2025年大學(xué)《化學(xué)測量學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——化學(xué)測量學(xué)在水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用考試時間：______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.在水質(zhì)監(jiān)測中，需要精確測定水的pH值，以下哪種化學(xué)測量方法最常用于此目的？（）A.原子吸收光譜法B.電位分析法C.色譜法D.化學(xué)發(fā)光法2.電導(dǎo)率是水溶液導(dǎo)電能力的量度，其大小主要取決于？（）A.溶液中離子數(shù)目B.溶液中離子種類C.溶液的溫度D.以上所有因素3.濁度是水質(zhì)的重要指標(biāo)之一，它反映了水中懸浮物的含量。以下哪種方法常用于測定水的濁度？（）A.離子選擇性電極法B.吸光光度法C.質(zhì)譜法D.氣相色譜法4.在測定水中的氨氮時，常用的納氏試劑分光光度法屬于哪種分析方法的范疇？（）A.電化學(xué)分析法B.光譜分析法C.質(zhì)譜分析法D.色譜分析法5.為了消除背景干擾，提高水質(zhì)監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，常采用哪種技術(shù)？（）A.標(biāo)準(zhǔn)加入法B.空白實驗法C.校準(zhǔn)曲線法D.內(nèi)標(biāo)法6.在水質(zhì)監(jiān)測現(xiàn)場，需要快速測定溶解氧（DO）含量，以下哪種儀器最適用？（）A.離子選擇性電極B.溶解氧儀C.pH計D.電導(dǎo)率儀7.下列哪種指標(biāo)通常用來衡量水中有機(jī)污染物的綜合污染程度？（）A.化學(xué)需氧量（COD）B.生物需氧量（BOD）C.總有機(jī)碳（TOC）D.溶解氧（DO）8.在進(jìn)行水質(zhì)樣品采集時，為了保證樣品的代表性，應(yīng)遵循的原則是？（）A.盡快采集B.選擇有代表性的采樣點C.使用清潔的采樣容器D.以上所有原則9.下列哪種方法適用于測定水中的重金屬離子含量？（）A.火焰原子吸收光譜法B.冷原子吸收光譜法C.原子熒光光譜法D.以上所有方法10.水質(zhì)監(jiān)測報告通常需要包含哪些內(nèi)容？（）A.監(jiān)測指標(biāo)、監(jiān)測結(jié)果、評價標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測點位B.儀器型號、操作人員、監(jiān)測時間C.樣品保存方法、運(yùn)輸過程D.數(shù)據(jù)處理方法、誤差分析二、簡答題（每小題5分，共25分。請簡要回答下列問題）1.簡述化學(xué)測量學(xué)在水質(zhì)監(jiān)測中的主要作用。2.簡述光譜分析法在水質(zhì)監(jiān)測中的主要應(yīng)用類型。3.簡述電化學(xué)分析法在水質(zhì)監(jiān)測中的主要應(yīng)用類型。4.簡述水質(zhì)監(jiān)測樣品采集過程中需要注意的關(guān)鍵問題。5.簡述化學(xué)需氧量（COD）測定的基本原理。三、論述題（每小題10分，共30分。請結(jié)合所學(xué)知識，深入分析和回答下列問題）1.比較分光光度法與原子吸收光譜法在水質(zhì)監(jiān)測中測定金屬離子時的主要區(qū)別和適用范圍。2.設(shè)計一個水質(zhì)監(jiān)測方案，用于監(jiān)測某河流某斷面的常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)，包括至少五個關(guān)鍵指標(biāo)，并簡述每個指標(biāo)的選擇依據(jù)和測定方法的大致原理。3.討論現(xiàn)代分析技術(shù)（如聯(lián)用技術(shù)、在線監(jiān)測、生物傳感器等）在提高水質(zhì)監(jiān)測效率、準(zhǔn)確性和實時性方面的優(yōu)勢。試卷答案一、選擇題1.B2.D3.B4.B5.A6.B7.A8.B9.D10.A二、簡答題1.化學(xué)測量學(xué)為水質(zhì)監(jiān)測提供準(zhǔn)確、快速、靈敏的測定手段，用于定量分析水中的各種化學(xué)組分（如離子、有機(jī)物、重金屬等），評價水質(zhì)狀況，監(jiān)測水污染，為水資源管理和環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。2.光譜分析法利用物質(zhì)對光的吸收、發(fā)射或散射特性進(jìn)行測量。在水質(zhì)監(jiān)測中主要應(yīng)用包括：利用紫外-可見分光光度法測定溶解氧、氨氮、總磷、化學(xué)需氧量等；利用原子吸收光譜法測定水中金屬離子（如鉛、鎘、汞、鉻等）；利用原子熒光光譜法測定痕量金屬元素等。3.電化學(xué)分析法基于溶液中離子或分子與電極之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的電磁化學(xué)效應(yīng)進(jìn)行測量。在水質(zhì)監(jiān)測中主要應(yīng)用包括：利用離子選擇性電極法測定pH、氯離子、硫酸根離子、銨離子等；利用電化學(xué)傳感器進(jìn)行溶解氧、有毒有害物質(zhì)（如氰化物、亞硝酸鹽）的在線監(jiān)測等。4.水質(zhì)監(jiān)測樣品采集過程中需要注意的關(guān)鍵問題包括：選擇具有代表性的采樣點；根據(jù)監(jiān)測指標(biāo)和目的選擇合適的采樣時間和頻率；使用清潔、無污染的采樣容器；正確保存樣品，避免污染和成分變化；詳細(xì)記錄采樣信息（時間、地點、天氣等）。5.化學(xué)需氧量（COD）測定的基本原理是：在強(qiáng)酸性條件下，以重鉻酸鉀為氧化劑，將水樣中可被氧化的有機(jī)物和還原性無機(jī)物（除硝酸根等少數(shù)物質(zhì)外）完全氧化，然后通過滴定剩余的重鉻酸鉀，根據(jù)消耗的重鉻酸鉀量計算水樣中的化學(xué)需氧量。通常在165℃左右加熱回流一定時間（如2小時）進(jìn)行氧化。三、論述題1.分光光度法基于物質(zhì)對特定波長光的吸收進(jìn)行測量，通常使用濾光片或光柵分光。其優(yōu)點是儀器相對簡單、成本較低、操作方便；缺點是選擇性較差，易受干擾，靈敏度相對較低。原子吸收光譜法基于氣態(tài)原子對特定波長共振光的吸收進(jìn)行測量，需要使用空心陰極燈作為光源。其優(yōu)點是選擇性好，靈敏度高，可測定的元素種類多；缺點是儀器較復(fù)雜、成本較高，分析速度相對較慢。分光光度法適用于常量組分或較寬濃度范圍的分析，而原子吸收光譜法更適用于痕量或超痕量金屬元素的分析。2.設(shè)計水質(zhì)監(jiān)測方案：*監(jiān)測指標(biāo)選擇：pH、溶解氧（DO）、化學(xué)需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）、總磷（TP）。*選擇依據(jù)：pH反映水的酸堿度，是衡量水質(zhì)的基本指標(biāo)；DO是水生生物生存的重要指標(biāo)，其低值可能指示水體污染；COD是衡量水中有機(jī)污染物綜合污染程度的重要指標(biāo)；氨氮是常見的氮污染指標(biāo)，對人體健康和水環(huán)境有較大影響；TP是衡量水體富營養(yǎng)化程度的重要指標(biāo)。*測定方法原理簡述：*pH：利用pH玻璃電極與參比電極構(gòu)成測量電池，通過測量電池產(chǎn)生的電動勢來確定溶液的pH值（電位分析法）。*DO：利用溶解氧電化學(xué)傳感器，基于氧分子在電極表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流或電位變化來測量溶解氧含量（電化學(xué)分析法）。*COD：在強(qiáng)酸性條件下，用重鉻酸鉀氧化水樣中的有機(jī)物，通過滴定剩余重鉻酸鉀計算COD（容量分析法，常結(jié)合分光光度法測定）。*NH3-N：納氏試劑分光光度法，氨與納氏試劑反應(yīng)生成黃褐色絡(luò)合物，在特定波長下測定吸光度（光譜分析法）。*TP：過硫酸鉀氧化法消解水樣，使磷轉(zhuǎn)化為正磷酸鹽，然后與鉬酸銨反應(yīng)生成黃色磷鉬雜多酸，在酸性條件下用鉬藍(lán)分光光度法測定吸光度（光譜分析法）。3.現(xiàn)代分析技術(shù)在提高水質(zhì)監(jiān)測效率、準(zhǔn)確性和實時性方面的優(yōu)勢：*聯(lián)用技術(shù)（如GC-MS、LC-MS等）：將分離技術(shù)和檢測技術(shù)結(jié)合，大大提高了分析的選擇性和靈敏度，能夠同時檢測多種目標(biāo)污染物，甚至進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定，減少了樣品前處理步驟和分析時間。*在線監(jiān)測：通過在水源地、排污口或河流中安裝實時監(jiān)測設(shè)備，可以連續(xù)、自動地監(jiān)測水質(zhì)參數(shù)（如pH、COD、氨氮、濁度、溶解氧等）