2025年大学《化学测量学与技术》专业题库- 环境化学测量技术在水质监测中的应用

2025年大学《化学测量学与技术》专业题库——环境化学测量技术在水质监测中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题干后的括号内）1.下列哪项不属于水质物理指标？（）A.pH值B.浊度C.电导率D.溶解氧2.在进行水体溶解氧测定时，若未进行现场空白校正，则会导致测量结果（）。A.偏高B.偏低C.无影响D.可能偏高也可能偏低3.紫外-可见分光光度法主要用于测定水中的（）。A.溶解氧B.重金属离子C.总有机碳D.氮磷化合物4.原子吸收光谱法测定水中钙离子时，通常使用（）作为原子化器。A.电热石墨炉B.燃烧火焰C.氢化物发生器D.等离子体5.下列哪种技术最适合分离和测定水中分子量较大的有机污染物？（）A.离子色谱B.气相色谱C.高效液相色谱D.气相色谱-质谱联用6.水质监测样品采集时，若需要测定水中的挥发性有机物，应选择（）。A.现场加入固定剂B.采集后立即冷冻C.使用惰性采样瓶D.在采样点进行现场萃取7.在水质分析中，使用标准物质进行校准的目的是（）。A.提高分析速度B.降低仪器成本C.确保分析结果的准确可靠D.增加样品数量8.电位分析法测定pH值时，选择合适的指示电极和参比电极，其主要目的是（）。A.提高测量速度B.增大测量范围C.消除干扰离子的影响D.提高仪器灵敏度9.对于容易发生光降解的有机污染物，进行水质监测时，样品应（）。A.使用棕色瓶B.快速分析C.加入抗氧化剂D.现场固定10.ICP-MS/MS技术相比单道ICP-MS，其主要优势在于（）。A.灵敏度更高B.可同时测定多种元素C.仪器成本更低D.操作更简便二、填空题（每空1分，共15分。请将答案填在题干横线上）1.水质监测的基本目的是保障水的______和______。2.原子吸收光谱法测定金属离子时，通常会发生______和______两种原子化过程。3.选择水质监测方法时，需要考虑的因素包括______、______、______和______。4.水样的采集应遵循______原则，以保证样品的______。5.为消除基质效应对水质参数测量的影响，常采用______或______等校正方法。6.电化学分析法具有______、______等优点。三、简答题（每题5分，共20分。请简要回答下列问题）1.简述紫外-可见分光光度法测定水中总有机碳（TOC）的基本原理。2.与直接电位法相比，选择电位滴定法测定水硬度有哪些优点？3.简述进行水质监测样品保存时需要注意的关键问题。4.解释什么是加标回收率？它在水质监测分析中起什么作用？四、论述题（每题10分，共20分。请结合所学知识，回答下列问题）1.论述原子吸收光谱法测定水中镉离子时，可能存在哪些主要干扰因素？并简述相应的消除或抑制干扰的方法。2.以测定地表水中某农药残留为例，简述从选择监测方法、样品采集与保存到最终测定分析的全过程，并说明每个环节中需要注意的关键点。---试卷答案一、选择题1.A2.B3.B4.B5.C6.C7.C8.C9.A10.B二、填空题1.安全，健康2.原子化，蒸发光3.准确性，灵敏度，选择性好，操作简便4.代表性，代表性5.标准加入法，矩阵匹配法6.灵敏度高，应用广泛三、简答题1.紫外-可见分光光度法测定TOC的基本原理是：水样经过酸消解，在高温催化下，水中的有机碳被氧化成二氧化碳，二氧化碳通过非色散红外吸收法（NDIR）进行测定，根据CO2的量换算出水样的TOC含量。2.选择电位滴定法测定水硬度的优点在于：可以自动确定滴定终点，减少了人为判断误差；可以同时测定多种离子（如总硬度、碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度）；仪器操作相对简便，分析速度快。3.进行水质监测样品保存时需要注意的关键问题包括：选择合适的采样容器（材质应不与待测物反应），防止容器污染；根据待测物性质选择适当的保存条件（如低温冷藏、冷冻、加入固定剂或稳定剂），抑制微生物活动或化学变化；尽快进行分析，缩短样品存放时间。4.加标回收率是指：将已知量的待测物加入待测样品中，测定其总浓度，再与样品原始浓度之和进行比较，计算出的回收百分比。它在水质监测分析中的作用是：用于评价分析方法的准确度，判断是否存在系统误差。加标回收率在95%-105%之间通常认为分析结果是可靠的。四、论述题1.原子吸收光谱法测定水中镉离子时可能存在的干扰因素主要有：*化学干扰：镉原子与火焰中的某些基体元素（如钠、钾、磷酸盐、硅酸盐等）发生化学结合，形成难挥发的化合物，导致镉原子化不完全。消除方法：使用释放剂（如氯化镧LaCl3）将干扰元素置换出来；使用合适的火焰（如使用乙炔-丙烷火焰代替空气-乙炔火焰）；提高火焰温度。*光谱干扰：包括谱线重叠干扰（待测元素谱线与背景发射或另一元素谱线重叠）、光散射（样品中悬浮颗粒对光产生散射）、光吸收（样品中的气体或固体颗粒对光产生吸收）。消除方法：利用待测元素分析线选择合适的工作波长，避开干扰谱线；使用光散射校正装置或积分球；保证样品澄清度，必要时过滤或离心。*背景干扰：由火焰或石墨炉原子化过程中产生的连续背景辐射和发射线引起的干扰。消除方法：使用单色器；采用背景校正技术，如氘灯扣除法、塞曼效应扣除法。*物理干扰：样品引入速度、温度或组成的改变导致的基体效应，影响原子化效率。消除方法：保持样品流速稳定；使用自动进样器；选择合适的样品稀释方案。2.测定地表水中某农药残留的全过程及关键点：*选择监测方法：根据待测农药的性质（极性、挥发度、热稳定性等）选择合适的技术。如对于非极性、挥发性农药，可选择气相色谱法（GC），必要时与质谱（MS）联用（GC-MS）以提高选择性和灵敏度；对于极性或热不稳定农药，可选择高效液相色谱法（HPLC），有时需衍生化处理以提高分离度或挥发性。选择时还需考虑方法的灵敏度、选择性好坏、操作复杂度和成本。*样品采集：选择有代表性的采样点（如水源上游、下游、不同深度等），使用符合要求的无污染采样容器（如玻璃瓶或特定材质的塑料瓶，需预先用待测溶剂润洗）。采集时加入适量的乙腈等极性溶剂进行萃取，并可能加入内标用于定量。采集后尽快冷藏保存。*样品保存与运输：样品采集后应低温（0-4℃）保存，避免光照和高温。运输过程中确保样品完好，防止泄漏或污染。若分析不能及时进行，可进行前处理（如萃取、浓缩、净化）后冷冻保存。*样品前处理：根据所选分析方法进行。例如，若用GC-MS法，通常包括：加入内标；萃取（如液液萃取或固相萃取SPE）；净化（去除干扰物，如使用弗罗里硅土柱层析）；浓缩（使用氮吹或真空旋转蒸发）；定容。前处理的关键是选择合适的萃取溶剂、净化材料和操作条件，以最大限度地提取目标农药，同时有效去除基质干扰。*最终测定分析：使用选定的仪器（GC、HPLC、GC-MS等）和优化的分析条件（色谱柱、温度程序、检