2025鍋爐水質(zhì)化驗(yàn)試題及答案（一）單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.工業(yè)鍋爐水質(zhì)中，采用EDTA滴定法測(cè)定總硬度時(shí)，若水樣中含有較高濃度的鐵離子（Fe3?），會(huì)對(duì)滴定結(jié)果產(chǎn)生何種影響？A.使終點(diǎn)提前，結(jié)果偏低B.使終點(diǎn)延遲，結(jié)果偏高C.無干擾，結(jié)果準(zhǔn)確D.指示劑被封閉，無法判斷終點(diǎn)答案：D解析：Fe3?會(huì)與EDTA滴定法中常用的酸性鉻藍(lán)K-萘酚綠B指示劑形成穩(wěn)定絡(luò)合物，導(dǎo)致指示劑無法被EDTA置換，出現(xiàn)“封閉”現(xiàn)象，無法觀察到明顯的顏色變化，因此無法正常判斷終點(diǎn)。2.測(cè)定鍋爐給水溶解氧時(shí)，采用靛藍(lán)二磺酸鈉比色法，若水樣采集后未及時(shí)加入固定劑，放置時(shí)間過長，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果：A.偏高B.偏低C.無變化D.先高后低答案：B解析：溶解氧易與空氣中的氧氣發(fā)生交換，若未及時(shí)固定（如加入硫酸錳和堿性碘化鉀），水樣中的溶解氧會(huì)因氧化或逸出而減少，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低。3.鍋水的pH值應(yīng)控制在10~12范圍內(nèi)，主要目的是：A.防止金屬腐蝕B.促進(jìn)水垢形成C.提高蒸汽品質(zhì)D.降低電導(dǎo)率答案：A解析：鍋水pH值過低時(shí)，H?濃度高，會(huì)加劇金屬的酸性腐蝕；pH值過高時(shí)，OH?濃度過高可能引發(fā)堿性腐蝕（如苛性脆化）?？刂圃?0~12可使金屬表面形成穩(wěn)定的Fe?O?保護(hù)膜，抑制腐蝕。4.測(cè)定鍋水氯化物時(shí)，若滴定終點(diǎn)時(shí)消耗的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為V（mL），空白試驗(yàn)消耗體積為V?（mL），則氯化物濃度計(jì)算公式為：A.（V-V?）×C×35.45×1000/V樣B.（V+V?）×C×35.45×1000/V樣C.（V-V?）×C×100.09×1000/V樣D.V×C×35.45×1000/V樣答案：A解析：氯化物測(cè)定采用硝酸銀滴定法（莫爾法），計(jì)算公式需扣除空白試驗(yàn)的影響（V-V?），C為硝酸銀濃度（mol/L），35.45為Cl?的摩爾質(zhì)量（g/mol），乘以1000轉(zhuǎn)換為mg/L，V樣為水樣體積（mL）。5.電站鍋爐與工業(yè)鍋爐的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)差異主要體現(xiàn)在：A.硬度要求B.電導(dǎo)率要求C.溶解氧要求D.以上均是答案：D解析：電站鍋爐參數(shù)高（如壓力、溫度），對(duì)水質(zhì)要求更嚴(yán)格：工業(yè)鍋爐允許少量硬度（如≤0.03mmol/L），電站鍋爐要求硬度幾乎為0；電導(dǎo)率反映雜質(zhì)含量，電站鍋爐要求更低；溶解氧方面，工業(yè)鍋爐一般≤0.1mg/L，電站鍋爐需≤0.007mg/L。6.測(cè)定水的堿度時(shí)，若以酚酞為指示劑滴定至無色，消耗鹽酸體積為V?；再以甲基橙為指示劑滴定至橙色，消耗體積為V?。當(dāng)V?=0、V?>0時(shí)，水樣中主要堿度成分為：A.氫氧化物（OH?）B.碳酸鹽（CO?2?）C.重碳酸鹽（HCO??）D.氫氧化物與碳酸鹽共存答案：C解析：酚酞指示劑變色范圍pH8.2~10，甲基橙為pH3.1~4.4。若V?=0，說明pH<8.2，無OH?和CO?2?（CO?2?與酚酞反應(yīng)生成HCO??，需消耗V?）；V?>0說明存在HCO??，與鹽酸反應(yīng)生成CO?和H?O。7.鍋爐水質(zhì)中，磷酸鹽處理的主要目的是：A.調(diào)節(jié)pH值B.防止鈣鎂離子結(jié)垢C.降低溶解氧D.提高電導(dǎo)率答案：B解析：磷酸鹽（如磷酸三鈉）可與鍋水中的Ca2?、Mg2?反應(yīng)生成難溶的磷酸鈣、磷酸鎂水渣，隨排污排出，防止其在受熱面形成堅(jiān)硬水垢。8.測(cè)定水的電導(dǎo)率時(shí)，溫度對(duì)結(jié)果影響顯著，通常需將水樣溫度校正至：A.20℃B.25℃C.30℃D.35℃答案：B解析：電導(dǎo)率隨溫度升高而增大，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以25℃為基準(zhǔn)溫度，測(cè)定時(shí)需用溫度補(bǔ)償功能或公式校正至25℃，確保結(jié)果可比性。9.鍋爐給水采用亞硫酸鈉除氧時(shí)，若殘余亞硫酸鈉濃度過高，可能導(dǎo)致：A.鍋水pH值降低B.硫酸鹽含量增加C.溶解氧超標(biāo)D.硬度升高答案：B解析：亞硫酸鈉（Na?SO?）與O?反應(yīng)生成硫酸鈉（Na?SO?），反應(yīng)式為2Na?SO?+O?=2Na?SO?。若殘余Na?SO?過多，會(huì)進(jìn)一步被氧化為Na?SO?，導(dǎo)致鍋水硫酸鹽含量升高，可能加劇結(jié)垢或腐蝕。10.下列關(guān)于鍋爐水質(zhì)取樣的說法中，錯(cuò)誤的是：A.取樣點(diǎn)應(yīng)選擇在水流穩(wěn)定的管段B.取樣前需沖洗取樣管道3~5分鐘C.水樣采集后應(yīng)在4小時(shí)內(nèi)完成分析D.鍋水取樣時(shí)需冷卻至室溫答案：D解析：鍋水取樣時(shí)，因鍋水溫度高（接近沸點(diǎn)），直接取樣可能導(dǎo)致水樣成分變化（如HCO??分解），需通過取樣冷卻器冷卻至30~40℃，而非室溫（25℃），以避免溫度驟降影響分析結(jié)果。（二）判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.測(cè)定硬度時(shí)，若水樣pH值低于10，需用氨水-氯化銨緩沖溶液調(diào)節(jié)至pH=10，否則指示劑無法顯色。（√）解析：酸性鉻藍(lán)K-萘酚綠B指示劑在pH=8~11時(shí)顯色穩(wěn)定，pH過低會(huì)導(dǎo)致指示劑與金屬離子絡(luò)合能力下降，無法正常顯色。2.鍋水的全堿度包括氫氧化物堿度、碳酸鹽堿度和重碳酸鹽堿度。（×）解析：鍋水在高溫下，重碳酸鹽（HCO??）會(huì)分解為CO?2?和CO?，因此鍋水中不存在HCO??，全堿度僅由OH?和CO?2?組成。3.溶解氧測(cè)定時(shí)，若水樣中含有大量有機(jī)物，會(huì)消耗碘，導(dǎo)致結(jié)果偏高。（×）解析：有機(jī)物（如還原性物質(zhì)）會(huì)與碘（I?）反應(yīng)，使滴定消耗的硫代硫酸鈉體積減少，測(cè)定結(jié)果偏低。4.電導(dǎo)率儀使用前需用標(biāo)準(zhǔn)氯化鉀溶液校準(zhǔn)，校準(zhǔn)溫度應(yīng)與水樣測(cè)定溫度一致。（√）解析：電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液（如0.01mol/LKCl）的電導(dǎo)率值隨溫度變化而變化，校準(zhǔn)和測(cè)定時(shí)溫度一致可消除溫度誤差。5.工業(yè)鍋爐水質(zhì)中，蒸汽鍋爐的給水硬度要求比熱水鍋爐更嚴(yán)格。（√）解析：蒸汽鍋爐蒸發(fā)濃縮會(huì)導(dǎo)致雜質(zhì)在鍋水富集，結(jié)垢風(fēng)險(xiǎn)更高，因此給水硬度要求更嚴(yán)格（如≤0.03mmol/L），而熱水鍋爐因無蒸發(fā)濃縮，硬度要求可放寬（如≤0.6mmol/L）。6.測(cè)定磷酸鹽時(shí)，若水樣中含有大量鐵離子，可用過硫酸銨氧化消除干擾。（√）解析：鐵離子（Fe3?）會(huì)與磷酸鹽形成絡(luò)合物，影響鉬藍(lán)比色法測(cè)定。過硫酸銨可將Fe2?氧化為Fe3?（若存在），并通過調(diào)節(jié)pH使其沉淀去除。7.鍋爐排污率是指排污水量與給水量的比值，排污率過高會(huì)導(dǎo)致熱量浪費(fèi)，過低會(huì)導(dǎo)致鍋水雜質(zhì)超標(biāo)。（√）解析：排污率計(jì)算公式為（鍋水某離子濃度-給水某離子濃度）/（鍋水某離子濃度-排污水某離子濃度）×100%。過高排污會(huì)損失熱量和水量，過低則無法有效控制鍋水雜質(zhì)。8.測(cè)定pH值時(shí)，玻璃電極使用前需在純水中浸泡24小時(shí)以上，以活化玻璃膜。（√）解析：玻璃電極的玻璃膜需吸水膨脹形成水化層，才能產(chǎn)生膜電位，因此使用前需充分浸泡。9.鍋爐水質(zhì)中的“溶解固形物”可通過電導(dǎo)率直接換算，無需蒸發(fā)稱重。（×）解析：電導(dǎo)率與溶解固形物（TDS）相關(guān)，但受離子種類影響（如HCO??易分解），僅能近似換算，精確測(cè)定需采用蒸發(fā)干燥稱重法。10.采用絡(luò)合滴定法測(cè)定硬度時(shí)，若滴定速度過快，會(huì)導(dǎo)致終點(diǎn)提前，結(jié)果偏低。（×）解析：滴定速度過快，EDTA未充分與金屬離子反應(yīng)，可能導(dǎo)致終點(diǎn)延遲，消耗體積偏多，結(jié)果偏高。（三）簡答題（每題6分，共30分）1.簡述EDTA滴定法測(cè)定水的總硬度的原理及主要步驟。答案：原理：在pH=10的氨性緩沖溶液中，乙二胺四乙酸二鈉（EDTA）與水中的Ca2?、Mg2?形成穩(wěn)定的無色絡(luò)合物。酸性鉻藍(lán)K-萘酚綠B混合指示劑（KB指示劑）與Ca2?、Mg2?絡(luò)合呈酒紅色；當(dāng)EDTA完全絡(luò)合Ca2?、Mg2?后，指示劑被釋放，溶液由酒紅色變?yōu)樗{(lán)色（終點(diǎn)）。主要步驟：①取樣（50mL）；②加5mL氨-氯化銨緩沖溶液（pH=10）；③加2~3滴KB指示劑；④用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由酒紅色變?yōu)樗{(lán)色，記錄消耗體積V（mL）。2.鍋水pH值偏低的可能原因及危害有哪些？如何調(diào)整？答案：可能原因：①給水pH值過低（如補(bǔ)給水未調(diào)節(jié)）；②鍋內(nèi)加酸（如磷酸鹽處理時(shí)誤加酸）；③排污量過大導(dǎo)致堿性物質(zhì)流失；④有機(jī)物分解產(chǎn)生酸性物質(zhì)（如腐殖酸）。危害：pH<10時(shí)，H?濃度升高，金屬表面Fe?O?保護(hù)膜被破壞，引發(fā)酸性腐蝕；同時(shí)，鈣鎂離子易形成難溶的硫酸鹽、硅酸鹽水垢。調(diào)整方法：①提高給水pH值（如加氨水或氫氧化鈉）；②減少酸性物質(zhì)帶入（如控制補(bǔ)給水有機(jī)物含量）；③適當(dāng)加入堿性藥劑（如磷酸三鈉或氫氧化鈉），但需避免pH過高（>12時(shí)可能引發(fā)苛性脆化）。3.簡述溶解氧測(cè)定（碘量法）的反應(yīng)原理及關(guān)鍵注意事項(xiàng)。答案：反應(yīng)原理：①固定溶解氧：水樣中加入硫酸錳（MnSO?）和堿性碘化鉀（KI+NaOH），Mn2?與OH?生成Mn(OH)?沉淀，與O?反應(yīng)生成MnO(OH)?（棕色沉淀）；②釋放碘：加入濃硫酸，MnO(OH)?與I?反應(yīng)生成I?；③滴定碘：用硫代硫酸鈉（Na?S?O?）標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定I?，淀粉作指示劑，終點(diǎn)由藍(lán)色變?yōu)闊o色。關(guān)鍵注意事項(xiàng)：①取樣時(shí)避免曝氣（用虹吸法，水樣溢出1/3體積后塞緊瓶塞）；②固定劑需快速加入瓶底（避免O?進(jìn)入）；③滴定前需確保沉淀完全溶解（加酸后充分搖勻）；④淀粉指示劑應(yīng)在滴定至淡黃色時(shí)加入（避免I?被淀粉吸附過牢）。4.為什么工業(yè)鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)“相對(duì)堿度”有要求？如何計(jì)算？答案：相對(duì)堿度是指鍋水中游離氫氧化鈉（NaOH）的質(zhì)量濃度與溶解固形物（TDS）的質(zhì)量濃度之比。若相對(duì)堿度過高（>0.2），在鍋爐局部濃縮（如縫隙、鉚接處）時(shí)，NaOH濃度升高，可能引發(fā)金屬的苛性脆化（晶間腐蝕）。計(jì)算公式：相對(duì)堿度=（游離NaOH濃度，mg/L）/（溶解固形物濃度，mg/L）。注：游離NaOH濃度可通過堿度滴定計(jì)算（當(dāng)鍋水無CO?2?時(shí)，游離NaOH濃度=氫氧化物堿度×40）。5.鍋爐水質(zhì)化驗(yàn)中，“空白試驗(yàn)”的作用是什么？舉例說明。答案：空白試驗(yàn)是指在相同條件下，用蒸餾水代替水樣進(jìn)行的試驗(yàn)。作用：消除試劑、器皿、環(huán)境等因素引入的系統(tǒng)誤差，提高測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。舉例：測(cè)定氯化物時(shí)，若硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液中含有Cl?雜質(zhì)，或滴定管未洗凈殘留Cl?，空白試驗(yàn)（用蒸餾水）會(huì)消耗一定體積的硝酸銀（V?），實(shí)際水樣測(cè)定結(jié)果需扣除V?（即（V-V?）×C×35.45×1000/V樣），避免因雜質(zhì)導(dǎo)致結(jié)果偏高。（四）計(jì)算題（每題10分，共20分）1.取50mL鍋爐給水測(cè)定總硬度，用0.0100mol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗體積為3.25mL，空白試驗(yàn)消耗0.05mL。計(jì)算該水樣的總硬度（以CaCO?計(jì)，單位：mg/L）。（CaCO?摩爾質(zhì)量=100.09g/mol）答案：總硬度（mmol/L）=（V-V?）×C/V樣×1000=（3.25-0.05）×0.0100/50×1000=0.64mmol/L以CaCO?計(jì)（mg/L）=總硬度（mmol/L）×100.09=0.64×100.09≈64.06mg/L2.測(cè)定某鍋水的堿度時(shí)，取100mL水樣，以酚酞為指示劑，用0.1000mol/L鹽酸滴定至無色，消耗體積V?=5.00mL；繼續(xù)以甲基橙為指示劑滴定至橙色，消耗體積V?=2.00mL。計(jì)算該鍋水中氫氧化物堿度（OH?）和碳酸鹽堿度（CO?2?）的濃度（單位：mmol/L）。答案：酚酞堿度（以CaCO?計(jì)）=（V?×C×1000）/V樣=（5.00×0.1000×1000）/100=5.00mmol/L（以CaCO?計(jì)）甲基橙堿度（總堿度）=（(V?+V?)×C×1000）/V樣=（7.00×0.1000×1000）/100=7.00mmol/L（以CaCO?計(jì)）由于鍋水中不存在HCO??（高溫分解），酚酞堿度對(duì)應(yīng)OH?和1/2CO?2?的總量，總堿度對(duì)應(yīng)OH?+CO?2?的總量。設(shè)OH?濃度為x（mmol/L），CO?2?濃度為y（mmol/L），則：x+y/2=5.00（酚酞堿度）x+y=7.00（總堿度）解得：y=4.00mmol/L，x=3.00mmol/L因此，氫氧化物堿度（OH?）=3.00mmol/L，碳酸鹽堿度（CO?2?）=4.00mmol/L。（五）綜合分析題（20分）某企業(yè)一臺(tái)額定壓力1.25MPa的蒸汽鍋爐，近期出現(xiàn)以下異常：①鍋水pH值持續(xù)低于9.5；②蒸汽冷凝水鐵含量升高（>0.3mg/L）；③定期排污時(shí)排出大量白色沉淀?；?yàn)室對(duì)給水、鍋水進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如下：|項(xiàng)目|給水標(biāo)準(zhǔn)（GB/T1576-2018）|實(shí)際給水|鍋水標(biāo)準(zhǔn)|實(shí)際鍋水||--------------|----------------------------|----------|----------|----------||pH（25℃）|≥7.0|6.8|10~12|9.2||總硬度（mmol/L）|≤0.03|0.02|—|0.01||溶解氧（mg/L）|≤0.1|0.15|—|—||磷酸鹽（mg/L）|—|—|10~30|5|結(jié)合以上信息，分析異常原因并提出整改措施。答案：異常原因分析：1.鍋水pH值偏低：-給水pH=6.8（低于標(biāo)準(zhǔn)≥7.0），未調(diào)節(jié)直接進(jìn)入鍋爐，導(dǎo)致鍋水堿性被稀釋；-磷酸鹽含量（5mg/L）低于標(biāo)準(zhǔn)（10~30mg/L），磷酸鹽（如磷酸三鈉）水解呈堿性（Na?PO?+H?O→Na?HPO?+NaOH），投加不足導(dǎo)致鍋水