2025年大學(xué)《化學(xué)測量學(xué)與技術(shù)》專業(yè)題庫——化學(xué)傳感器在醫(yī)療診斷中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪種物質(zhì)通常不被用作化學(xué)傳感器的識別元件？A.金屬氧化物B.金屬C.離子交換樹脂D.生物酶2.下列哪個參數(shù)不是評價化學(xué)傳感器性能的主要指標(biāo)？A.選擇性B.靈敏度C.響應(yīng)時間D.成本3.以下哪種傳感器屬于光學(xué)化學(xué)傳感器？A.氣體傳感器B.液體傳感器C.離子選擇性電極D.壓電化學(xué)傳感器4.在酶傳感器中，酶的作用通常是？A.催化劑B.識別元件C.指示劑D.信號轉(zhuǎn)換元件5.下列哪種技術(shù)常用于制備具有高比表面積的傳感器材料？A.溶膠-凝膠法B.模板法C.輝光放電法D.浸涂法6.下列哪種疾病是利用血糖傳感器進行監(jiān)測的？A.高血壓B.糖尿病C.腫瘤D.心臟病7.以下哪種物質(zhì)是常見的電化學(xué)傳感器的干擾物質(zhì)？A.H+離子B.OH-離子C.Cl-離子D.以上都是8.下列哪種方法不屬于化學(xué)傳感器的信號轉(zhuǎn)換方式？A.電阻變化B.電流變化C.頻率變化D.色譜分離9.以下哪種材料常用于制備氣體傳感器的敏感層？A.金屬B.半導(dǎo)體C.金屬氧化物D.離子交換樹脂10.下列哪種技術(shù)可以用于提高化學(xué)傳感器的抗干擾能力？A.增加傳感器的響應(yīng)時間B.降低傳感器的靈敏度C.優(yōu)化傳感器的識別元件D.減少傳感器的制備成本二、填空題1.化學(xué)傳感器通常由______、______和______三部分組成。2.離子選擇性電極的膜電位與被測離子活度的關(guān)系符合______。3.壓電化學(xué)傳感器利用壓電材料的______效應(yīng)將化學(xué)信號轉(zhuǎn)換為電信號。4.生物傳感器是將______與______相結(jié)合的傳感器。5.氧化還原酶傳感器通常需要加入______來增強信號響應(yīng)。6.氣體傳感器按照檢測機理可以分為______和______兩類。7.光纖化學(xué)傳感器具有______、______和______等優(yōu)點。8.傳感器材料的制備方法對傳感器的______和______有重要影響。9.醫(yī)療診斷中常用的化學(xué)傳感器包括______、______和______等。10.隨著微加工技術(shù)的發(fā)展，化學(xué)傳感器正朝著______、______和______方向發(fā)展。三、簡答題1.簡述化學(xué)傳感器的基本工作原理。2.簡述酶傳感器在醫(yī)療診斷中的應(yīng)用。3.簡述氣體傳感器在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用。4.簡述化學(xué)傳感器發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)。四、論述題試述化學(xué)傳感器在癌癥診斷中的應(yīng)用前景及面臨的挑戰(zhàn)。五、計算題已知某離子選擇性電極的電位與被測離子濃度的對數(shù)呈線性關(guān)系，其斜率為59.16mV/decade，當(dāng)被測離子濃度為1.0x10^-4mol/L時，電極電位為0.200V(相對于參比電極)。請計算當(dāng)被測離子濃度變?yōu)?.0x10^-6mol/L時，電極的電位是多少？(假設(shè)溫度為25°C)試卷答案一、選擇題1.B2.D3.D4.A5.B6.B7.D8.D9.C10.C二、填空題1.識別元件，信號轉(zhuǎn)換元件，測量裝置2.能斯特方程3.壓電4.生物敏感材料，信號轉(zhuǎn)換裝置5.輔助因子(或底物)6.氧化還原型，催化型7.高靈敏度，抗干擾能力強，體積小8.性能，成本9.血糖傳感器，血氧傳感器，生物傳感器10.微型化，智能化，多功能化三、簡答題1.解析：化學(xué)傳感器通過識別元件選擇性識別待測物質(zhì)，產(chǎn)生的物理或化學(xué)變化被信號轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換為可測信號，最后通過測量裝置進行輸出。整個過程將化學(xué)量轉(zhuǎn)換為電信號。2.解析：酶傳感器利用酶的催化活性對特定底物進行催化反應(yīng)，反應(yīng)進程引起傳感器信號的變化，從而實現(xiàn)對底物濃度的檢測。在醫(yī)療診斷中，可用于檢測血糖、尿素、膽紅素等生物標(biāo)志物。3.解析：氣體傳感器通過識別元件對環(huán)境中的特定氣體進行選擇性檢測，并將氣體濃度信息轉(zhuǎn)換為電信號。在環(huán)境監(jiān)測中，可用于檢測空氣中的有毒氣體、可燃氣體、污染物等，例如甲烷、一氧化碳、氨氣等。4.解析：化學(xué)傳感器發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)包括：提高傳感器的靈敏度、選擇性、穩(wěn)定性；降低傳感器的成本；開發(fā)新型識別材料和信號轉(zhuǎn)換技術(shù)；實現(xiàn)傳感器的微型化、智能化和集成化；提高傳感器的抗干擾能力等。四、論述題解析：化學(xué)傳感器在癌癥診斷中具有廣闊的應(yīng)用前景，可用于早期癌癥篩查、診斷、治療監(jiān)測等。例如，可以通過檢測腫瘤標(biāo)志物（如CEA、AFP等）的濃度變化來輔助診斷癌癥；可以通過檢測腫瘤相關(guān)氣體（如甲烷、一氧化碳等）的濃度變化來早期預(yù)警癌癥；可以通過檢測腫瘤微環(huán)境中的離子濃度變化來評估腫瘤的惡性程度等。面臨的挑戰(zhàn)包括：提高腫瘤標(biāo)志物檢測的靈敏度和特異性；開發(fā)新型腫瘤相關(guān)氣體傳感器；建立完善的癌癥診斷傳感系統(tǒng)等。五、計算題解析：根據(jù)能斯特方程：E=E0-(RT/nF)*ln(C)，其中E0為電極電位常數(shù)，R為氣體常數(shù)，T為絕對溫度，n為電子轉(zhuǎn)移數(shù)，F(xiàn)為法拉第常數(shù)，C為被測離子濃度。當(dāng)被測離子濃度從1.0x10^-4mol/L變?yōu)?.0x10^-6mol/L時，濃度變化了100倍，電位變化為