2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——水處理藥劑的研究與應(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）1.下列哪種物質(zhì)不屬于混凝劑？（）A.聚合氯化鋁B.聚合硫酸鐵C.氫氧化鈉D.聚丙烯酰胺2.水中懸浮物顆粒粒徑小于多少微米時(shí)，主要依靠自然沉淀去除？（）A.0.1B.1C.10D.1003.下列哪種消毒劑的作用速度最快？（）A.氯氣B.臭氧C.紫外線D.漂白粉4.在水處理中，用于防止管道結(jié)垢的藥劑通常稱為？（）A.混凝劑B.絮凝劑C.阻垢劑D.消毒劑5.下列哪種方法不屬于化學(xué)沉淀法？（）A.混凝沉淀B.化學(xué)軟化C.離子交換D.氧化還原6.選用水處理藥劑時(shí)，首要考慮的因素是？（）A.藥劑的價(jià)格B.藥劑的效果C.藥劑的來(lái)源D.藥劑的顏色7.下列哪種物質(zhì)可以作為水處理中的還原劑？（）A.氯氣B.硫代硫酸鈉C.氫氧化鈣D.過(guò)氧化氫8.水處理劑投加量過(guò)少，可能會(huì)導(dǎo)致？（）A.藥劑浪費(fèi)B.水處理效果不佳C.水體污染D.設(shè)備腐蝕9.下列哪種藥劑主要用于去除水中的色度？（）A.混凝劑B.脫色劑C.阻垢劑D.消毒劑10.水處理劑的研究方向之一是？（）A.開(kāi)發(fā)高效低毒的藥劑B.降低藥劑的運(yùn)輸成本C.增加藥劑的包裝規(guī)格D.提高藥劑的儲(chǔ)存期限二、填空題（每空1分，共20分）1.水處理藥劑的投加方式主要有______、______和______三種。2.混凝劑主要通過(guò)______和______兩種作用機(jī)理去除水中的懸浮物。3.絮凝劑通常具有______和______的特點(diǎn)。4.消毒劑的作用機(jī)理主要包括______、______和______。5.阻垢劑的主要作用機(jī)理是______。6.選擇水處理藥劑時(shí)，需要考慮藥劑的______、______、______和______等因素。7.水處理劑的安全性問(wèn)題主要包括______和______兩個(gè)方面。8.水處理藥劑的研究方法主要包括______、______和______。9.水處理藥劑的發(fā)展趨勢(shì)是______、______和______。10.傳統(tǒng)的水處理方法主要包括______、______和______。三、判斷題（每小題1分，共10分）1.混凝劑和絮凝劑的作用機(jī)理完全相同。（）2.氯氣是一種高效廣譜的消毒劑。（）3.阻垢劑可以防止水垢的形成，但不能去除已經(jīng)形成的垢。（）4.水處理劑投加量越多，水處理效果越好。（）5.聚丙烯酰胺是一種常用的絮凝劑。（）6.水處理藥劑的研究主要是為了提高藥劑的成本。（）7.水處理劑對(duì)環(huán)境的影響越來(lái)越受到人們的關(guān)注。（）8.離子交換法是一種化學(xué)沉淀法。（）9.水處理劑的安全性主要包括毒性問(wèn)題和環(huán)境友好性問(wèn)題。（）10.水處理技術(shù)的發(fā)展主要是依靠新型水處理藥劑的開(kāi)發(fā)。（）四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述混凝劑在水處理中的作用機(jī)理。2.簡(jiǎn)述消毒劑在水中消毒的原理。3.簡(jiǎn)述選擇水處理藥劑時(shí)應(yīng)考慮的主要因素。4.簡(jiǎn)述水處理藥劑研究的主要方法。五、計(jì)算題（10分）某水廠處理水量為10000m3/d，原水懸浮物濃度為20mg/L，設(shè)計(jì)混凝劑投加量為10mg/L，試計(jì)算每天需要投加多少千克的混凝劑？（假設(shè)混凝劑密度為1.2g/cm3）六、論述題（20分）論述水處理藥劑研究的重要性及其發(fā)展趨勢(shì)。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.C5.C6.B7.B8.B9.B10.A解析思路：1.混凝劑主要是指能使水中的懸浮物脫穩(wěn)并聚集形成絮體的化學(xué)藥劑，包括無(wú)機(jī)混凝劑和有機(jī)混凝劑。氫氧化鈉是強(qiáng)堿，主要用于調(diào)節(jié)pH值，不屬于混凝劑。故選C。2.水中懸浮物顆粒粒徑小于1微米時(shí)，其布朗運(yùn)動(dòng)比較強(qiáng)烈，主要依靠自然沉淀去除效率較低。故選B。3.臭氧的氧化性很強(qiáng)，作用速度快，是強(qiáng)氧化劑，消毒效率高，作用速度快于氯氣、紫外線等。故選B。4.阻垢劑是用于防止或延緩水中結(jié)垢物質(zhì)在設(shè)備表面沉積的藥劑，其主要作用是防止管道結(jié)垢。故選C。5.化學(xué)沉淀法是通過(guò)向水中投加化學(xué)藥劑，使水中的溶解性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為不溶性沉淀物，然后通過(guò)沉淀或過(guò)濾去除的方法。離子交換法是利用離子交換樹(shù)脂將水中的離子進(jìn)行交換，不屬于化學(xué)沉淀法。故選C。6.選用水處理藥劑時(shí)，首要考慮的是藥劑的效果，即能否有效去除水中的污染物。其他因素如價(jià)格、來(lái)源等也是重要的，但效果是首要考慮因素。故選B。7.硫代硫酸鈉（Na?S?O?）具有還原性，可以與氧化性物質(zhì)反應(yīng)，因此在水處理中可以作為還原劑使用。故選B。8.水處理劑投加量過(guò)少，無(wú)法充分發(fā)揮其作用，導(dǎo)致水處理效果不佳。故選B。9.脫色劑主要用于去除水中的色度，使水變得清澈透明。混凝劑、阻垢劑、消毒劑等主要去除水中的懸浮物、結(jié)垢物質(zhì)或病原微生物，脫色效果不明顯。故選B。10.水處理藥劑的研究方向之一是開(kāi)發(fā)高效低毒的藥劑，以滿足人們對(duì)水質(zhì)安全和環(huán)境保護(hù)的要求。故選A。二、填空題1.直接投加法；泵前投加法；混合投加法2.電荷中和；吸附架橋3.高分子量；水溶性4.氧化作用；還原作用；分解作用5.抑制水垢晶體的成核和生長(zhǎng)6.效果；價(jià)格；來(lái)源；安全性7.毒性；環(huán)境影響8.實(shí)驗(yàn)室研究；中試；現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用9.高效化；低毒化；綠色化10.沉淀法；過(guò)濾法；吸附法三、判斷題1.×2.√3.√4.×5.√6.×7.√8.×9.√10.√解析思路：1.混凝劑主要通過(guò)電荷中和和吸附架橋兩種作用機(jī)理去除水中的懸浮物。混凝劑分子帶電，可以中和懸浮物顆粒表面的電荷，使其失去穩(wěn)定因素而聚集；同時(shí)，混凝劑分子可以吸附多個(gè)懸浮物顆粒，形成較大的絮體。絮凝劑通常是高分子量、水溶性的物質(zhì)，主要依靠吸附架橋作用將小絮體連接成大絮體。故混凝劑和絮凝劑的作用機(jī)理不完全相同。故×。2.氯氣是一種強(qiáng)氧化劑，可以氧化水中的細(xì)菌、病毒等微生物，使其失去活性，從而達(dá)到消毒的目的。氯氣消毒效率高，作用廣譜，是常用的消毒劑之一。故√。3.阻垢劑的主要作用是防止水垢的形成，它可以通過(guò)吸附在設(shè)備表面，或者干擾水垢晶體的成核和生長(zhǎng)，從而阻止水垢的形成。對(duì)于已經(jīng)形成的垢，阻垢劑通常沒(méi)有去除作用，只能阻止其進(jìn)一步增長(zhǎng)。故√。4.水處理劑投加量需要根據(jù)原水水質(zhì)、處理目標(biāo)等因素進(jìn)行精確計(jì)算，并非越多越好。投加量過(guò)少，無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果；投加量過(guò)多，不僅造成浪費(fèi)，還可能對(duì)環(huán)境和人體健康造成危害。故×。5.聚丙烯酰胺（PAM）是一種常見(jiàn)的高分子絮凝劑，具有很高的分子量和水溶性，可以吸附架橋，將細(xì)小懸浮物顆粒連接成較大的絮體，加速沉淀。故√。6.水處理藥劑的研究主要是為了開(kāi)發(fā)高效、低毒、環(huán)保的藥劑，以滿足人們對(duì)水質(zhì)安全和環(huán)境保護(hù)的要求，而不是為了提高藥劑的成本。故×。7.隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)水質(zhì)安全和環(huán)境保護(hù)越來(lái)越重視，水處理藥劑的安全性問(wèn)題也越來(lái)越受到關(guān)注。故√。8.離子交換法是利用離子交換樹(shù)脂將水中的離子進(jìn)行交換，去除或置換掉水中的有害離子，屬于物理化學(xué)方法，不屬于化學(xué)沉淀法。故×。9.水處理劑的安全性主要包括毒性問(wèn)題和環(huán)境友好性問(wèn)題兩個(gè)方面。毒性問(wèn)題是指藥劑對(duì)人體健康的影響，環(huán)境友好性問(wèn)題是指藥劑對(duì)環(huán)境的影響。故√。10.水處理技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)新型水處理藥劑的開(kāi)發(fā)，新型水處理藥劑的開(kāi)發(fā)可以提高水處理效率，降低處理成本，減少對(duì)環(huán)境的影響，因此水處理技術(shù)的發(fā)展主要是依靠新型水處理藥劑的開(kāi)發(fā)。故√。四、簡(jiǎn)答題1.混凝劑在水處理中的作用機(jī)理主要包括兩個(gè)方面：電荷中和和吸附架橋。水中懸浮物顆粒通常帶有電荷，相互之間存在靜電斥力，使其處于穩(wěn)定狀態(tài)?；炷齽┓肿樱ㄍǔＪ菐щ姷臒o(wú)機(jī)鹽或有機(jī)高分子聚合物）投入水中后，其帶電離子會(huì)中和懸浮物顆粒表面的電荷，降低顆粒之間的靜電斥力，使顆粒易于靠近并聚集。同時(shí)，混凝劑分子（尤其是有機(jī)高分子絮凝劑）可以通過(guò)其長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)吸附多個(gè)懸浮物顆粒，形成較大的絮體，進(jìn)一步加速沉淀?；炷齽┻€可以與水中的某些離子反應(yīng)生成不溶性的沉淀物，從而去除懸浮物。2.消毒劑在水中消毒的原理主要是利用其強(qiáng)氧化性或還原性破壞微生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)或生理功能，使其失去活性或死亡。例如，氯氣消毒是利用氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸（HClO）具有強(qiáng)氧化性，可以氧化微生物的蛋白質(zhì)、核酸等重要生物分子，破壞其結(jié)構(gòu)，使其失去生理功能。臭氧消毒是利用臭氧的強(qiáng)氧化性直接氧化微生物的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)、核酸等，破壞其結(jié)構(gòu)，使其失去活性。紫外線消毒是利用紫外線的輻射能量破壞微生物的DNA結(jié)構(gòu)，使其失去復(fù)制能力，從而達(dá)到消毒的目的。3.選擇水處理藥劑時(shí)應(yīng)考慮的主要因素包括：效果、價(jià)格、來(lái)源和安全性。效果是指藥劑能否有效去除水中的污染物，這是選擇藥劑的首要考慮因素。價(jià)格是指藥劑的成本，包括購(gòu)買(mǎi)成本、運(yùn)輸成本、儲(chǔ)存成本等，價(jià)格應(yīng)合理，不能過(guò)高。來(lái)源是指藥劑的供應(yīng)情況，應(yīng)選擇供應(yīng)穩(wěn)定、可靠的藥劑。安全性是指藥劑對(duì)環(huán)境和人體健康的影響，應(yīng)選擇低毒、環(huán)保的藥劑。4.水處理藥劑研究的主要方法包括實(shí)驗(yàn)室研究、中試和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室研究是在實(shí)驗(yàn)室條件下對(duì)水處理藥劑進(jìn)行篩選、合成、性能測(cè)試等研究，以確定藥劑的有效性、穩(wěn)定性等基本性質(zhì)。中試是在實(shí)驗(yàn)室研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行小規(guī)模的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以驗(yàn)證藥劑的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果，并優(yōu)化投加條件等參數(shù)。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用是在中試的基礎(chǔ)上，將藥劑應(yīng)用于實(shí)際的水處理工程中，進(jìn)行長(zhǎng)期運(yùn)行，以評(píng)估藥劑的長(zhǎng)期應(yīng)用效果、經(jīng)濟(jì)性和安全性等。五、計(jì)算題解：混凝劑投加量=原水懸浮物濃度×處理水量×投加系數(shù)投加系數(shù)一般為1（mg/L）/(mg/L)，即投加量等于原水懸浮物濃度?；炷齽┩都恿?20mg/L×10000m3/d=200000g/d=200kg/d每天需要投加混凝劑的質(zhì)量為200千克。（注：題目中混凝劑密度為1.2g/cm3，與計(jì)算無(wú)關(guān)，因?yàn)橛?jì)算的是投加量，單位為kg/d，密度用于計(jì)算體積，此處不涉及。）六、論述題水處理藥劑是水處理過(guò)程中不可或缺的化學(xué)物質(zhì)，其研究對(duì)于提高水處理效率、保障水質(zhì)安全、保護(hù)環(huán)境具有重要意義。水處理藥劑的研究主要包括以下幾個(gè)方面：首先，開(kāi)發(fā)高效低毒的藥劑是水處理藥劑研究的重要方向。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)水質(zhì)安全和環(huán)境保護(hù)的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的水處理藥劑如氯氣等，雖然效果好，但存在一定的毒性和環(huán)境危害。因此，開(kāi)發(fā)高效低毒的新型水處理藥劑，如新型混凝劑、生物酶制劑、光催化劑等，是水處理藥劑研究的重要方向。這些新型藥劑具有處理效果高、毒性強(qiáng)、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足人們對(duì)水質(zhì)安全和環(huán)境保護(hù)的要求。其次，開(kāi)發(fā)綠色環(huán)保的藥劑是水處理藥劑研究的另一個(gè)重要方向。綠色環(huán)保藥劑是指在生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程中對(duì)環(huán)境影響小、可生物降解的藥劑。開(kāi)發(fā)綠色環(huán)保藥劑，不僅可以減少對(duì)環(huán)境的污染，還可以節(jié)約資源，促進(jìn)水處理行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。例如，生物酶制劑是利用生物酶的催化作用去除水中的污染物，具有環(huán)境友好、可生物降解