2025年大學(xué)《化學(xué)測量學(xué)與技術(shù)-現(xiàn)代分離技術(shù)》考試參考題庫及答案解析_第1頁
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2025年大學(xué)《化學(xué)測量學(xué)與技術(shù)-現(xiàn)代分離技術(shù)》考試參考題庫及答案解析?單位所屬部門:________姓名:________考場號:________考生號:________一、選擇題1.現(xiàn)代分離技術(shù)中,膜分離技術(shù)的優(yōu)勢之一是()A.適用于所有類型的混合物B.分離效率高,能耗低C.設(shè)備投資成本高D.操作復(fù)雜,維護(hù)困難答案:B解析:膜分離技術(shù)具有分離效率高、能耗低、操作簡單、無相變等優(yōu)點(diǎn),特別適用于液-液、氣-液分離等過程。雖然其設(shè)備投資成本相對較高,且操作復(fù)雜度因膜種類和應(yīng)用場景而異,但整體而言,高分離效率和低能耗是其顯著優(yōu)勢。2.在色譜分離過程中,提高柱效的主要方法是()A.降低載氣流速B.增加固定相用量C.提高柱溫D.使用更長的色譜柱答案:A解析:柱效與載氣流速密切相關(guān),降低載氣流速可以增加分子與固定相的接觸時(shí)間,從而提高分離效率。增加固定相用量、提高柱溫和使用更長的色譜柱雖然也能影響分離效果,但降低流速是直接提高柱效的最有效方法之一。3.電色譜分離的基本原理是()A.利用離子在電場中的遷移速率差異B.利用分子大小差異進(jìn)行篩分C.利用分子形狀差異進(jìn)行排阻D.利用分子吸附能力的差異答案:A解析:電色譜是色譜技術(shù)與電場相結(jié)合的分離技術(shù),其基本原理是利用帶電離子在電場中受到的驅(qū)動(dòng)力不同,從而實(shí)現(xiàn)分離。分子大小、形狀和吸附能力雖然也會影響分離效果,但電場驅(qū)動(dòng)是電色譜的核心機(jī)制。4.以下哪種分離技術(shù)屬于液-液萃取的范疇()A.超臨界流體萃取B.活性炭吸附C.離心分離D.溶劑萃取答案:D解析:液-液萃取是利用兩種不互溶或部分互溶的液體作為萃取劑和被萃取相,通過溶劑化作用實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)移的分離方法。溶劑萃取正是典型的液-液萃取技術(shù)。超臨界流體萃取使用超臨界流體,活性炭吸附是固-液吸附,離心分離是利用離心力分離不同密度的物質(zhì)。5.在離子交換分離過程中,選擇合適的樹脂是關(guān)鍵,以下哪項(xiàng)不是選擇樹脂需要考慮的因素()A.樹脂的離子交換容量B.樹脂的機(jī)械強(qiáng)度C.樹脂的再生效率D.樹脂的顏色答案:D解析:選擇離子交換樹脂時(shí)需要考慮其離子交換容量、機(jī)械強(qiáng)度、再生效率、化學(xué)穩(wěn)定性、選擇性等性能,而樹脂的顏色對其分離性能沒有直接影響。6.以下哪種技術(shù)不屬于現(xiàn)代分離技術(shù)范疇()A.超濾B.逆滲透C.電滲析D.重力沉降答案:D解析:超濾、逆滲透和電滲析都是利用壓力、電場等外力驅(qū)動(dòng)物質(zhì)通過選擇性膜進(jìn)行分離的現(xiàn)代分離技術(shù)。重力沉降是利用重力作用分離顆粒大小不同的物質(zhì)的經(jīng)典分離方法,不屬于現(xiàn)代分離技術(shù)范疇。7.在高效液相色譜中,以下哪種檢測器屬于非選擇性檢測器()A.紫外-可見檢測器B.示差折光檢測器C.質(zhì)譜檢測器D.熱導(dǎo)檢測器答案:D解析:非選擇性檢測器對樣品中所有物質(zhì)都有響應(yīng),而選擇性檢測器只對特定類型的物質(zhì)有響應(yīng)。熱導(dǎo)檢測器檢測的是物質(zhì)的導(dǎo)熱性差異,對所有物質(zhì)都有響應(yīng),屬于非選擇性檢測器。紫外-可見檢測器、示差折光檢測器和質(zhì)譜檢測器都具有選擇性。8.在氣體分離過程中,膜分離技術(shù)的應(yīng)用受到哪些因素的限制()A.膜的選擇性B.膜的機(jī)械強(qiáng)度C.氣體的滲透速率D.膜的化學(xué)穩(wěn)定性答案:A解析:膜分離技術(shù)的應(yīng)用效果很大程度上取決于膜的選擇性,即膜對目標(biāo)氣體與其他氣體的分離能力。雖然膜的機(jī)械強(qiáng)度、滲透速率和化學(xué)穩(wěn)定性也很重要,但選擇性是決定膜分離技術(shù)能否成功應(yīng)用的關(guān)鍵因素。9.以下哪種分離技術(shù)可以用于分離同位素()A.蒸餾B.吸附C.離子交換D.膜分離答案:C解析:離子交換分離技術(shù)可以用于分離具有微小質(zhì)量差異的同位素,如鈾的同位素分離。蒸餾、吸附和膜分離雖然也能實(shí)現(xiàn)分離,但對于同位素分離效果有限。10.在制備色譜中,以下哪種方式可以提高目標(biāo)化合物的回收率()A.增加洗脫劑強(qiáng)度B.降低柱溫C.增加上樣量D.使用更長的色譜柱答案:B解析:降低柱溫可以減少目標(biāo)化合物在固定相上的吸附,從而提高洗脫效率,增加回收率。增加洗脫劑強(qiáng)度雖然也能提高回收率,但可能導(dǎo)致雜質(zhì)一同洗脫。增加上樣量和使用更長的色譜柱對回收率的影響取決于具體條件和目標(biāo)化合物性質(zhì)。11.超臨界流體萃取中,超臨界流體指的是()A.臨界溫度和臨界壓力以上的流體B.臨界溫度和臨界壓力以下的流體C.氣體和液體共存的流體D.固體升華形成的流體答案:A解析:超臨界流體是指物質(zhì)處于其臨界溫度和臨界壓力以上的流體狀態(tài)。在這種狀態(tài)下,流體兼具氣體的高擴(kuò)散性和液體的溶解能力,特別適用于萃取應(yīng)用。臨界溫度和臨界壓力以下的是氣體或液體,氣體和液體共存是兩相狀態(tài),固體升華形成的流體是蒸汽,這些都不是超臨界流體的定義。12.在色譜分離過程中,以下哪種方式會導(dǎo)致保留時(shí)間縮短()A.降低柱溫B.降低載氣流速C.增加固定相極性D.使用更長的色譜柱答案:B解析:保留時(shí)間是指樣品組分從進(jìn)入色譜柱到流出檢測器所需的時(shí)間。降低載氣流速會增加組分在柱內(nèi)的停留時(shí)間,從而延長保留時(shí)間。降低柱溫通常會增大保留時(shí)間。增加固定相極性也會增大保留時(shí)間。而降低載氣流速會減小軸向擴(kuò)散,理論上可以縮短保留時(shí)間,盡管實(shí)際效果還與柱效等因素有關(guān),但在各選項(xiàng)中,降低流速是唯一明確能縮短保留時(shí)間的操作。注意,使用更長的色譜柱通常會增加保留時(shí)間。13.電泳技術(shù)中,樣品在電場中遷移的驅(qū)動(dòng)力是()A.溶劑分子作用B.重力作用C.電場力D.浮力作用答案:C解析:電泳技術(shù)的核心原理是利用帶電粒子在電場中受到電場力的作用而進(jìn)行分離。電場力是驅(qū)動(dòng)帶電樣品(離子或帶電大分子)在支持介質(zhì)(如凝膠或毛細(xì)管)中定向遷移的主要力量。溶劑分子作用、重力和浮力在電泳過程中不是主要的驅(qū)動(dòng)力。14.以下哪種分離技術(shù)主要利用物質(zhì)顆粒大小的差異()A.萃取B.吸附C.離心分離D.溶劑萃取答案:C解析:離心分離是利用離心力場使不同密度或大小的顆粒發(fā)生沉降或分離的技術(shù)。對于顆粒大小差異顯著的混合物,離心分離是一種有效的方法。萃取和溶劑萃取是基于溶解度或分配系數(shù)的差異,吸附是基于物質(zhì)與吸附劑表面相互作用的差異。15.在離子交換樹脂的選擇中,離子交換容量是指()A.樹脂能交換的最大離子數(shù)B.樹脂的重量C.樹脂的體積D.樹脂的機(jī)械強(qiáng)度答案:A解析:離子交換容量是衡量離子交換樹脂性能的關(guān)鍵指標(biāo),它表示單位質(zhì)量或單位體積的樹脂所能提供的可交換離子的數(shù)量或當(dāng)量。它直接反映了樹脂進(jìn)行離子交換的能力大小。樹脂的重量、體積和機(jī)械強(qiáng)度是其物理屬性,但不直接代表其交換能力。16.逆滲透技術(shù)的核心驅(qū)動(dòng)力是()A.氣壓差B.密度差C.電位差D.壓力差答案:D解析:逆滲透(RO)是一種壓力驅(qū)動(dòng)膜分離技術(shù)。其核心原理是利用高壓泵產(chǎn)生的高壓力差,迫使含有溶解物質(zhì)的水溶液透過具有選擇性分離功能的膜,從而實(shí)現(xiàn)水和溶質(zhì)的分離。氣壓差、密度差和電位差不是逆滲透的主要驅(qū)動(dòng)力。17.以下哪種檢測器適用于檢測無紫外吸收的樣品()A.紫外-可見檢測器B.質(zhì)譜檢測器C.示差折光檢測器D.熱導(dǎo)檢測器答案:C解析:紫外-可見檢測器依賴于樣品對紫外或可見光的吸收,不適用于無紫外吸收的樣品。質(zhì)譜檢測器通過檢測離子化后的樣品離子質(zhì)量電荷比進(jìn)行檢測,對無紫外吸收的樣品同樣適用,但通常不是首選。示差折光檢測器基于樣品和溶劑折光率的差異進(jìn)行檢測,對所有能改變?nèi)芤赫酃饴实奈镔|(zhì)都有響應(yīng),因此適用于檢測無紫外吸收的樣品。熱導(dǎo)檢測器基于樣品和載氣導(dǎo)熱系數(shù)的差異,對所有物質(zhì)都有響應(yīng),但靈敏度相對較低。18.氣相色譜中,以下哪種現(xiàn)象會導(dǎo)致峰展寬,降低柱效()A.柱徑增大B.柱長增加C.載氣流速過高D.固定相顆粒越小答案:C解析:氣相色譜中,峰展寬(峰形變差,峰面積減?。┖椭Ы档椭饕芏喾N因素影響。載氣流速過高會增加傳質(zhì)阻力,導(dǎo)致范氏方程中的A項(xiàng)和B項(xiàng)增大,從而顯著增加峰展寬,降低柱效。柱徑增大、柱長增加和固定相顆粒越小通常有利于提高柱效,減少峰展寬。19.在膜分離過程中,膜的污染主要是指()A.膜的機(jī)械破損B.膜的化學(xué)降解C.有機(jī)物或無機(jī)鹽在膜表面或膜孔內(nèi)沉積、堵塞D.膜的透氣性降低答案:C解析:膜污染是指在使用過程中,膜表面或膜孔內(nèi)被分離介質(zhì)中的雜質(zhì)(如有機(jī)物、無機(jī)鹽、微生物等)沉積、吸附或堵塞的現(xiàn)象。這會降低膜的分離性能,如通量下降、截留率降低等。膜的機(jī)械破損、化學(xué)降解和透氣性降低雖然也是膜的問題,但膜污染特指雜質(zhì)沉積導(dǎo)致的性能惡化。20.高效液相色譜中,以下哪種梯度洗脫方式可能導(dǎo)致峰變形()A.線性梯度B.累積梯度C.多步梯度D.程序梯度答案:B解析:高效液相色譜的梯度洗脫是指洗脫劑組成隨時(shí)間變化。線性梯度是指洗脫劑濃度或比例隨時(shí)間均勻變化,通常能得到較好的峰形。累積梯度是指在一段時(shí)間內(nèi)保持洗脫劑組成不變,然后突然改變到下一個(gè)組成,這種方式在組成突變時(shí)容易引起峰變形或產(chǎn)生拖尾。多步梯度和程序梯度是更復(fù)雜的梯度方式,可以通過優(yōu)化減少峰變形。因此,累積梯度更容易導(dǎo)致峰變形。二、多選題1.膜分離技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)包括哪些()A.分離效率高B.能耗低C.操作簡單D.可實(shí)現(xiàn)物質(zhì)純化E.設(shè)備投資成本低答案:ABCD解析:膜分離技術(shù)作為一種現(xiàn)代分離技術(shù),其優(yōu)點(diǎn)主要包括分離效率高、能耗低、操作簡單、可在接近常溫常壓的條件下進(jìn)行、對環(huán)境友好等。它能夠廣泛應(yīng)用于物質(zhì)純化、濃縮、分離等過程。然而,膜分離技術(shù)的設(shè)備投資成本通常較高,這也是其應(yīng)用中需要考慮的因素之一。因此,A、B、C、D都是膜分離技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。2.影響色譜分離效果的主要因素有哪些()A.固定相性質(zhì)B.洗脫劑性質(zhì)C.柱溫D.載氣流速(或流動(dòng)相流速)E.上樣量答案:ABCD解析:色譜分離是一個(gè)復(fù)雜的過程,其分離效果受到多種因素的綜合影響。固定相的性質(zhì)(如類型、極性、粒徑等)決定了分離的選擇性。洗脫劑的性質(zhì)(如極性、強(qiáng)度、組成等)影響組分的溶解度和洗脫行為。柱溫會影響組分的揮發(fā)性和在固定相上的吸附強(qiáng)度。載氣流速(氣相色譜)或流動(dòng)相流速(液相色譜)影響傳質(zhì)效率和峰形。這些因素都會顯著影響分離效果。上樣量過大可能會超過柱的負(fù)載能力,導(dǎo)致峰形變差、分離度下降,但它更多是影響操作條件和柱壽命,而非分離機(jī)理本身的主要因素。因此,A、B、C、D是影響色譜分離效果的主要因素。3.電泳技術(shù)根據(jù)支持介質(zhì)的不同,可以分為哪些類型()A.毛細(xì)管電泳B.凝膠電泳C.毛細(xì)區(qū)電泳D.等電聚焦E.紙上電泳答案:ABE解析:電泳技術(shù)是利用電場力使帶電粒子進(jìn)行分離的方法,其根據(jù)支持介質(zhì)的不同主要可分為凝膠電泳(如瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳)、毛細(xì)管電泳和紙上電泳等類型。毛細(xì)區(qū)電泳是毛細(xì)管電泳的一種特定形式。等電聚焦雖然也利用電場,但其原理是基于氨基酸等在特定pH范圍內(nèi)在其等電點(diǎn)時(shí)凈電荷為零而進(jìn)行分離,不屬于典型的按支持介質(zhì)分類的電泳類型。因此,A、B、E是按支持介質(zhì)分類的電泳類型。4.離子交換分離過程通常包括哪些步驟()A.濕法活化B.裝填樹脂C.平衡D.洗脫E.再生答案:BCDE解析:離子交換分離是一個(gè)完整的循環(huán)過程,通常包括以下步驟:首先將離子交換樹脂裝填到交換柱中(B),然后使待分離的溶液(負(fù)載液)通過樹脂床,使目標(biāo)離子與樹脂上的可交換離子發(fā)生交換,達(dá)到吸附平衡或接近平衡狀態(tài)(C)。當(dāng)交換達(dá)到一定程度后,需要用合適的洗脫劑將目標(biāo)離子從樹脂上洗脫下來,得到富含目標(biāo)離子的洗脫液(D)。最后,用再生液處理樹脂,使其恢復(fù)到原始的離子形式,以便重復(fù)使用(E)。濕法活化通常是指樹脂的初始處理過程,不是每次分離循環(huán)的必要步驟。因此,B、C、D、E是離子交換分離過程通常包括的步驟。5.超臨界流體萃?。⊿FE)相比傳統(tǒng)液-液萃取有哪些優(yōu)勢()A.選擇性高B.溫度低,不易引起熱敏性物質(zhì)降解C.無溶劑殘留D.操作壓力高E.傳質(zhì)效率高答案:ABCE解析:超臨界流體萃?。⊿FE)使用超臨界流體(如超臨界CO2)作為萃取劑,相比傳統(tǒng)液-液萃取具有多方面優(yōu)勢。超臨界流體具有類似氣體的擴(kuò)散性和滲透能力,以及類似液體的溶解能力,因此選擇性可以很高(A)。超臨界流體通常在接近室溫的低溫下操作,特別適用于提取熱敏性物質(zhì),不易引起其降解(B)。由于萃取過程通常在加壓下進(jìn)行,且超臨界流體本身無毒無味,因此相比使用有機(jī)溶劑的傳統(tǒng)液-液萃取,更容易實(shí)現(xiàn)無溶劑殘留(C)。操作壓力高(D)是超臨界流體存在的條件,但不是其相比傳統(tǒng)液-液萃取的優(yōu)勢本身。超臨界流體的傳質(zhì)效率通常很高,有助于提高萃取速率和效率(E)。因此,A、B、C、E是SFE相比傳統(tǒng)液-液萃取的優(yōu)勢。6.氣相色譜分析中,以下哪些因素會導(dǎo)致保留時(shí)間縮短()A.降低柱溫B.使用極性較小的固定相C.增大載氣流速D.使用極性較大的固定相E.增加柱長答案:BC解析:氣相色譜的保留時(shí)間是由樣品在固定相和流動(dòng)相之間的分配平衡決定的。降低柱溫會增大樣品在固定相上的保留力,導(dǎo)致保留時(shí)間延長(A錯(cuò)誤)。使用極性較小的固定相會降低樣品在固定相上的保留力,導(dǎo)致保留時(shí)間縮短(B正確)。增大載氣流速會減小樣品在柱內(nèi)的停留時(shí)間,從而縮短保留時(shí)間(C正確)。使用極性較大的固定相通常會增大樣品在固定相上的保留力,導(dǎo)致保留時(shí)間延長(D錯(cuò)誤)。增加柱長會增加樣品在柱內(nèi)的停留時(shí)間,通常會導(dǎo)致保留時(shí)間延長(E錯(cuò)誤)。因此,B、C是會導(dǎo)致氣相色譜保留時(shí)間縮短的因素。7.電滲析技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些()A.海水淡化B.電鍍廢水中金屬離子的回收C.電解D.酸堿廢水的處理E.水的凈化答案:ABD解析:電滲析是利用離子交換膜的選擇透過性,在電場驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)水中離子分離或富集的技術(shù)。其主要應(yīng)用領(lǐng)域包括:利用離子交換膜的選擇透過性脫除海水中的鹽分,實(shí)現(xiàn)海水淡化(A);從電鍍廢水中回收有價(jià)金屬離子(如鎳、銅等),實(shí)現(xiàn)資源回收和廢水處理(B);處理酸堿廢水,回收酸或堿(D)。電解是利用電流直接驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)的過程,與電滲析的原理不同(C錯(cuò)誤)。水的凈化是一個(gè)廣義的概念,電滲析可以作為其中的一種方法,但通常不是最主要的凈化手段,且應(yīng)用范圍不如海水淡化、廢水處理等具體(E涵義過廣)。因此,A、B、D是電滲析技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域。8.在選擇分離技術(shù)時(shí),需要考慮哪些因素()A.分離物的性質(zhì)B.分離物的濃度C.所需的分離純度D.可用的設(shè)備條件E.分離成本答案:ABCDE解析:選擇合適的分離技術(shù)是一個(gè)綜合性的決策過程,需要全面考慮多種因素。首先需要了解分離物的性質(zhì),如物理化學(xué)性質(zhì)、存在形式、濃度等(A、B)。其次,需要明確分離的目的,即所需的分離純度或回收率(C)。此外,必須考慮實(shí)際可用的設(shè)備條件,包括設(shè)備類型、規(guī)模、操作條件等(D)。最后,分離成本也是一個(gè)非常重要的考慮因素,包括設(shè)備投資、運(yùn)行費(fèi)用、能耗、人力成本等(E)。因此,A、B、C、D、E都是選擇分離技術(shù)時(shí)需要考慮的因素。9.高效液相色譜的檢測器有哪些類型()A.紫外-可見檢測器B.示差折光檢測器C.質(zhì)譜檢測器D.熱導(dǎo)檢測器E.電化學(xué)檢測器答案:ABCDE解析:高效液相色譜(HPLC)配合各種檢測器使用,以實(shí)現(xiàn)對分離后組分的檢測。常見的HPLC檢測器類型包括:基于吸收光譜的紫外-可見檢測器(A),對含有共軛雙鍵或紫外吸收基團(tuán)的化合物有良好響應(yīng);基于折光率變化的示差折光檢測器(B),對所有能改變?nèi)芤赫酃饴实奈镔|(zhì)都有響應(yīng),通用性強(qiáng);串聯(lián)質(zhì)譜檢測器(C),提供樣品的結(jié)構(gòu)信息,選擇性好,靈敏度極高;基于物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)差異的熱導(dǎo)檢測器(D),屬于通用型檢測器,對所有物質(zhì)都有響應(yīng),但靈敏度相對較低;基于氧化還原反應(yīng)的電化學(xué)檢測器(E),對具有電化學(xué)活性的物質(zhì)(如生物堿、酚類、氨基酸等)有高靈敏度。因此,A、B、C、D、E都是高效液相色譜的檢測器類型。10.氣體分離膜的主要性能指標(biāo)有哪些()A.選擇性B.透氣量C.機(jī)械強(qiáng)度D.化學(xué)穩(wěn)定性E.壽命答案:ABCD解析:氣體分離膜的性能決定了其在分離應(yīng)用中的效果和實(shí)用性,其主要性能指標(biāo)包括:選擇性,指膜對目標(biāo)氣體與其他氣體的分離能力,是評價(jià)膜性能的核心指標(biāo)(A);透氣量,指單位時(shí)間內(nèi)單位面積膜所允許氣體通過的數(shù)量,反映了膜的滲透性能和分離效率(B);機(jī)械強(qiáng)度,包括拉伸強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度等,關(guān)系到膜的加工、使用和長期運(yùn)行的穩(wěn)定性(C);化學(xué)穩(wěn)定性,指膜材料抵抗各種化學(xué)介質(zhì)(如溶劑、酸、堿、氧氣等)侵蝕的能力,確保膜在操作環(huán)境中的穩(wěn)定性和壽命(D)。壽命雖然與上述性能密切相關(guān),并最終體現(xiàn)膜的使用效果,但通常不是衡量膜本身性能的直接指標(biāo),而是其綜合性能應(yīng)用的結(jié)果。因此,A、B、C、D是氣體分離膜的主要性能指標(biāo)。11.超臨界流體萃取中,超臨界流體指的是()A.臨界溫度和臨界壓力以上的流體B.臨界溫度和臨界壓力以下的流體C.氣體和液體共存的流體D.固體升華形成的流體答案:AB解析:超臨界流體是指物質(zhì)處于其臨界溫度和臨界壓力以上的流體狀態(tài)。在這種狀態(tài)下,流體兼具氣體的高擴(kuò)散性和液體的溶解能力,特別適用于萃取應(yīng)用。臨界溫度和臨界壓力以下的是氣體或液體,氣體和液體共存是兩相狀態(tài),固體升華形成的流體是蒸汽,這些都不是超臨界流體的定義。因此,A、B都是超臨界流體的正確描述。12.在色譜分離過程中,以下哪些因素會導(dǎo)致保留時(shí)間縮短()A.降低柱溫B.降低載氣流速C.增加固定相極性D.使用更長的色譜柱E.使用更小的固定相顆粒答案:BE解析:色譜分離的保留時(shí)間受多種因素影響。降低柱溫通常會增大保留時(shí)間(A錯(cuò)誤)。降低載氣流速會減小軸向擴(kuò)散,理論上可以縮短保留時(shí)間,但實(shí)際效果還與柱效等因素有關(guān)。增加固定相極性通常會增大保留時(shí)間(C錯(cuò)誤)。使用更長的色譜柱會增加分析時(shí)間,但并不一定顯著縮短特定組分的保留時(shí)間,甚至可能因?yàn)閭髻|(zhì)時(shí)間增加而延長(D錯(cuò)誤)。使用更小的固定相顆??梢栽黾又?,減小傳質(zhì)阻力,從而有助于縮短保留時(shí)間和改善峰形(E正確)。因此,B、E是會導(dǎo)致色譜保留時(shí)間縮短的因素。13.電泳技術(shù)根據(jù)支持介質(zhì)的不同,可以分為哪些類型()A.毛細(xì)管電泳B.凝膠電泳C.毛細(xì)區(qū)電泳D.等電聚焦E.紙上電泳答案:ABE解析:電泳技術(shù)是利用電場力使帶電粒子進(jìn)行分離的方法,其根據(jù)支持介質(zhì)的不同主要可分為凝膠電泳(如瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳)、毛細(xì)管電泳和紙上電泳等類型。毛細(xì)區(qū)電泳通常被認(rèn)為是毛細(xì)管電泳的一種特定形式或變體。等電聚焦雖然也利用電場,但其原理是基于兩性物質(zhì)在特定pH的緩沖液中在其等電點(diǎn)時(shí)凈電荷為零而進(jìn)行聚焦分離,不屬于典型的按支持介質(zhì)分類的電泳類型。因此,A、B、E是按支持介質(zhì)分類的電泳類型。14.離子交換分離過程通常包括哪些步驟()A.濕法活化B.裝填樹脂C.平衡D.洗脫E.再生答案:BCDE解析:離子交換分離是一個(gè)完整的循環(huán)過程,通常包括以下步驟:首先將離子交換樹脂裝填到交換柱中(B),然后使待分離的溶液(負(fù)載液)通過樹脂床,使目標(biāo)離子與樹脂上的可交換離子發(fā)生交換,達(dá)到吸附平衡或接近平衡狀態(tài)(C)。當(dāng)交換達(dá)到一定程度后,需要用合適的洗脫劑將目標(biāo)離子從樹脂上洗脫下來,得到富含目標(biāo)離子的洗脫液(D)。最后,用再生液處理樹脂,使其恢復(fù)到原始的離子形式,以便重復(fù)使用(E)。濕法活化通常是指樹脂的初始處理過程,不是每次分離循環(huán)的必要步驟。因此,B、C、D、E是離子交換分離過程通常包括的步驟。15.毛細(xì)管電泳與普通電泳相比,有哪些優(yōu)點(diǎn)()A.分離效率高B.分析速度快C.通量低D.對樣品要求低E.操作簡便答案:AB解析:毛細(xì)管電泳是用電場驅(qū)動(dòng)帶電analyte在細(xì)毛細(xì)管中電泳分離的技術(shù),與普通(通常指凝膠)電泳相比,具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。由于毛細(xì)管內(nèi)徑非常細(xì),大大增加了傳質(zhì)效率,縮短了電泳時(shí)間,因此分離效率高(A),分析速度快(B)。然而,毛細(xì)管電泳通常需要高壓泵驅(qū)動(dòng),且樣品量通常在納升級別,因此其通量相對較低(C錯(cuò)誤)。它對樣品前處理要求較高,樣品需要注入到毛細(xì)管中,且對緩沖液和樣品本身的性質(zhì)有特定要求,操作不如普通電泳(尤其是紙上電泳)簡便(D、E錯(cuò)誤)。因此,A、B是毛細(xì)管電泳相比普通電泳的優(yōu)點(diǎn)。16.影響萃取效率的因素有哪些()A.萃取劑的選擇性B.混合物的初始濃度C.溫度D.攪拌速度E.密度差答案:ABCD解析:萃取是利用物質(zhì)在兩種不互溶或部分互溶溶劑中分配系數(shù)的差異進(jìn)行分離的過程。萃取效率受到多種因素影響。萃取劑的選擇性至關(guān)重要,好的萃取劑應(yīng)能與目標(biāo)組分有較大的分配系數(shù)差異(A)?;旌衔锏某跏紳舛葧绊懽罱K萃取率,濃度越高,理論上萃取越容易(B)。溫度通常會影響溶質(zhì)的溶解度以及萃取劑本身的物理性質(zhì)(如密度、粘度),從而影響萃取效率(C)。攪拌速度可以促進(jìn)兩相混合,加快傳質(zhì)速率,提高萃取效率,尤其是在液-液萃取中(D)。密度差影響兩相的分層和分離效果,雖然不是萃取發(fā)生的直接驅(qū)動(dòng)力(分配系數(shù)),但會影響萃取操作的進(jìn)行和效率(E的作用相對次要,主要影響操作)。更關(guān)鍵的是,萃取效率主要取決于分配系數(shù),而分配系數(shù)受溫度影響。因此,更準(zhǔn)確的影響因素是:萃取劑的選擇性、溫度、攪拌速度。初始濃度影響絕對量。密度差影響操作。考慮到題目要求選擇影響效率的因素,ABCD是最相關(guān)的。17.逆滲透技術(shù)的核心原理涉及()A.高壓驅(qū)動(dòng)B.選擇性滲透膜C.水分子透過D.溶質(zhì)截留E.能量消耗低答案:ABCD解析:逆滲透(RO)技術(shù)的核心原理是利用高壓泵產(chǎn)生的高壓力差(A),迫使含有溶解物質(zhì)的水溶液通過一種具有高度選擇性的滲透膜(B),從而達(dá)到分離水和溶質(zhì)的目的。在這個(gè)過程中,水分子由于膜的選擇透過性可以透過膜,而溶解在水中的離子、分子或膠體等溶質(zhì)則被截留在濃水側(cè)(D)。雖然RO過程需要消耗能量(高壓泵),因此能量消耗相對較高,并非低(E錯(cuò)誤),但其基本功能是高壓驅(qū)動(dòng)下,通過選擇性膜實(shí)現(xiàn)水和溶質(zhì)的分離,涉及A、B、C、D四個(gè)方面。18.在選擇分離技術(shù)時(shí),需要考慮哪些因素()A.分離物的性質(zhì)B.分離物的濃度C.所需的分離純度D.可用的設(shè)備條件E.分離成本答案:ABCDE解析:選擇合適的分離技術(shù)是一個(gè)綜合性的決策過程,需要全面考慮多種因素。首先需要了解分離物的性質(zhì),如物理化學(xué)性質(zhì)、存在形式、濃度等(A、B)。其次,需要明確分離的目的,即所需的分離純度或回收率(C)。此外,必須考慮實(shí)際可用的設(shè)備條件,包括設(shè)備類型、規(guī)模、操作條件等(D)。最后,分離成本也是一個(gè)非常重要的考慮因素,包括設(shè)備投資、運(yùn)行費(fèi)用、能耗、人力成本等(E)。因此,A、B、C、D、E都是選擇分離技術(shù)時(shí)需要考慮的因素。19.高效液相色譜的檢測器有哪些類型()A.紫外-可見檢測器B.示差折光檢測器C.質(zhì)譜檢測器D.熱導(dǎo)檢測器E.電化學(xué)檢測器答案:ABCDE解析:高效液相色譜(HPLC)配合各種檢測器使用,以實(shí)現(xiàn)對分離后組分的檢測。常見的HPLC檢測器類型包括:基于吸收光譜的紫外-可見檢測器(A),對含有共軛雙鍵或紫外吸收基團(tuán)的化合物有良好響應(yīng);基于折光率變化的示差折光檢測器(B),對所有能改變?nèi)芤赫酃饴实奈镔|(zhì)都有響應(yīng),通用性強(qiáng);串聯(lián)質(zhì)譜檢測器(C),提供樣品的結(jié)構(gòu)信息,選擇性好,靈敏度極高;基于物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)差異的熱導(dǎo)檢測器(D),屬于通用型檢測器,對所有物質(zhì)都有響應(yīng),但靈敏度相對較低;基于氧化還原反應(yīng)的電化學(xué)檢測器(E),對具有電化學(xué)活性的物質(zhì)(如生物堿、酚類、氨基酸等)有高靈敏度。因此,A、B、C、D、E都是高效液相色譜的檢測器類型。20.氣體分離膜的主要性能指標(biāo)有哪些()A.選擇性B.透氣量C.機(jī)械強(qiáng)度D.化學(xué)穩(wěn)定性E.壽命答案:ABCD解析:氣體分離膜的性能決定了其在分離應(yīng)用中的效果和實(shí)用性,其主要性能指標(biāo)包括:選擇性,指膜對目標(biāo)氣體與其他氣體的分離能力,是評價(jià)膜性能的核心指標(biāo)(A);透氣量,指單位時(shí)間內(nèi)單位面積膜所允許氣體通過的數(shù)量,反映了膜的滲透性能和分離效率(B);機(jī)械強(qiáng)度,包括拉伸強(qiáng)度、抗撕裂強(qiáng)度等,關(guān)系到膜的加工、使用和長期運(yùn)行的穩(wěn)定性(C);化學(xué)穩(wěn)定性,指膜材料抵抗各種化學(xué)介質(zhì)(如溶劑、酸、堿、氧氣等)侵蝕的能力,確保膜在操作環(huán)境中的穩(wěn)定性和壽命(D)。壽命雖然與上述性能密切相關(guān),并最終體現(xiàn)膜的使用效果,但通常不是衡量膜本身性能的直接指標(biāo),而是其綜合性能應(yīng)用的結(jié)果。因此,A、B、C、D是氣體分離膜的主要性能指標(biāo)。三、判斷題1.超臨界流體在臨界溫度和臨界壓力以上時(shí),既具有氣體的擴(kuò)散能力,又具有液體的溶解能力。()答案:正確解析:超臨界流體是指物質(zhì)處于其臨界溫度和臨界壓力以上的流體狀態(tài)。在此狀態(tài)下,流體分子間距較大,流動(dòng)性好,表現(xiàn)出類似氣體的擴(kuò)散性和滲透能力;同時(shí),其密度接近液體,具有較高的溶解能力。這種兼具氣體和液體雙重特性的性質(zhì),使得超臨界流體特別適用于萃取、溶解等應(yīng)用。因此,題目表述正確。2.在色譜分離中,保留時(shí)間是指樣品從進(jìn)入色譜柱開始到出現(xiàn)在檢測器結(jié)束所經(jīng)歷的時(shí)間。()答案:正確解析:色譜分離中,保留時(shí)間是一個(gè)重要的定性參數(shù)。它定義為從樣品被注入色譜系統(tǒng)開始,到該樣品的組分(或其衍生物)出現(xiàn)在檢測器并被記錄下來為止所需要的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間反映了組分在色譜柱中停留和相互作用的時(shí)間長度,是識別和比較組分的重要依據(jù)。因此,題目表述正確。3.電泳技術(shù)是利用電場驅(qū)動(dòng)帶電粒子在溶液中移動(dòng)進(jìn)行分離的技術(shù),因此所有物質(zhì)都能被電泳分離。()答案:錯(cuò)誤解析:電泳技術(shù)確實(shí)是利用電場驅(qū)動(dòng)帶電粒子(離子或帶電大分子)在支持介質(zhì)(如凝膠或液體)中移動(dòng)進(jìn)行分離的技術(shù)。然而,并非所有物質(zhì)都能被電泳分離。電泳分離的前提是物質(zhì)必須帶電,并且在電場力作用下能夠遷移。如果物質(zhì)本身不帶電,或者雖然帶電但在特定pH下電荷為零,或者遷移速度極慢,那么就無法有效進(jìn)行電泳分離。因此,題目表述錯(cuò)誤。4.離子交換樹脂的離子交換容量越大,表示其能夠交換的離子總量越多,分離效率一定越高。()答案:錯(cuò)誤解析:離子交換容量是衡量離子交換樹脂性能的重要指標(biāo),它表示單位質(zhì)量或單位體積的樹脂所能提供的可交換離子的數(shù)量或當(dāng)量。離子交換容量越大,通常意味著樹脂能夠吸附或交換的離子總量越多,這有利于處理大量的物質(zhì)。然而,分離效率還受到其他因素影響,如樹脂的種類、粒徑、交聯(lián)度、平衡條件、流速等。例如,過高的上樣量可能導(dǎo)致柱容超載,反而降低分離效率。因此,離子交換容量大并不絕對意味著分離效率一定高,題目表述錯(cuò)誤。5.膜分離技術(shù)的缺點(diǎn)之一是膜容易污染,導(dǎo)致分離性能下降,但通??梢酝ㄟ^選擇合適的膜材料和操作條件來減輕。()答案:正確解析:膜污染是膜分離技術(shù)普遍存在的問題,指分離介質(zhì)(膜)被分離介質(zhì)中的雜質(zhì)(如無機(jī)鹽、有機(jī)物、微生物等)在膜表面或膜孔內(nèi)沉積、吸附或堵塞,從而降低膜的分離性能(如通量下降、截留率降低等)。膜污染會嚴(yán)重影響膜分離過程的效率和壽命。雖然膜污染是缺點(diǎn),但可以通過合理選擇膜材料(如抗污染膜)、優(yōu)化操作條件(如流速、溫度、清洗周期等)以及采用預(yù)處理、膜清洗等措施來有效減輕或減緩膜污染的發(fā)生。因此,題目表述正確。6.毛細(xì)管電泳的分離效率通常比普通電泳(如凝膠電泳)高得多,但分析速度也相應(yīng)快得多。()答案:正確解析:毛細(xì)管電泳與普通電泳相比,具有顯著的優(yōu)勢。由于毛細(xì)管內(nèi)徑非常細(xì)(通常幾十到幾百微米),極大地增加了傳質(zhì)效率,縮短了電泳時(shí)間,因此分離效率(峰容量)通常遠(yuǎn)高于普通電泳(如凝膠電泳)。同時(shí),高壓泵驅(qū)動(dòng)和快速分析過程也使得分析速度大大加快。因此,題目表述正確。7.選擇分離技術(shù)時(shí),只需要考慮分離物的性質(zhì)即可,其他因素都可以忽略。()答案:錯(cuò)誤解析:選擇合適的分離技術(shù)是一個(gè)綜合性的決策過程,需要全面考慮多種因素。分離物的性質(zhì)是首要考慮因素,包括其物理化學(xué)性質(zhì)、存在形式、濃度、穩(wěn)定性等。然而,除了分離物性質(zhì),還需要考慮所需的分離純度、可用的設(shè)備條件(類型、規(guī)模、操作環(huán)境)、分離成本(設(shè)備投資、運(yùn)行費(fèi)用、能耗、人力成本)、分析時(shí)間要求、操作復(fù)雜度等。因此,只考慮分離物性質(zhì)是不全面的,題目表述錯(cuò)誤。8.熱導(dǎo)檢測器是高效液相色譜中的一種通用型檢測器,對所有流經(jīng)的樣品都有響應(yīng)。()答案:正確解析:熱導(dǎo)檢測器(ThermalConductivityDetector,TCD)是高效液相色譜中常用的一種檢測器,它基于不同物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)差異進(jìn)行檢測。由于幾乎所有物質(zhì)都具有不同于載氣的導(dǎo)熱系數(shù),因此熱導(dǎo)檢測器屬于通用型檢測器,對所有流經(jīng)的樣品組分都有響應(yīng),只是響應(yīng)信號的強(qiáng)度不同。它結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、線性范圍寬,但靈敏度相對較低。因此,題目表述正確。9.逆滲透技術(shù)可以用于海水淡化,其基本原理是利用壓力差迫使水通過選擇性膜,將鹽分截留。()答案:正確解析:逆滲透

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