2025年大學《應用化學》專業(yè)題庫——應用化學在地質(zhì)勘探中的應用實踐考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)。）1.在地質(zhì)勘探中，用于確定礦石中有價金屬元素含量或是否存在某種指示礦物時，最常采用的分析方法是（）。A.X射線衍射（XRD）B.原子吸收光譜法（AAS）C.核磁共振波譜法（NMR）D.拉曼光譜法（Raman）2.某礦物樣品含有高氯根離子，在用離子選擇性電極法測定其氯含量時，最適合的電極是（）。A.玻璃電極B.銀/氯化銀電極C.鉛電極D.氯離子選擇性電極3.地球化學找礦中，“成礦元素”通常指在特定成礦作用下，含量明顯富集于礦床中的元素。下列元素中，通常不作為重要成礦元素看待的是（）。A.鉛（Pb）B.銅（Cu）C.氧（O）D.鈾（U）4.在石油勘探中，測井方法中利用流體電阻率差異來探測油氣層的是（）。A.自然伽馬測井B.電阻率測井C.聲波測井D.磁性測井5.從含稀土元素的礦石中浸出稀土離子時，為了克服礦物表面電荷效應和離子水解干擾，常加入的絡合劑是（）。A.硫酸（H?SO?）B.氫氧化鈉（NaOH）C.檸檬酸（C?H?O?）D.氯化銨（NH?Cl）6.地球化學中，利用元素的放射性同位素進行年代測定或示蹤研究的方法稱為（）。A.穩(wěn)定同位素稀釋法B.放射性同位素測年法C.原子熒光光譜法D.質(zhì)譜分析法7.分析地質(zhì)樣品中的痕量貴金屬（如金、鉑）時，為了提高靈敏度并減少基體干擾，常采用的方法是（）。A.直接原子吸收光譜法B.火焰原子吸收光譜法C.石墨爐原子吸收光譜法D.冷蒸氣原子吸收光譜法8.在進行地質(zhì)水樣中溶解性硅的分析時，常用的前處理方法是加入強堿使硅酸轉化為硅酸鹽，然后使用（）進行測定。A.紫外-可見分光光度法B.原子熒光光譜法C.氣相色譜法D.酸堿滴定法9.某地質(zhì)樣品需要進行元素的全譜分析，要求同時測定從鋰（Li）到鈾（U）的多種元素，最合適的儀器是（）。A.紫外-可見分光光度計B.原子吸收光譜儀C.電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）D.X射線熒光光譜儀10.地球化學中的“生物標志物”是指（）。A.地球深部存在的稀有氣體B.巖石中形成的指示礦物C.生物體活動過程中形成的、具有獨特地球化學特征的有機分子D.天然放射性核素二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上。）1.地球化學研究的是地球系統(tǒng)中物質(zhì)的______、______、______和______規(guī)律。2.在地質(zhì)樣品分析中，為了消除樣品基體對測定元素的干擾，常采用______或______等方法。3.原子發(fā)射光譜法（AES）和原子吸收光譜法（AAS）都屬于基于______分析的元素分析方法。4.利用同位素比值測定地質(zhì)樣品年齡時，需要了解該同位素的______和______。5.地球物理勘探中，電阻率法主要用于尋找______或______的地質(zhì)體。6.地質(zhì)樣品前處理中，濕法消解是利用強酸或強堿在______條件下分解樣品，使其中的元素轉化為可溶性形態(tài)。7.某種分析方法的檢出限是指能被檢測到的最低濃度或量，通常用______表示。8.地球化學勘查是一種通過測量地表巖石、土壤、水、植物中______或______的異常來尋找礦產(chǎn)的方法。9.石油中的“輕質(zhì)組分”通常指沸點較低的烴類，其主要成分是______。10.某礦物的化學式為KAlSi?O?，從化學鍵類型看，其主要化學鍵是______鍵。三、名詞解釋（每小題3分，共15分。請給出簡潔、準確的定義。）1.地球化學背景值2.同位素示蹤3.礦物4.火焰原子吸收光譜法5.環(huán)境地球化學四、簡答題（每小題5分，共20分。請簡要回答下列問題。）1.簡述原子吸收光譜法（AAS）測定地質(zhì)樣品中金屬元素含量的基本原理。2.簡述在地質(zhì)勘探中，為什么需要對巖石或土壤樣品進行系統(tǒng)的取樣和制備？3.簡述X射線熒光光譜法（XRF）在地質(zhì)勘探中有哪些主要應用？4.簡述油氣勘探中，地球化學標志（如生物標志物）有哪些重要意義？五、論述題（每小題10分，共20分。請結合實例或原理，深入闡述下列問題。）1.論述分析化學在尋找和評價金屬礦產(chǎn)資源中的重要作用，并舉例說明。2.論述如何選擇合適的分析方法（如光譜法、色譜法等）來測定地質(zhì)樣品中的特定組分（例如，水中溶解的氟離子或巖石中的微量元素），并說明選擇時需要考慮哪些因素。---試卷答案一、選擇題1.B2.D3.C4.B5.C6.B7.C8.A9.C10.C二、填空題1.組成、分布、遷移、循環(huán)2.標準加入法、稀釋法3.原子4.半衰期、衰變常數(shù)5.低電阻率、高電阻率6.高溫高壓7.ppm或ppb8.元素地球化學異常、礦物地球化學異常9.輕質(zhì)烴（或烷烴）10.離子鍵（或離子）三、名詞解釋1.地球化學背景值：指在不受后期人為活動或特殊地質(zhì)事件顯著影響的自然環(huán)境中，某元素或物質(zhì)在巖石、土壤、水等介質(zhì)中的平均化學組成或濃度范圍。2.同位素示蹤：利用具有特定原子質(zhì)量的同位素作為示蹤劑，研究其在大氣、水、巖石、土壤等地球系統(tǒng)中的遷移轉化過程或用于確定地質(zhì)樣品的年齡。3.礦物：指天然產(chǎn)出、具有確定的化學成分（或化學成分范圍）和原子結構（晶體結構）、具有一定物理性質(zhì)的單質(zhì)或化合物。4.火焰原子吸收光譜法：將待測金屬元素的溶液由噴霧器噴入燃燒著的火焰中，使其原子化，然后用特定波長的光通過火焰，測量被基態(tài)原子吸收的光強度，從而確定樣品中該元素含量的分析方法。5.環(huán)境地球化學：研究地球表層系統(tǒng)（大氣、水、土壤、巖石、生物）中化學元素和物質(zhì)的分布、遷移轉化規(guī)律，及其與人類健康、生態(tài)環(huán)境和地球演化之間相互關系的學科。四、簡答題1.解析思路：AAS原理核心是利用空心陰極燈發(fā)射待測元素的特征空心線，該光束通過火焰中原子化的待測元素，基態(tài)原子會吸收部分特征光，導致光強減弱。根據(jù)朗伯-比爾定律，吸光度與樣品中待測元素的濃度成正比。通過測量吸光度，即可計算出樣品中金屬元素的含量。2.解析思路：系統(tǒng)取樣和制備是保證分析結果代表性和準確性的基礎。系統(tǒng)取樣可以避免樣品選擇偏差，確保獲取的樣品能夠反映研究區(qū)域的整體地球化學特征。樣品制備過程（如破碎、研磨、混勻、篩分、消解等）是為了減小樣品的物理化學不均勻性，消除或減弱樣品基體效應的干擾，使待測組分能夠均勻地進入分析儀器，并獲得可靠的分析結果。3.解析思路：XRF應用廣泛，在地質(zhì)勘探中主要用于：①快速原位或現(xiàn)場測定巖石、土壤、礦物、沉積物等樣品中主要和微量元素的含量，用于巖相劃分、成礦元素豐度測定、地球化學填圖等；②識別礦物組成和蝕變現(xiàn)象；③進行環(huán)境監(jiān)測和污染評估。其特點是可進行定性和定量分析，樣品無需復雜前處理，分析速度快，可處理粉末或塊狀樣品。4.解析思路：油氣勘探中地球化學標志非常重要。生物標志物（如卟啉、甾烷、藿烷等）是古代生物體特有的有機分子，其結構和豐度變化可以指示烴源巖的類型、成熟度、運移方向和聚集期次。原油和天然氣中的輕質(zhì)組分（如甲烷、乙烷、丙烷等）的碳同位素組成（δ13C值）和穩(wěn)定碳氮氫同位素組成可以提供關于烴源、成熟度、生物標志物豐度等信息，幫助區(qū)分不同成因的油氣。這些標志為油氣勘探提供了重要的地球化學依據(jù)和指示。五、論述題1.解析思路：論述應從分析化學提供的手段和能力入手。分析化學能夠測定巖石、礦物、土壤、水樣、氣體等地質(zhì)樣品中成礦元素（如Cu,Pb,Zn,Au,W,Sn等）、指示礦物、微量元素以及有機質(zhì)（生物標志物）的含量和組成。通過測定元素豐度、空間分布、同位素組成、有機質(zhì)特征等，可以判斷成礦潛力、圈定成礦有利區(qū)、識別礦床類型、評價礦床質(zhì)量和預測找礦方向。例如，利用AAS或ICP-MS測定斑巖銅礦中的Cu、Mo、Zn等元素含量和分布；利用XRF快速掃描巖層確定礦化蝕變帶的地球化學特征；利用色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析水樣中的油氣組分和生物標志物，判斷是否存在油氣運移和聚集。因此，分析化學是地質(zhì)勘探不可或缺的技術支撐。2.解析思路：選擇分析方法需綜合考慮：①待測組分的性質(zhì)：是金屬還是非金屬？是常量、微量還是痕量元素？是簡單離子還是復雜陰離子/有機物？這決定了選擇光譜法（AAS,AES,XRF,ICP-OES/MS）、色譜法（GC,LC）還是其他方法（如庫侖法、滴定法）。例如，測痕量金屬常用AAS或ICP-MS。②樣品的性質(zhì)和基體復雜度：基體效應強的樣品可能需要特殊前處理或選擇抗干擾能力強的儀器（如ICP-MS優(yōu)于AAS測高含量元素）。③測定目的和精