2026年四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院面試實(shí)驗(yàn)操作思路練習(xí)題及答案一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（共3題，每題15分）1.題目：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，用于分離和提純某混合物中的乙酸和乙醇（假設(shè)混合物中乙酸和乙醇的摩爾比約為1:2）。要求詳細(xì)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟、所用儀器、試劑及分離原理，并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)流程圖。答案：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模悍蛛x和提純乙酸與乙醇的混合物。實(shí)驗(yàn)原理：乙酸具有酸性，可與堿性物質(zhì)反應(yīng)生成鹽，而乙醇為中性，不與堿反應(yīng)。利用這一性質(zhì)，可通過(guò)酸堿反應(yīng)和蒸餾實(shí)現(xiàn)分離。實(shí)驗(yàn)步驟：1.堿化反應(yīng)：向混合物中加入足量的飽和NaOH溶液（或Na?CO?溶液），充分?jǐn)嚢?，使乙酸轉(zhuǎn)化為乙酸鈉。反應(yīng)方程式為：CH?COOH+NaOH→CH?COONa+H?O2.萃取分離：加入適量有機(jī)萃取劑（如乙酸乙酯或乙醚），充分振蕩，使乙醇溶解于有機(jī)層，乙酸鈉留在水層。靜置分層，收集有機(jī)層。3.干燥有機(jī)層：加入無(wú)水Na?SO?或無(wú)水MgSO?干燥劑，過(guò)濾去除干燥劑，得到乙醇粗產(chǎn)品。4.蒸餾提純：對(duì)乙醇粗產(chǎn)品進(jìn)行減壓蒸餾，收集沸程約為78℃的餾分，得到純凈乙醇。5.酸化回收乙酸：將水層用稀鹽酸酸化（pH≈2-3），使乙酸鈉轉(zhuǎn)化為乙酸。反應(yīng)方程式為：CH?COONa+HCl→CH?COOH+NaCl靜置分層，收集乙酸粗產(chǎn)品。6.蒸餾提純乙酸：對(duì)乙酸粗產(chǎn)品進(jìn)行常壓蒸餾，收集沸程約為118℃的餾分，得到純凈乙酸。實(shí)驗(yàn)流程圖：（略）所用儀器：燒杯、錐形瓶、分液漏斗、玻璃棒、濾紙、干燥器、蒸餾裝置（包括加熱裝置、溫度計(jì)、冷凝管等）。試劑：NaOH溶液、Na?CO?溶液、乙酸乙酯（或乙醚）、無(wú)水Na?SO?、稀鹽酸。解析：該方案利用乙酸與乙醇的化學(xué)性質(zhì)差異，通過(guò)堿化、萃取、蒸餾等步驟實(shí)現(xiàn)分離，操作簡(jiǎn)單且高效。注意控制反應(yīng)條件，避免乙醇過(guò)度揮發(fā)損失。2.題目：某固體樣品可能含有氯化物、硫酸鹽和碳酸鹽中的一種或幾種。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，通過(guò)簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)檢驗(yàn)其成分，并說(shuō)明實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論。答案：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簷z驗(yàn)固體樣品中是否含有氯化物、硫酸鹽或碳酸鹽。實(shí)驗(yàn)原理：-氯化物遇硝酸銀溶液生成白色沉淀（AgCl）；-硫酸鹽遇氯化鋇溶液生成白色沉淀（BaSO?）；-碳酸鹽遇酸產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w（CO?）。實(shí)驗(yàn)步驟：1.檢驗(yàn)碳酸鹽：取少量樣品溶于水，滴加稀鹽酸，觀察是否有氣泡產(chǎn)生。若有氣泡，說(shuō)明樣品含碳酸鹽。2.檢驗(yàn)硫酸鹽：若步驟1無(wú)現(xiàn)象，取樣品溶液，滴加氯化鋇溶液，觀察是否有白色沉淀生成。若有沉淀，說(shuō)明樣品含硫酸鹽。3.檢驗(yàn)氯化物：若步驟2無(wú)現(xiàn)象，另取樣品溶液，滴加硝酸銀溶液，觀察是否有白色沉淀生成。若有沉淀，說(shuō)明樣品含氯化物。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論：-若僅步驟1有現(xiàn)象，樣品含碳酸鹽；-若步驟1、2均有現(xiàn)象，樣品含碳酸鹽和硫酸鹽；-若僅步驟2、3有現(xiàn)象，樣品含硫酸鹽和氯化物；-若三步均無(wú)現(xiàn)象，樣品不含上述離子。所用試劑：稀鹽酸、硝酸銀溶液、氯化鋇溶液。解析：該方案通過(guò)逐步排除法檢驗(yàn)樣品成分，避免干擾離子的影響。注意排除其他離子的干擾，如碳酸鋇可能被硝酸銀誤判為氯化物沉淀。3.題目：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)定某金屬鈉的純度。要求說(shuō)明實(shí)驗(yàn)原理、步驟、所用儀器及數(shù)據(jù)處理方法。答案：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定金屬鈉的純度。實(shí)驗(yàn)原理：金屬鈉與水反應(yīng)生成氫氣和氫氧化鈉，通過(guò)測(cè)量氫氣的體積，可計(jì)算鈉的質(zhì)量，進(jìn)而確定純度。反應(yīng)方程式為：2Na+2H?O→2NaOH+H?↑實(shí)驗(yàn)步驟：1.稱(chēng)量鈉的質(zhì)量：用分析天平精確稱(chēng)取一定質(zhì)量的金屬鈉（如0.1g），記錄數(shù)據(jù)。2.反應(yīng)裝置：將鈉剪成小塊，放入反應(yīng)瓶中，加入足量蒸餾水（約50mL），連接氣體收集裝置（排水集氣法）。3.收集氫氣：記錄反應(yīng)開(kāi)始和結(jié)束的時(shí)間，收集生成的氫氣體積（需校正溫度和壓力）。4.數(shù)據(jù)處理：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT，計(jì)算氫氣的摩爾數(shù)（n），再根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算鈉的摩爾數(shù)，最終求出鈉的質(zhì)量（m）。純度=(實(shí)際鈉質(zhì)量/理論鈉質(zhì)量)×100%所用儀器：分析天平、反應(yīng)瓶、量筒、氣體收集裝置（廣口瓶、導(dǎo)管、水槽）、溫度計(jì)、秒表。數(shù)據(jù)處理方法：-氫氣的摩爾數(shù)：n=PV/(RT)-鈉的摩爾數(shù)：n(Na)=n(H?)/2-鈉的質(zhì)量：m=n(Na)×M(Na)（M(Na)為鈉的摩爾質(zhì)量）解析：該方案操作簡(jiǎn)單，結(jié)果可靠，適用于常規(guī)純度測(cè)定。注意反應(yīng)速度控制，避免鈉塊過(guò)大導(dǎo)致反應(yīng)不完全。二、操作步驟題（共3題，每題10分）1.題目：簡(jiǎn)述重結(jié)晶提純固體物質(zhì)的步驟，并說(shuō)明每一步的目的是什么。答案：重結(jié)晶步驟：1.溶解：將待提純固體溶于適量熱溶劑中，攪拌加速溶解。目的：使雜質(zhì)與目標(biāo)物質(zhì)分離。2.熱過(guò)濾：將熱溶液趁熱過(guò)濾，去除不溶性雜質(zhì)。目的：除去不溶性雜質(zhì)。3.冷卻結(jié)晶：將濾液冷卻，使目標(biāo)物質(zhì)結(jié)晶析出。目的：降低溶解度，促進(jìn)目標(biāo)物質(zhì)結(jié)晶。4.抽濾：用布氏漏斗抽濾晶體，并用少量冷溶劑洗滌晶體，去除表面雜質(zhì)。目的：提高晶體純度。5.干燥：將晶體置于烘箱中干燥（或真空干燥），得到純品。目的：去除殘留溶劑。解析：重結(jié)晶利用目標(biāo)物質(zhì)與雜質(zhì)在溶劑中溶解度差異提純，關(guān)鍵在于選擇合適的溶劑和溫度控制。2.題目：簡(jiǎn)述滴定分析中標(biāo)準(zhǔn)溶液配制和標(biāo)定的步驟，并說(shuō)明每一步的目的。答案：標(biāo)準(zhǔn)溶液配制：1.稱(chēng)量：用分析天平精確稱(chēng)取一定質(zhì)量的基準(zhǔn)物質(zhì)（如KHP），記錄數(shù)據(jù)。目的：確保溶質(zhì)質(zhì)量準(zhǔn)確。2.溶解：將基準(zhǔn)物質(zhì)溶于適量溶劑（如水或乙醇）中，轉(zhuǎn)移至容量瓶。目的：使溶質(zhì)完全溶解。3.定容：加入溶劑至刻度線，搖勻。目的：確保溶液濃度準(zhǔn)確。標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定：1.滴定：用待標(biāo)定溶液滴定已知濃度的基準(zhǔn)物質(zhì)（如用NaOH滴定KHP），記錄消耗體積。目的：測(cè)定待標(biāo)溶液濃度。2.計(jì)算：根據(jù)反應(yīng)方程式和基準(zhǔn)物質(zhì)消耗量，計(jì)算待標(biāo)溶液濃度。目的：確保濃度準(zhǔn)確可靠。解析：標(biāo)準(zhǔn)溶液配制和標(biāo)定是滴定分析的基礎(chǔ)，需嚴(yán)格控制稱(chēng)量、溶解和滴定條件，避免誤差。3.題目：簡(jiǎn)述滴定分析中終點(diǎn)判斷的常用方法，并舉例說(shuō)明。答案：終點(diǎn)判斷方法：1.指示劑法：加入指示劑，根據(jù)顏色變化判斷終點(diǎn)。如用酚酞指示酸堿滴定，終點(diǎn)時(shí)溶液由無(wú)色變?yōu)槲⒓t色。2.電位法：使用pH計(jì)或氧化還原電極，根據(jù)電位突變判斷終點(diǎn)。如用氧化還原滴定法，終點(diǎn)時(shí)電極電位發(fā)生明顯變化。3.永停滴定法：用于氧化還原滴定，終點(diǎn)時(shí)電流突然變化。解析：終點(diǎn)判斷需選擇合適的指示方法，確保終點(diǎn)準(zhǔn)確且可重復(fù)。三、安全與規(guī)范題（共3題，每題5分）1.題目：實(shí)驗(yàn)中不慎將濃硫酸濺到皮膚上，應(yīng)如何處理？答案：1.立即用大量流動(dòng)的清水沖洗受濺部位（至少15分鐘）；2.若濺到眼睛，立即用生理鹽水或清水沖洗，并送醫(yī)；3.涂抹稀NaHCO?溶液中和殘留酸液。解析：濃硫酸具有強(qiáng)腐蝕性，處理時(shí)需迅速降溫并中和。2.題目：使用移液管和容量瓶時(shí)，有哪些注意事項(xiàng)？答案：1.移液管需用待移取溶液潤(rùn)洗2-3次；2.容量瓶定容時(shí)需沿玻璃棒緩慢加入溶劑至刻度線；3.使用前檢查儀器是否完好，避免破損。解析：移液管和容量瓶精度高，