2025年大學(xué)《應(yīng)用化學(xué)》專業(yè)題庫——化學(xué)傳感器技術(shù)在生活環(huán)境監(jiān)測中的應(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）1.下列哪種材料通常不作為化學(xué)傳感器的敏感材料？A.金屬氧化物B.高分子聚合物C.碳納米管D.生物酶2.伏安型化學(xué)傳感器的工作原理主要基于物質(zhì)的哪種性質(zhì)？A.光吸收B.電阻變化C.磁性D.發(fā)光3.影響化學(xué)傳感器選擇性的主要因素之一是？A.傳感器響應(yīng)時(shí)間B.傳感器靈敏度C.待測物與敏感材料的相互作用強(qiáng)度D.傳感器的制備成本4.用于檢測水中有害物質(zhì)的化學(xué)傳感器通常屬于哪種類型？A.氣體傳感器B.水質(zhì)傳感器C.生物傳感器D.溫度傳感器5.以下哪種技術(shù)不屬于化學(xué)傳感器制備的常用方法？A.薄膜沉積B.噴墨打印C.光刻技術(shù)D.離子交換6.衡量化學(xué)傳感器對(duì)目標(biāo)物質(zhì)響應(yīng)快慢的指標(biāo)是？A.穩(wěn)定性B.選擇性C.響應(yīng)時(shí)間D.線性范圍7.以下哪種物質(zhì)常被用作制備用于檢測甲醛的氣體傳感器？A.氧化鋅B.氧化鈦C.金屬氧化物半導(dǎo)體D.二氧化硅8.化學(xué)傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的主要優(yōu)勢之一是？A.成本低廉B.操作簡單C.可重復(fù)使用D.以上都是9.將化學(xué)傳感器與微處理器結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)？A.信號(hào)放大B.數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)C.傳感器網(wǎng)絡(luò)化D.提高傳感器選擇性10.隨著科技發(fā)展，化學(xué)傳感器在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的發(fā)展趨勢之一是？A.單一功能化B.大型化C.智能化D.低成本化二、填空題（每空1分，共15分）1.化學(xué)傳感器通常由______、______和______三部分組成。2.傳感器響應(yīng)時(shí)間通常用______來衡量。3.影響化學(xué)傳感器靈敏度的因素包括______、______和______等。4.基于金屬氧化物半導(dǎo)體材料的化學(xué)傳感器在______監(jiān)測中應(yīng)用廣泛。5.化學(xué)傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的重要作用體現(xiàn)在______、______和______等方面。6.提高化學(xué)傳感器性能的方法包括______、______和______等。7.目前，化學(xué)傳感器在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域面臨的主要挑戰(zhàn)有______、______和______。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述電化學(xué)傳感器在水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用。2.比較半導(dǎo)體型氣體傳感器和生物型氣體傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)。3.解釋什么是化學(xué)傳感器的選擇性，并列舉影響選擇性的主要因素。4.描述化學(xué)傳感器在室內(nèi)空氣污染監(jiān)測中的重要作用。四、論述題（每題10分，共20分）1.深入探討納米材料在提高化學(xué)傳感器性能方面的應(yīng)用潛力。2.分析化學(xué)傳感器在土壤污染監(jiān)測中的具體應(yīng)用，并展望其未來發(fā)展方向。試卷答案一、選擇題1.D2.B3.C4.B5.D6.C7.A8.B9.B10.C二、填空題1.敏感材料；換能器；信號(hào)處理電路2.響應(yīng)時(shí)間3.敏感材料的性質(zhì)；待測物的性質(zhì)；傳感器的工作條件4.空氣質(zhì)量5.實(shí)時(shí)監(jiān)測；快速預(yù)警；精準(zhǔn)溯源6.優(yōu)化敏感材料；改進(jìn)傳感器結(jié)構(gòu)；開發(fā)智能算法7.選擇性問題；交叉干擾；穩(wěn)定性問題三、簡答題1.電化學(xué)傳感器利用物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行檢測，可將水體中的離子或分子轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。例如，用于檢測水中的重金屬離子（如鉛、鎘），可通過離子選擇性電極或電化學(xué)氧化還原反應(yīng)進(jìn)行定量分析；用于檢測水中的有機(jī)污染物（如酚類、硝酸鹽），可通過電化學(xué)氧化或還原反應(yīng)進(jìn)行檢測。電化學(xué)傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、儀器成本相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)，在水質(zhì)監(jiān)測中應(yīng)用廣泛。2.半導(dǎo)體型氣體傳感器基于半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率變化來檢測氣體，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、響應(yīng)速度快，但選擇性和穩(wěn)定性相對(duì)較差，易受溫度、濕度等因素影響。生物型氣體傳感器利用酶、抗體等生物分子與特定氣體分子發(fā)生特異性相互作用，具有極高的選擇性和靈敏度，但成本較高、穩(wěn)定性受生物分子影響較大、易失活。3.化學(xué)傳感器的選擇性是指傳感器對(duì)目標(biāo)物質(zhì)產(chǎn)生響應(yīng)的能力，而對(duì)其他物質(zhì)的響應(yīng)程度很小。影響選擇性的主要因素包括：敏感材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)與待測物的相互作用強(qiáng)度；傳感器的工作環(huán)境條件（如溫度、濕度、pH值）；待測物與其他物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)差異等。4.化學(xué)傳感器在室內(nèi)空氣污染監(jiān)測中發(fā)揮著重要作用，可以實(shí)時(shí)、快速地檢測室內(nèi)空氣中的有害氣體（如甲醛、苯、TVOC等）和顆粒物（如PM2.5、PM10等），為人們提供健康保障。例如，甲醛傳感器可以檢測室內(nèi)裝修材料釋放的甲醛，及時(shí)提醒人們通風(fēng)換氣；PM2.5傳感器可以檢測空氣中的細(xì)顆粒物，幫助人們采取防護(hù)措施?；瘜W(xué)傳感器的應(yīng)用可以提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，保障人們的身體健康。四、論述題1.納米材料具有小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)等獨(dú)特性質(zhì)，這些性質(zhì)為提高化學(xué)傳感器性能提供了新的途徑。例如，納米顆粒（如金納米顆粒、碳納米管）具有大的比表面積和優(yōu)異的導(dǎo)電性，可以提高傳感器的靈敏度和響應(yīng)速度；納米線、納米管等一維納米材料具有獨(dú)特的電學(xué)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，可以用于制備高靈敏度的生物傳感器和場效應(yīng)晶體管傳感器；納米復(fù)合材料將納米材料與敏感材料結(jié)合，可以克服單一材料的局限性，進(jìn)一步提高傳感器的性能。此外，納米加工技術(shù)還可以用于制備微型化、集成化的化學(xué)傳感器，實(shí)現(xiàn)便攜式和可穿戴式監(jiān)測設(shè)備。2.化學(xué)傳感器在土壤污染監(jiān)測中具有廣泛的應(yīng)用，可以檢測土壤中的重金屬、農(nóng)藥、有機(jī)污染物等有害物質(zhì)。例如，用于檢測土壤中重金屬的傳感器，可以通過離子選擇性電極或電化學(xué)方法進(jìn)行定量分析；用于檢測土壤中農(nóng)藥的傳感器，可以通過酶聯(lián)免疫吸附法或電