2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專業(yè)題庫——應(yīng)用化學(xué)在海水淡化技術(shù)中的應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.下列哪種海水淡化技術(shù)主要利用半透膜的選擇透過性，在壓力驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)鹽水的分離？A.多效蒸餾法(MED)B.熱法蒸餾(MSF)C.反滲透法(RO)D.電滲析法(ED)2.在反滲透海水淡化過程中，導(dǎo)致膜污染的主要物質(zhì)通常包括：A.溶解性鹽類B.膠體顆粒、懸浮物C.水的堿度D.滲透壓3.多效蒸餾法(MED)的主要優(yōu)點(diǎn)之一是利用了多次蒸發(fā)的潛熱回收，這體現(xiàn)了應(yīng)用化學(xué)中哪個(gè)原理的應(yīng)用？A.能量守恒定律B.化學(xué)平衡移動(dòng)原理C.相平衡原理D.濃度梯度原理4.用于反滲透膜的材料的典型特征是：A.高滲透率，高選擇透過性B.低滲透率，高選擇透過性C.高滲透率，低選擇透過性D.低滲透率，低選擇透過性5.為了防止反滲透膜在運(yùn)行過程中發(fā)生結(jié)垢，常需要在預(yù)處理中加入：A.混凝劑B.消毒劑C.緩蝕劑D.抗結(jié)垢劑6.電滲析法(ED)利用的核心物理化學(xué)原理是：A.滲透壓B.電滲C.電滲析作用（在外加直流電場作用下，帶電離子通過離子交換膜發(fā)生遷移）D.蒸發(fā)7.以下哪種材料是目前應(yīng)用最廣泛的高分子反滲透膜材料？A.陶瓷B.鋼鐵C.聚酰胺（如PA）D.金屬氧化物8.海水淡化過程中，能量效率通常指的是：A.淡化水產(chǎn)量與消耗總能量的比值B.淡化水產(chǎn)量與投入新鮮水量的比值C.消耗總能量與淡化水產(chǎn)量的比值D.投資成本與產(chǎn)水量的比值9.在太陽能光熱驅(qū)動(dòng)海水淡化系統(tǒng)中，應(yīng)用化學(xué)主要貢獻(xiàn)于：A.高效集熱材料的設(shè)計(jì)與制備B.蒸發(fā)效率的提升C.儲(chǔ)熱材料的研究D.以上都是10.下列哪項(xiàng)不屬于化學(xué)方法在海水淡化預(yù)處理中的應(yīng)用？A.采用化學(xué)藥劑軟化硬水B.通過氧化還原反應(yīng)去除有機(jī)污染物C.利用吸附劑去除離子D.使用物理方法（如過濾）去除懸浮物二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.反滲透技術(shù)的核心驅(qū)動(dòng)力是__________，其分離過程主要基于溶液的__________原理。2.多效蒸餾法利用__________的重復(fù)利用來提高熱效率，其極限效率受__________理論的制約。3.膜污染主要包括__________污染、__________污染和微生物污染。4.常見的海水淡化熱法除了蒸餾外，還包括__________和__________技術(shù)。5.為了提高反滲透膜的抗污染能力，可以研發(fā)具有特殊孔結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)的__________膜材料。6.電滲析過程中，離子交換膜分為__________膜和__________膜。7.海水淡化的預(yù)處理主要目的是去除對后續(xù)淡化過程有害的__________、__________和__________。三、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述反滲透海水淡化過程中，能量消耗的主要環(huán)節(jié)。2.簡述海水淡化過程中進(jìn)行化學(xué)預(yù)處理的必要性和常見方法。3.簡要比較反滲透和電滲析技術(shù)在分離原理、主要應(yīng)用和優(yōu)缺點(diǎn)上的主要區(qū)別。4.從應(yīng)用化學(xué)的角度，說明提高海水淡化技術(shù)經(jīng)濟(jì)性的可能途徑。四、論述題（10分）結(jié)合應(yīng)用化學(xué)的知識(shí)，論述開發(fā)高效、低能耗、抗污染的新型海水淡化膜材料的意義、面臨的挑戰(zhàn)以及可能的研發(fā)方向。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.A4.B5.D6.C7.C8.A9.D10.D二、填空題1.壓力差；滲透2.蒸發(fā)潛熱；克勞修斯-克拉佩龍3.化學(xué)沉積；有機(jī)物吸附；微生物4.蒸汽閃蒸法；冷凍法5.混合基質(zhì)；超薄復(fù)合6.陽離子交換；陰離子交換7.鹽分；硬度；膠體三、簡答題1.反滲透過程需要高壓泵提供足夠的能量，克服滲透壓驅(qū)動(dòng)水分子通過膜。此外，濃水側(cè)的背壓也需要能量支持。預(yù)處理、清洗、化學(xué)品投加以及泵、閥門、換熱器等設(shè)備的運(yùn)行也消耗能量。2.預(yù)處理可以去除海水中懸浮的泥沙、膠體顆粒、有機(jī)物以及過高的鹽度或硬度，這些物質(zhì)會(huì)堵塞膜孔、污染膜表面或?qū)е陆Y(jié)垢，嚴(yán)重影響淡化系統(tǒng)的運(yùn)行效率和壽命，增加能耗和成本。常見方法包括加藥混凝沉淀、砂濾、活性炭吸附、軟化（如離子交換）等。3.原理：反滲透利用壓力差和膜的選擇透過性分離所有溶質(zhì)；電滲析利用直流電場驅(qū)動(dòng)帶電離子通過離子交換膜。應(yīng)用：反滲透用于制備高純水、海水淡化；電滲析用于水處理中的軟化和脫鹽。優(yōu)點(diǎn)：反滲透產(chǎn)水純度高；電滲析能耗相對較低（處理特定離子）。缺點(diǎn)：反滲透膜易污染、成本高；電滲析脫鹽率有限、對水質(zhì)要求高。4.提高海水淡化經(jīng)濟(jì)性可通過：研發(fā)更高效的淡化技術(shù)（提高產(chǎn)水率、降低能耗）；開發(fā)低成本、高性能的耐用材料（特別是反滲透膜）；優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)，減少化學(xué)品消耗和操作成本；利用可再生能源（如太陽能、風(fēng)能）替代傳統(tǒng)化石能源；提高水資源回收利用率等。四、論述題高效、低能耗、抗污染的新型海水淡化膜材料對于推動(dòng)海水淡化技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。開發(fā)此類材料面臨挑戰(zhàn)，如平衡膜的滲透通量、脫鹽率、機(jī)械強(qiáng)度和抗污染性能；提高膜的選擇透過性以降低能耗；增強(qiáng)膜抵抗無機(jī)鹽結(jié)垢、有機(jī)物吸附和微生物侵蝕的能力；降低膜材料的制備成本等。研發(fā)