2025年大學《應用化學》專業(yè)題庫——應用化學與海洋資源開發(fā)的關系考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項字母填在題后括號內(nèi)）1.海水中含量最多的陰離子和陽離子分別是（）。A.Cl?,Na?B.SO?2?,Mg2?C.HCO??,K?D.Br?,Ca2?2.下列哪種技術主要利用半透膜的選擇透過性，從海水中獲取淡水？（）A.電滲析B.離子交換吸附C.多效蒸餾D.反滲透3.從海藻中提取碘，通常首先將海藻灰化，然后用濃硫酸處理，此過程主要發(fā)生的化學反應類型是（）。A.還原反應B.氧化反應C.酸堿中和反應D.加成反應4.在海水提鈾過程中，常使用有機溶劑萃取法，其核心原理是利用鈾離子與萃取劑在兩相間分配系數(shù)的差異，此過程通常涉及（）。A.離子交換B.沉淀反應C.氧化還原D.萃取-反萃取平衡5.海洋酸化主要是指由于大氣中CO?溶解于海水，導致海水（）。A.pH值升高B.pH值降低C.總堿度增加D.鹽度升高6.下列關于海洋生物活性物質(zhì)提取純化方法的敘述，錯誤的是（）。A.超臨界流體萃?。⊿FE）可利用超臨界CO?進行提取，環(huán)境友好B.大孔吸附樹脂可用于分離純化中等極性的化合物C.中壓逆流色譜（MCC）適用于熱敏性或易降解物質(zhì)的分離D.重結晶法適用于分離沸點相近的混合物7.海水制取氫氣，通過光電化學分解水的方法，其核心在于利用（）。A.離子交換膜B.光催化劑C.電解槽D.儲氫材料8.檢測海水中微量重金屬離子（如鉛、鎘），常用的光譜分析方法是（）。A.紫外-可見分光光度法B.原子吸收光譜法（AAS）C.熒光分光光度法D.紅外光譜法9.海水中的鎂資源豐富，工業(yè)上常用的提鎂方法是（）。A.電解熔融氯化鎂B.熔鹽電解氯化鈉C.熱法還原氧化鎂D.溶劑萃取法10.針對海洋石油泄漏污染，以下化學治理方法中，屬于原位化學氧化（FLO）的是（）。A.使用活性炭吸附油污B.燃燒法去除油污C.投加芬頓試劑降解油類D.使用生物酶分解油污二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在題后橫線上）1.海水是含有多種________、__________和________的復雜水溶液體系。2.反滲透膜分離海水淡化技術中，水的通量主要受膜-水相互作用和________的共同影響。3.從海水中提取溴，通常先生成溴化鈉，再通過氯氣氧化得到溴單質(zhì)，該反應的離子方程式為________。4.海洋天然產(chǎn)物化學研究中，核磁共振（NMR）波譜法是確定分子________和________的關鍵工具。5.海洋環(huán)境化學監(jiān)測中，測定水體溶解氧常用的化學方法是________法。6.海洋能源化學轉(zhuǎn)化利用中，波力發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換主要涉及________能到________能，再可能轉(zhuǎn)化為________能的過程。7.海洋塑料污染治理中，化學方法面臨的挑戰(zhàn)之一是塑料降解產(chǎn)物可能產(chǎn)生________。8.用于海水淡化或元素提取的膜材料，需要具備高________、高________和良好的化學穩(wěn)定性。9.海洋生物堿是一類重要的海洋活性物質(zhì)，其結構多樣性與海洋生物獨特的________環(huán)境密切相關。10.常用于海洋樣品前處理的消解方法，目的是將樣品中的目標元素轉(zhuǎn)化為可溶性________狀態(tài)，以便后續(xù)分析。三、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述溶劑萃取法從海水中提取鈾的基本原理和流程。2.與傳統(tǒng)的多效蒸餾法相比，反滲透法海水淡化有哪些主要優(yōu)點？3.海洋環(huán)境中的化學污染物（如重金屬、石油烴）可能通過哪些途徑進入生物體內(nèi)？4.簡述化學方法在海洋生物活性物質(zhì)分離純化中的優(yōu)勢。四、論述題（每小題10分，共20分）1.論述化學技術在應對海洋酸化問題中可能發(fā)揮的作用。2.結合具體實例，論述應用化學在開發(fā)海洋生物資源（如藥物、功能材料）方面的重要性。五、實驗設計題（10分）設計一個簡要的實驗方案，用于從常見的海洋植物（如海帶）中提取粗碘。請說明主要步驟、所用試劑及大致原理。試卷答案一、選擇題1.A2.D3.B4.D5.B6.D7.B8.B9.A10.C二、填空題1.鹽類，氣體，有機物2.濃差極化3.Cl?+2Br?=Br?+2Cl?4.結構，立體構型5.碘量6.波，電，化學7.毒性8.選擇性，滲透性9.化學演化10.鹽（或離子）三、簡答題1.原理：利用鈾離子（如UO?2?）在有機萃取劑（如P204）與水相中的分配系數(shù)與共存離子（如H?）的分配系數(shù)差異。通過調(diào)節(jié)水相pH值，使鈾離子形成易溶于有機相的絡合物（如UO?(NO?)?(P204)?），從而將鈾從水相轉(zhuǎn)移到有機相。流程：海水預處理（去除雜質(zhì)）→調(diào)節(jié)pH值→加入萃取劑（有機相）→攪拌混合（水相與有機相接觸，鈾轉(zhuǎn)入有機相）→靜置分層→去除有機相（含鈾）→反萃?。ㄓ眠m當試劑如酸溶液，使鈾從有機相返回水相）→得到含鈾水溶液。2.優(yōu)點：*能在較低壓力下工作，能耗相對較低。*系統(tǒng)較簡單，操作相對容易。*產(chǎn)水質(zhì)量高，鹽分去除率極高。*占地面積較小。3.途徑：*直接接觸：污染物通過水體直接被海洋生物的鰓或皮膚吸收。*食物鏈富集：污染物在浮游生物中積累，再被小魚吃掉，然后被大魚吃掉，濃度逐級升高（生物放大作用）。*吸附積累：污染物（如重金屬離子）被海洋沉積物吸附，生物通過攝食底泥或底棲生物而富集。4.優(yōu)勢：*可選擇性地分離和純化特定極性或類型的化合物。*保留樣品中某些對熱或酸堿敏感的成分。*可進行大規(guī)模生產(chǎn)。*可與其他分離技術（如色譜）聯(lián)用。四、論述題1.作用：*監(jiān)測與評估：開發(fā)高靈敏度的化學分析方法和傳感器，用于實時監(jiān)測海水pH值、溶解CO?、碳酸鈣飽和度等關鍵參數(shù)，評估酸化程度和影響。*機理研究：通過化學實驗和模型模擬，研究CO?溶解、碳酸鹽體系平衡、海洋生物鈣化過程等在酸化背景下的變化機制。*mitigation策略研發(fā)：研發(fā)化學添加劑（如堿劑）用于中和酸性水體，或?qū)ふ以鰪姾Ｑ笊锟顾峄芰Φ幕瘜W途徑。*材料研發(fā)：開發(fā)用于海洋酸化監(jiān)測、甚至可能用于緩解酸化的新型化學材料。2.重要性：*藥物發(fā)現(xiàn)：海洋生物（如珊瑚、海綿、海葵）生存環(huán)境獨特，其產(chǎn)生的次生代謝產(chǎn)物結構新穎，是發(fā)現(xiàn)新型抗生素、抗癌藥、抗病毒藥等重要藥物的重要來源?；瘜W方法用于提取、分離、純化這些活性物質(zhì)，并進行結構鑒定和活性測試。*功能材料：海洋生物體內(nèi)存在多種具有特殊功能的生物材料（如殼聚糖、硅質(zhì)、生物礦化結構），其化學成分和結構啟發(fā)了人工功能材料的design與合成，應用于生物醫(yī)學（如藥物載體、組織工程）、催化、傳感等領域。*基礎研究：海洋天然產(chǎn)物的化學研究有助于理解海洋生物的適應性機制、生物合成途徑，推動有機化學、天然產(chǎn)物化學等領域的發(fā)展。*資源利用：從具有經(jīng)濟價值的海洋生物中提取活性物質(zhì)或利用其生物轉(zhuǎn)化能力，直接或間接地開發(fā)海洋生物資源產(chǎn)業(yè)。五、實驗設計題方案：1.樣品預處理：將干燥海帶剪碎，灰化（或在強堿性條件下用過氧化氫氧化）去除有機物，得到海帶灰。2.浸出：將海帶灰用熱水或稀鹽酸（或稀硫酸）浸取，使碘化物溶解，過濾去除不溶物。濾液即為含碘的溶液。3.氧化：向濾液中加入氧化劑，如過氧化氫（H?O?）或氯水（Cl?），將碘離子（I?）氧化為碘單質(zhì)（I?）。反應示例：2I?+H?O?+2H?=I?+2H?O。4.萃取：將氧化后的溶液與有機萃取劑（