效率。（3）主要杂质：未反应的环己醇、水、酸性催化剂（如磷酸）、可能生成的低聚物或醚类。洗涤目的：①饱和食盐水洗涤：初步除去水溶性杂质，并降低有机物在水中的溶解度（盐析效应），减少产品损失。②5%碳酸钠溶液洗涤：中和粗产品中残留的酸性催化剂（如磷酸）。③水洗涤：洗去残留的碳酸钠和盐分。（4）观察干燥剂的状态。如果无水氯化钙颗粒松散，不结块，不粘连，且液体澄清透明，一般可认为干燥完全。也可放置一段时间（如30分钟）后再观察。（5）应收集82-85℃（或83℃左右）的馏分。温度计水银球的上限应与蒸馏头侧管的下限平齐。如果馏出速度过快，会导致分离效果变差，可能使少量前馏分或后馏分混入产品中，降低产品纯度；同时，也可能因来不及充分冷凝而造成产品损失，降低产率。（6）产率公式：产率=(实际产量/理论产量)×100%。设环己醇投料体积为V₀mL，则其质量为m=V₀×0.962g