2025年大學《化學測量學與技術》專業(yè)題庫——化學測量學與水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測考試時間：______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.在化學測量中，下列哪項不屬于隨機誤差的典型特征？（）A.系統(tǒng)性B.可重復性C.可預測性D.不可消除性2.使用pH玻璃電極測量溶液pH值時，主要利用了（）原理。A.離子交換B.氧化還原C.光吸收D.能斯特3.在分光光度法測定中，為了減少散射光的影響，應選用（）進行測量。A.狹縫寬度較大的單色器B.狹縫寬度較小的單色器C.長波長的光源D.濃度較高的溶液4.下列哪種分析方法屬于色譜法？（）A.離子選擇性電極法B.氣相色譜法C.比色法D.電位滴定法5.測定某水樣中的COD（化學需氧量）時，通常采用（）方法。A.紫外-可見分光光度法B.燃燒氧化法C.離子選擇性電極法D.電化學傳感器法6.在進行水質(zhì)樣品預處理時，過濾的主要目的是（）。A.去除溶解性有機物B.去除懸浮顆粒物C.調(diào)節(jié)pH值D.去除重金屬離子7.下列哪個參數(shù)是評價分析方法精密度的指標？（）A.檢出限B.準確度C.相對標準偏差D.選擇性8.測量水中溶解氧（DO）時，常用的方法是（）。A.碳酸鈣滴定法B.申氏溶解氧測定儀法C.離子選擇性電極法D.紫外-可見分光光度法9.在環(huán)境監(jiān)測中，選擇測量方法時，優(yōu)先考慮的因素是（）。A.測量速度B.儀器成本C.測量結果的準確性D.操作人員的熟練程度10.下列哪種技術不適合用于測定水樣中痕量重金屬？（）A.原子吸收光譜法B.原子熒光光譜法C.離子色譜法D.氣相色譜法二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.測量結果與真實值之差稱為________，用絕對誤差和相對誤差兩種形式表示。2.電位分析法是基于測量________來進行定量分析的。3.在紫外-可見分光光度法中，當入射光通過均勻的、非散射的溶液時，其強度遵循________定律。4.氣相色譜法中，分離混合物的主要依據(jù)是不同組分在固定相和流動相之間具有不同的________。5.水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測中，通常需要監(jiān)測的水質(zhì)參數(shù)包括pH、溶解氧（DO）、氨氮（NH3-N）、亞硝酸鹽氮（NO2-N）、硝酸鹽氮（NO3-N）、總磷（TP）和總氮（TN）等。6.測量方法的選擇性是指分析方法對________物質(zhì)的響應程度。7.在進行樣品采集時，應遵循________原則，以保證樣品能夠代表水體真實狀況。8.測量數(shù)據(jù)的處理包括數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)計算、結果表達和________等步驟。9.電導率是衡量水溶液導電能力的物理量，其大小與溶液中的________含量有關。10.為了消除系統(tǒng)誤差，可以采用________、空白實驗和標準加入法等方法。三、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.檢出限（LOD）2.靈敏度3.線性范圍4.離子選擇性電極5.色譜峰形參數(shù)（基線、峰高、峰面積）四、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述酸度計測量溶液pH值的原理。2.比較原子吸收光譜法與原子熒光光譜法測定水樣中痕量銅的異同點。3.簡述進行水質(zhì)樣品保存時需要注意的主要問題。4.簡述選擇化學測量方法時應考慮的主要因素。五、論述題（10分）試論述化學測量技術在監(jiān)測水產(chǎn)養(yǎng)殖水體氨氮濃度中的應用，包括常用的測量方法、原理、優(yōu)缺點以及測量過程中需要注意的關鍵質(zhì)量控制環(huán)節(jié)。試卷答案一、選擇題1.A2.D3.B4.B5.B6.B7.C8.B9.C10.D二、填空題1.絕對誤差2.電極電位差（或電池電動勢）3.朗伯-比爾4.保留時間5.溶解氧6.干擾7.代表性8.誤差分析9.陽離子（或離子）10.校準曲線法（或標準曲線法）三、名詞解釋1.檢出限（LOD）：指分析方法能夠檢測出樣品中待測物質(zhì)存在的能力的最低濃度（或最低量），通常定義為測量信號為空白信號三倍標準偏差時所對應的濃度（或量）。2.靈敏度：指分析方法的響應信號（如吸光度、峰面積）與樣品中待測物質(zhì)濃度（或量）之間的比例關系，表示方法對微弱變化的響應能力。3.線性范圍：指分析方法能夠保持響應信號與待測物質(zhì)濃度（或量）之間呈良好線性關系的濃度（或量）區(qū)間。4.離子選擇性電極：一種電化學傳感器，其電位對溶液中特定離子活度的變化具有選擇性響應，可用于該離子的電位分析法。5.色譜峰形參數(shù)：描述色譜峰形狀特征的物理量，主要包括基線（色譜圖的無峰部分）、峰高（峰值至基線的垂直距離）和峰面積（峰與基線所包圍的面積）。四、簡答題1.酸度計測量溶液pH值的原理：基于能斯特方程，測量pH玻璃電極和參比電極組成的測量電池所產(chǎn)生的電動勢。pH玻璃電極的電位對溶液pH值（氫離子活度）的變化具有選擇性響應，而參比電極提供恒定的電位參考。測量電池的電動勢與溶液pH值呈線性關系，通過校準（使用已知pH的標準緩沖溶液）建立電動勢與pH值之間的校準曲線，即可測定未知溶液的pH值。2.原子吸收光譜法與原子熒光光譜法測定水樣中痕量銅的異同點：*相同點：兩者都是基于原子蒸氣對特定波長輻射的吸收（AAS）或發(fā)射（AFS）進行定量分析的技術；都適用于測定水樣中痕量金屬元素；基本樣品處理步驟（如消化、稀釋）相似；都需要使用空心陰極燈作為光源（AAS）或激發(fā)光源（AFS）。*不同點：AAS是基于測量原子蒸氣對入射輻射的吸收信號，屬于無損檢測技術，信號與銅原子數(shù)成正比；AFS是基于測量原子在激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時發(fā)射的熒光信號，屬于有損檢測技術（銅原子被消耗），信號與激發(fā)態(tài)原子數(shù)成正比。AAS的靈敏度和選擇性通常高于AFS，但AFS有時具有更高的靈敏度，且儀器結構相對簡單。3.進行水質(zhì)樣品保存時需要注意的主要問題：*防止污染：使用清潔的采樣容器和工具，避免樣品接觸空氣、容器壁等引入干擾物質(zhì)。*防止降解：對于不穩(wěn)定的水質(zhì)參數(shù)（如溶解氧、氨氮、葉綠素a等），應立即固定或盡快處理。例如，測定溶解氧時需現(xiàn)場加preservative（如硫酸錳、碘液）并密封；測定氨氮時可能需要加入穩(wěn)定劑。*防止變化：根據(jù)待測參數(shù)的特性，選擇合適的保存條件，如低溫（4℃左右）保存以減緩生物活動和化學變化；對于易被光分解的參數(shù)，需避光保存。*防止生物活動影響：對于需要抑制微生物活動的參數(shù)（如耗氧量、營養(yǎng)物質(zhì)轉化等），可能需要加入抑制劑（如氯仿、苯酚）。*遵循特定規(guī)程：遵循相關標準或方法中規(guī)定的樣品保存時間和條件。4.選擇化學測量方法時應考慮的主要因素：*測量目標的準確性要求：方法應能滿足監(jiān)測項目對精密度和準確度的要求。*待測物質(zhì)的性質(zhì)和濃度水平：考慮待測物的物理化學性質(zhì)（如揮發(fā)性、溶解度、穩(wěn)定性）、存在形態(tài)以及濃度是在痕量、微量還是常量級別。*環(huán)境背景干擾：考慮樣品基質(zhì)復雜度及可能存在的干擾物質(zhì)。*儀器設備條件：考慮實驗室現(xiàn)有儀器的類型、性能和操作人員的技能水平。*分析速度和通量要求：根據(jù)監(jiān)測需求，選擇分析方法的速度是否滿足實時或大批量樣品分析的要求。*成本效益：考慮方法的試劑成本、儀器投入、操作時間和人力成本。*操作簡便性和安全性：方法應易于操作，且實驗過程安全。五、論述題化學測量技術在監(jiān)測水產(chǎn)養(yǎng)殖水體氨氮濃度中具有重要應用。氨氮（NH3-N）是水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)管理的關鍵指標，其濃度過高會危害魚類和其他水生生物的生存。常用的測量方法主要有：1.納氏試劑分光光度法：基于氨與納氏試劑反應生成黃褐色化合物，其在特定波長（425nm）下的吸光度與氨氮濃度成正比。該方法操作簡單、成本較低，是傳統(tǒng)的常用方法，但靈敏度相對較低，且可能存在干擾。2.離子選擇性電極法（ISE）：使用氨離子選擇性電極測量水樣中氨離子的活度。該方法響應快速，可現(xiàn)場連續(xù)監(jiān)測，選擇性好，但需要配備相應的pH計或離子計，且易受pH值和溫度的影響，需要溫度補償和pH控制。3.氣相色譜法：將水樣中的氨氣化后，通過氣相色譜柱分離，利用氫火焰離子化檢測器（FID）或熱導檢測器（TCD）進行檢測。該方法靈敏度高，選擇性好，可同時測定多種含氮化合物，但儀器成本高，分析速度相對較慢，樣品前處理步驟較復雜。4.水楊酸分光光度法：也是基于氨與水楊酸在堿性條件下反應生成有色物質(zhì)，通過分光光度法測定吸光度。該方法相對靈敏，但操作較納氏法復雜。測量原理方面，分光光度法基于比爾-朗伯定律，通過測量吸光度計算濃度；ISE基于能斯特方程，通過測量電極電位差與氨離子活度相關聯(lián)；氣相色譜法基于不同組分在固定相和流動相間的分配系數(shù)差異進行分離，通過檢測器信號進行定量。各種方法的優(yōu)缺點比較：納氏試劑法優(yōu)點是簡單、便宜，缺點是靈敏度低、易干擾；ISE優(yōu)點是快速、可現(xiàn)場監(jiān)測，缺點是易受pH和溫度影響、需配套儀器；氣相色譜法優(yōu)點是靈敏度高、選擇性好，缺點是成本高、前處理復雜。水楊酸法相對靈敏但操作復雜。測量過程中的關鍵質(zhì)量控制環(huán)節(jié)包括：*樣品采集：遵循代表性原則，及時采集，避免陽光直射和劇烈晃動，必要時加preservative（如納氏法、ISE法）或進行固定（如水楊酸法）。*樣品保存：按照方法要求低溫（如4℃）避光保存，控制保存時間。*試劑與校準：使用分析純試劑，配制和標定標準溶液（如使用基準物質(zhì)