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2025年大学《化学工程与工业生物工程-生物分离工程》考试模拟试题及答案解析

单位所属部门：________姓名：________考场号：________考生号：________

一、选择题

1.生物分离工程中，膜分离技术的核心原理是（）

A.沉淀作用

B.溶解作用

C.筛分作用

D.吸附作用

答案：C

解析：膜分离技术是通过具有选择性渗透能力的膜，将混合物中的不同组分进行分离。其核心原理是筛分作用，即利用膜上微小的孔道或孔径，允许小分子物质通过而阻止大分子物质通过，从而达到分离的目的。

2.在生物分离过程中，层析技术的分离依据主要是（）

A.分子大小

B.分子电荷

C.分子亲和力

D.分子溶解度

答案：C

解析：层析技术是通过物质在固定相和流动相之间不同的分配系数来实现分离的。其分离依据主要是分子与固定相之间的亲和力差异，分子与固定相亲和力越强，在固定相上停留时间越长，移动速度越慢。

3.下列哪种方法不属于生物分离工程中的单元操作（）

A.过滤

B.蒸馏

C.吸附

D.萃取

答案：B

解析：生物分离工程中的单元操作主要包括过滤、吸附、萃取、层析、膜分离等，这些操作主要用于分离和纯化生物制品。蒸馏属于物理分离方法，通常用于分离液体混合物，不属于生物分离工程的单元操作。

4.生物分离过程中，选择合适的分离介质时，应主要考虑（）

A.介质的颜色

B.介质的密度

C.介质的吸附能力

D.介质的成本

答案：C

解析：选择合适的分离介质是生物分离成功的关键。应主要考虑介质的吸附能力，即介质与目标物质之间的亲和力，以及介质的稳定性、选择性等性能，以确保分离效果。

5.在生物分离过程中，用于去除大分子杂质的方法是（）

A.超滤

B.离心

C.沉降

D.吸附

答案：A

解析：超滤是一种压力驱动的膜分离技术，主要用于去除溶液中的大分子物质、胶体和细胞等。其原理是利用膜的选择性渗透能力，允许小分子物质和水分通过，而截留大分子物质。离心、沉降和吸附等方法虽然也能去除部分杂质，但超滤在去除大分子杂质方面具有更高的效率和选择性。

6.生物分离过程中，层析柱的填充高度对分离效果的影响是（）

A.填充高度越高，分离效果越好

B.填充高度越高，分离效果越差

C.填充高度对分离效果无影响

D.填充高度适中，分离效果最佳

答案：D

解析：层析柱的填充高度对分离效果有显著影响。填充高度过低，可能导致流动相流速过快，分离效果不佳；填充高度过高，可能导致流动相流速过慢，增加分离时间，且可能影响分离的均匀性。因此，填充高度应适中，以确保分离效果最佳。

7.在生物分离过程中，用于浓缩和纯化目标产物的方法是（）

A.蒸发

B.结晶

C.透析

D.超滤

答案：B

解析：结晶是一种通过改变溶液条件，使目标产物从溶液中析出的方法，主要用于浓缩和纯化目标产物。通过控制温度、溶剂浓度等条件，可以使目标产物形成晶体，从而实现分离和纯化。蒸发、透析和超滤等方法虽然也能浓缩溶液，但结晶在纯化目标产物方面具有更高的效率和选择性。

8.生物分离过程中，用于去除水分的方法是（）

A.吸附

B.蒸发

C.透析

D.超滤

答案：B

解析：蒸发是一种通过加热使溶液中的水分汽化，从而去除水分的方法。在生物分离过程中，蒸发常用于浓缩溶液，去除水分，提高目标产物的浓度。吸附、透析和超滤等方法虽然也能去除部分水分，但蒸发在去除大量水分方面具有更高的效率和选择性。

9.在生物分离过程中，用于去除小分子杂质的方法是（）

A.超滤

B.离心

C.沉降

D.吸附

答案：D

解析：吸附是一种通过利用吸附剂与目标物质之间的亲和力，将目标物质从溶液中分离出来的方法。在生物分离过程中，吸附常用于去除小分子杂质，其原理是利用吸附剂表面活性位点与杂质分子之间的相互作用，将杂质分子吸附到吸附剂表面，从而实现分离。超滤、离心和沉降等方法虽然也能去除部分杂质，但吸附在去除小分子杂质方面具有更高的效率和选择性。

10.生物分离过程中，层析技术的流动相通常选择（）

A.有机溶剂

B.水

C.气体

D.固体

答案：A

解析：层析技术的流动相通常选择有机溶剂，因为有机溶剂具有良好的溶解性和流动性，能够有效地携带目标物质通过层析柱，并与固定相发生相互作用，从而实现分离。水虽然也是一种常见的流动相，但其溶解性和流动性不如有机溶剂，且在某些层析技术中可能不适用。气体和固体通常不作为层析技术的流动相。

11.生物分离过程中，吸附剂的再生通常采用的方法是（）

A.高温灼烧

B.有机溶剂洗涤

C.水洗

D.减压蒸馏

答案：C

解析：生物分离过程中，吸附剂的再生是指将吸附了目标产物的吸附剂中的目标产物去除，以使吸附剂可以重复使用。水洗是常用的吸附剂