第二届全国大学生化学实验邀请赛.docx

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第二届全国大学生化学实验邀请赛

试题汇总

2000年7月20日

实验操作试题

（二）有机化学

3,3-二甲基-2-丁酮的制备与纯度测定

选手编号

注意事项:

1. 实验竞赛时间为5.5小时，每超时10分钟扣10分，6小时内必须完成，请合理安排时间。

2. 详细阅读实验内容和步骤，规范操作。

若制备失败，可向监考老师索取原料重做，但要扣20分。

3. 需监考老师签字的，考生务必主动配合，未签字者无效。

伪造数据者以零分计。

4. 实验结束将产品及实验报告（包括试题）交给监考老师，并清洗所用的仪器和整理台面，经监考老师签字后方可离开考场。

5. 废弃物应投放于指定的容器内。

6. 实验过程中请注意安全（本实验使用的HgCl2有毒，勿用手接触，接触后立即用大量水冲洗，并报告监考教师）。

一.实验内容:

1. 产品的合成：

以丙酮为原料，在金属镁作用下生成频呐醇，经重排反应制得粗产品，再经蒸馏得到3,3-二甲基-2-丁酮纯产品，计算产率。

2. 产品纯度测定：

测量产品的折光率，并采用气相色谱法测定产品的纯度。

3. 在竞赛时间内完成实验报告。

二.主要仪器，试剂及材料

1. 主要仪器:

标准磨口仪器2套

煤气灯2个

升降台2个

铁架台3个

水浴锅1个

烧瓶夹3个

机械搅拌器1台

分液漏斗（125mL）1个

滴液漏斗（125mL）1个

温度计（100，250）各一支

橡胶管5米

无水氯化钙干燥管1个

抽滤瓶（布氏漏斗）1套

烧杯400mL,250mL,150mL各一个

锥形瓶50mL,100mL,250mL各一个

量筒10mL,100mL各一个

玻璃棒1个

药匙1个

水泵2台（公用）

气流烘干机2台（公用）

台秤2台（公用）

阿贝尔折光仪1台（公用）

不锈钢药匙1把

气相色谱（在328，404房间）2台（公用）

2.试剂及原料

金属镁化学纯

苯分析纯

丙酮分析纯

氯化汞分析纯

无水氯化钙分析纯

浓硫酸分析纯

沸石

3.原料及产品的主要性质

性质

物质

分子量

比重

熔点

沸点

状态

溶解度

水

醇

醚

金属镁

24.08

粉末

丙酮

58.08

0.7910

-94

56.5

无色液体

苯

80.2

0.8786

无色液体

3,3-二甲基-2-丁酮

100.16

0.8010

-52.5

106

无色液体

三.实验步骤:

1．频呐醇的制备:

向安装有机械搅拌器，回流冷凝管（顶端带有无水CaCl2干燥管）及滴液漏斗的干燥的250mL三口瓶中，加入4g镁粉（由教师定量供给）和50mL干燥苯。

将4.5g氯化汞溶于35mL干燥丙酮并加入到滴液漏斗中。

在搅拌条件下将滴液漏斗中1/2的液体加入到三口瓶中，反应立即开始，溶液变混浊，如反应过于激烈则将烧瓶置于冷水浴中冷却[注意该反应为放热反应，一旦反应开始，即使不加热也能激烈进行，若在数分钟内仍不回流，可水浴加热至沸腾引发]。

其余丙酮溶液逐渐加入，滴加速度以维持适当的回流速度为宜。

滴加完毕,水浴加热维持沸腾状态1小时。

将10mL水加入滴液漏斗中并滴加入三口瓶，然后水浴加热，使反应混合物在搅拌条件下沸腾30分钟，以便使醇镁化物转化成频呐醇和氢氧化镁沉淀。

将该溶液（约50℃）过滤，并用少量丙酮洗涤固体氢氧化镁，滤液转移至烧瓶，蒸去多余的丙酮和苯，使总体积剩下1/3，然后加入8mL水。

在充分冷却下，并用玻璃棒摩擦器壁，频呐醇水合物先呈油状析出，之后立即固化，抽滤得到白色固体频呐醇水合物粗品。

2．3,3-二甲基-2-丁酮的合成

向100mL的烧瓶中加入40ml水，10mL浓H2SO4，加入上述的固体频呐醇水合物，装上回流冷凝管，加热沸腾15分钟，注意观察其变化。

换成蒸馏装置蒸馏，直到无油状3,3-二甲基-2-丁酮馏份馏出为止。

分出馏出液中上层的3,3-二甲基-2-丁酮，用CaCl2干燥后，蒸馏精制，收集104-108℃的馏份。

3．3,3-二甲基-2-丁酮的纯度鉴定

将所得的产品用阿贝尔折光仪检测纯度:

1. 分开直角棱镜，用镜头纸沾少量乙醇或丙酮轻轻擦洗镜面。

2. 待乙醇或丙酮挥发后，加一滴产品关闭棱镜。

3. 调节反光镜使镜内视场明亮，转动棱镜直到镜内观察到有界限或出现彩色光带；若出现彩色光带，则调节色度，使明暗界限清晰，在转动直角棱镜使界限恰好通过+字交叉点，记录读数与温度。

4. 使用完毕后，用丙酮或95%乙醇洗净镜面，待干以后再关闭上棱镜。

5.将产品送到指定的实验室（328，404）做色谱分析。

实验报告

选手编号

实验名称:

反应方程式:

实验步骤:

步骤

现象记录

结果与收率:

1.1. 产品颜色:

2.2. 产品重量:

3.3. 折光记录数据:

4.4. 产品收率计算:

监考教师签字___________

第二届全国大学生化学实验邀请赛

笔试试卷及答案

2000.7.18

选手编号_________总分________核分人_________

答题卡

第

一题

第

二题

得分

评分人

得分

评分人

第

三题

第

四题

ABD

得分

评分人

得分

评分人

第一题单项选择题（25分）

1．下列化合物，在NaOH溶液中溶解度最大的是

（A）PbCrO4（B）Ag2CrO4（C）BaCrO4（D）CaCrO4

2．向酸性K2Cr2O7溶液中加入H2O2，却未观察到蓝色物质生成，其原因肯定是

（A）未加入乙醚，因CrO5与乙醚的加合物为蓝色

（B）未加入戊醇，因CrO5萃取到戊醇中显蓝色

（C）未将溶液调至碱性，因CrO5在酸性介质中分解

（D）因K2Cr2O7和/或H2O2浓度过稀

3．实验室配制洗液，最好的方法是

（A）向饱和K2Cr2O7溶液中加入浓硫酸（B）将K2Cr2O7溶于热的浓硫酸

（C）将K2Cr2O7溶于1:

1硫酸（D）将K2Cr2O7与浓硫酸共热

4．滴加0.1mol/LCaCl2溶液没有沉淀生成，再滴加氨水有白色沉淀生成，该溶液是

（A）Na3PO4（B）Na2HPO4（C）NaH2PO4（D）以上三种溶液均可

5．从滴瓶中取少量试剂加入试管的正确操作是

（A）将试管倾斜，滴管口贴在试管壁，再缓慢滴入试剂

（B）将试管倾斜，滴管口距试管口约半厘米处缓慢滴入试剂

（C）将试管垂直，滴管口伸入试管内半厘米再缓慢滴入试剂

（D）将试管垂直，滴管口贴在试管壁，再缓慢滴入试剂

6．制备下列气体时可以使用启普发生器的是

（A）高锰酸钾晶体与盐酸反应制氯气

（B）块状二氧化锰与浓盐酸反应制备氯气

（C）无水碳酸钾与盐酸反应制二氧化碳

（D）块状硫化亚铁与稀硫酸反应制备硫化氢

7．实验室用浓盐酸与二氧化锰反应制备氯气，欲使氯气纯化则应依次通过

（A）饱和氯化钠和浓硫酸（B）浓硫酸和饱和氯化钠

（C）氢氧化钙固体和浓硫酸（D）饱和氯化钠和氢氧化钙固体

8．使用煤气灯涉及的操作有打开煤气灯开关关闭空气入口擦燃火柴

点燃煤气灯调节煤气灯火焰。

点燃煤气灯时操作顺序正确的是

（A）（B）（C）（D）

9．能将Cr3+和Zn2+离子分离的溶液是

（A）NaOH（B）NH3H2O（C）Na2CO3（D）NaHCO3

10．下列配制溶液的方法中，不正确的是

（A）SnCl2溶液：

将SnCl2溶于稀盐酸后加入锡粒

（B）FeSO4溶液：

将FeSO4溶于稀硫酸后放入铁钉

（C）Hg（NO3）2溶液：

将Hg（NO3）2溶于稀硝酸后加入少量Hg

（D）FeCl3溶液：

将FeCl3溶于稀盐酸

11．由二氧化锰制锰酸钾，应选择的试剂是

（A）王水+KCl（B）Cl2+KCl

（C）浓H2SO4+KClO3（D）KOH+KClO3

12．向酸性的KI溶液中滴加过量的H2O2有灰黑色沉淀生成，不能使该沉淀消失的是

（A）氢氧化钠溶液（B）碘化钾溶液（C）稀硝酸（D）次氯酸钠溶液

13．将少量KMnO4晶体放入干燥的试管中，在煤气灯上小火加热一段时间后冷却至室

温，逐滴加入水，最先观察到溶液的颜色是

（A）粉红（B）紫色（C）绿色（D）黄色

14．将新生成的下列化合物在空气中放置，颜色最不易发生变化的是

（A）Fe（OH）2（B）Ni（OH）2（C）Mn（OH）2（D）Co（OH）2

15．与浓盐酸作用有氯气生成的是

（A）Fe2O3（B）Pb2O3（C）Sb2O3（D）Bi2O3

16．向Hg2（NO3）2溶液中滴加氨水时，生成物的颜色为

（A）棕色（B）灰黑色（C）白色（D）黄色

17．下列配离子中，肯定不为蓝颜色的是

（A）Cu（NH3）42+（B）Co（NH3）62+（C）Ni（NH3）62+（D）Co（SCN）42-

18．向K2Cr2O7溶液中通入过量SO2，溶液的颜色为

（A）蓝色（B）紫色（C）绿色（D）黄色

19．下列化合物中，在6moldm-3NaOH溶液中溶解度最大的是

（A）Mg（OH）2（B）Mn（OH）2（C）Fe（OH）2（D）Cu（OH）2

20．向澄清Na2S溶液中滴加稀盐酸，若有沉淀生成，则该沉淀是

（A）Na2S2（B）S（C）Na2S3（D）SCl4

21．将下列混合物装入干燥试管中，在煤气灯上加热能得到黑色产物的是

（A）KNO3+Na2CO3（B）KNO3+CuSO4

（C）KNO3+Cr2O3（D）KNO3+ZnSO4

22．将浓硫酸与少量KI固体混合，还原产物主要是

（A）SO2（B）H2SO3（C）H2S（D）I2

23．下列氢氧化物中，在氨水中溶解度最小的是

（A）Zn（OH）2（B）Cu（OH）2（C）Co（OH）2（D）Fe（OH）2

24．下列试剂不能鉴别SnCl2和SnCl4溶液的是

（A）HgCl2（B）溴水（C）NaOH（D）（NH4）2S

25．向Ag（S2O3）23-中通入过量的Cl2，生成的沉淀是

（A）S（B）Ag2SO4（C）AgCl（D）Ag2S2O3

第二题单项选择题（25分）

1．1．体积比为1:

2的HCl其摩尔浓度为

（A）2mol/L（B）6mol/L（C）4mol/L（D）3mol/L

2．Fe（OH）3沉淀完后过滤时间是

（A）放置过夜（B）热沉化后（C）趁热（D）冷却后

3．在重量分析中，洗涤无定形沉淀的洗涤液是

（A）冷水（B）含沉淀剂的稀溶液（C）热的电解质溶液（D）热水

4．重量分析中过滤BaSO4沉淀应选用的滤纸是

（A）慢速定量滤纸（B）快速定性滤纸

（C）慢速定性滤纸（D）快速定量滤纸

5．用洗涤方法可除去的沉淀杂质是

（A）混晶共沉淀杂质（B）包藏共沉淀杂质

（C）吸附共沉淀杂质（D）后沉淀杂质

6．现欲标定NaOH溶液的浓度，实验室提供下列物质，最好应选择

（A）邻苯二甲酸氢钾（KHC8H9O4）（B）草酸（H2C2O4•2H2O）

（C）苯甲酸（C6H5COOH）（D）甲酸（HCOOH）

7．称取一定量无水碳酸钠溶解后定容于250ml容量瓶中，量取25ml用以标定盐酸，

容量瓶和移液管采取的校准方法是

（A）（A）容量瓶绝对校准（B）容量瓶和移液管相对校准

（C）移液管绝对校准（D）不用校准

8．碘量法测定铜主要误差来源是

（A）I-的氧化和I2的挥发

（B）淀粉强烈吸附I2

（C）I2被吸附在CuI上，终点颜色很深不易观察

（D）KSCN加入过早

9．定量分析中，基准物质是

（A）纯物质（B）标准参考物质（C）组成恒定的物质

（D）组成一定、纯度高、无副反应、性质稳定且摩尔质量较大的物质

10．配制KMnO4溶液时应选择的方法是

（A）（A）称取一定量的固体试剂溶于水中，并用蒸馏水稀释至一定体积，保存于棕色瓶

中。

（B）（B）称取一定量的固体试剂加入需要体积的水后加热煮沸1小时，用微孔玻璃漏斗

过滤后贮存于棕色瓶中

（C）（C）称取一定量固体试剂溶于一定量煮沸并冷却的蒸馏水中，加少许Na2CO3贮存于棕色瓶中

（D）（D）称取一定量固体试剂加入少量硫酸，加热80℃左右使其溶解，贮存于棕色瓶中

11．用于滴定操作的锥形瓶需事先进行的处理是

（A）水洗后干燥（B）用被滴定的溶液洗几次

（C）用被滴定溶液洗几次后干燥（D）用蒸馏水洗几次

12．重量分析中沉淀的溶解损失所属误差是

（A）过失误差（B）操作误差（C）系统误差（D）随机误差

13．某混合碱先用HCl滴定至酚酞变色，耗去V1ml，继以甲基橙为指示剂耗去V2ml，

已知V1

（A）NaOH—Na2CO3（B）Na2CO3（C）NaHCO3（D）NaHCO3—Na2CO3

14．用K2Cr2O7滴定Fe2+时，加入硫酸—磷酸混合酸的主要目的是

（A）提高酸度，使滴定反应趋于完全

（B）提高计量点前Fe3+/Fe2+电对的电位，使二苯胺磺酸钠不致提前变色

（C）降低计量点前Fe3+/Fe2+电对的电位，使二苯胺磺酸钠在突跃范围内变色

（D）在有汞定铁中有利于形成Hg2Cl2白色沉淀

15．碘量法中常以淀粉为指示剂，其应加入的时间是

（A）滴定开始时加入（B）滴定一半时加入

（C）滴定至近终点时加入（D）滴定至I3-的棕色褪尽，溶液呈无色时加入

16．碘量法测定铜时，加入KI的作用是

（A）氧化剂络合剂掩蔽剂（B）沉淀剂指示剂催化剂

（C）还原剂沉淀剂络合剂（D）缓冲剂络合掩蔽剂预处理剂

17．在实验室里欲配制较为稳定的SnCl2溶液应采用的方法是

（A）将SnCl2溶于Na2CO3溶液中，并加入少量的锡粒

（B）将SnCl2溶于新煮沸并冷却的纯水中

（C）将SnCl2溶于HAC，并加入少许Zn粉

（D）将SnCl2溶于HCl中，并加入少量的锡粒

18．标定KMnO4时，为提高反应速度要加热，且在酸性溶液中进行，应该加入的酸是

（A）HCl（B）H2SO4（C）HNO3（D）HAc

19．用K2Cr2O7为基准物质标定Na2S2O3溶液时，I2挥发了，对标定结果影响是

（A）偏高（B）偏低（C）无影响（D）无法判断

20．以HCl标准液滴定碱液中的总碱量时，滴定管的内壁挂液珠,对结果的影响是

（A）偏低（B）偏高（C）无影响（D）无法判断

21．在光度分析中，选择参比溶液的原则是

（A）一般选蒸馏水（B）一般选择除显色剂外的其它试剂

（C）根据加入显色剂、其它试剂和被测溶液的颜色性质选择

（D）一般选含显色剂的溶液

22．国产732强酸性树脂的活性交换基团是

（A）–COOH（B）–OH（C）–SO3H（D）–NH2

23．符合比移值Rf的定义是

（A）起始点到溶剂前沿的距离与起始点到斑点中心距离的比值

（B）起始点到斑点的中心距离与起始点到溶剂前沿距离的比值

（C）起始点到斑点的中心距离与斑点中心到溶剂前沿距离的比值

（D）斑点中心到溶剂前沿的距离与起始点到斑点中心的距离的比值

24．以下表述正确的是

（A）二甲酚橙只适用于pH大于6的溶液中使用

（B）二甲酚橙既适用于酸性也适用于碱性溶液中使用

（C）铬黑T只适用于酸性溶液中使用

（D）铬黑T适用于弱碱性溶液中使用

25．在Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+混合液中，EDTA滴定Fe3+、Al3+含量时，消除Ca2+、

Mg2+干扰，最简便的方法是

（A）沉淀分离法（B）控制酸度法（C）络合掩蔽法（D）溶剂萃取法

第三题单项选择题（25分）

1．1．为使反应体系温度控制在-10—-15℃应采用：

（A）冰/水浴（B）冰/氯化钙浴（C）丙酮/干冰浴（D）乙醇/液氮浴

2．2．水汽蒸馏时，被蒸馏的化合物一般要求在100℃时的饱和蒸汽压不小于：

（A）1000Pa（B）1330Pa（C）133Pa（D）266Pa

3．3．用毛细管法测量化合物的熔点时，熔点管的内径约为：

（A）0.1mm（B）1mm（C）2mm（D）3mm

4．4．通过简单蒸馏方法较好地分离两种不共沸的化合物，要求这两种化合物的沸点相差应不小于：

（A）10℃（B）20℃（C）30℃（D）40℃

5．5．采用常规干燥剂干燥50mL待干燥液体，应使用干燥剂

（A）1-2g（B）2-5g（C）6-9g（D）10-16g

6．6．为提纯含有有色杂质的萘，一般一次应加活性炭是粗萘重量的：

（A）1-5%（B）6-10%（C）11-15%（D）≥20%

7．7．干燥2-甲基-2己醇粗产品时，应使用下列哪一种干燥剂：

（A）CaCl2（无水）（B）Na2SO4（无水）（C）Na（D）CaH2

8．8．用毛细管法测量化合物熔点时，在接近熔点时应控制升温速度为：

（A）1-2℃/min（B）2-3℃/min（C）3-4℃/min（D）5-6℃/min

9．9．用12.2g苯甲酸及25ml95%乙醇，20ml苯采用水分离器分水制备苯甲酸乙酯时，反应完成后，理论上应分出水层约为:

（A）5mL（B）7mL（C）9mL（D）12mL

10．一般从库房中领到的苯甲醛，其瓶口有少量的白色固体，此白色固体为：

（A）多聚苯甲醛（B）苯甲酸（C）水合苯甲醛（D）苯甲酸钠

11．在蒸馏操作中，下列温度计位置正确的是：

12．使用70%乙醇重结晶萘粗产物时，加入溶剂至恰好溶解后，为使热过滤顺利进行，

溶剂还应过量：

（A）1%（B）5%（C）10%（D）20%

13．在制备正溴丁烷时，正确的加料顺序是:

（A）NaBr+H2SO4+CH3CH2CH2CH2OH+H2O

（B）NaBr+H2O+H2SO4+CH3CH2CH2CH2OH

（C）H2O+H2SO4+CH3CH2CH2CH2OH+NaBr

（D）H2SO4+H2O+NaBr+CH3CH2CH2CH2OH

14．在制备纯净苯时，可用浓硫酸除去苯中少量的噻吩，其原理是：

（A）噻吩可溶于浓硫酸，而苯则不溶;

（B）噻吩易与浓硫酸反应生成2-噻吩磺酸而溶于浓硫酸;

（C）噻吩可在浓硫酸存在下发生分解反应，从而达到提纯目的;

（D）（D）噻吩易与浓硫酸反应生成3-噻吩磺酸而溶于浓硫酸。

15．在纯化石油醚时，依次用浓硫酸、酸性高锰酸钾水溶液洗涤，其目的是：

（A）将石油醚中的不饱和烃类除去;

（B）将石油醚中的低沸点的醚类除去;

（C）将石油醚中的醇类除去;

（D）将石油醚中的水份除去。

16．采用Hinsbe

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