环境化学习题集Word下载.docx
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6.在夜间,电离层的下限为什么会提高?
7.N2分子在使O(1D)原子形成臭氧中起什么作用?
8.什么叫一次颗粒物和二次颗粒物?
9.叙述大气中NO转化为NO2的各种途径。
10.根据污染物的来源,大气污染可分为哪些类?
大气污染的影响和危害主要有哪四个方面?
11.破坏臭氧层的物质有哪几类?
写出它们的破坏机理。
12.什么是光化学烟雾?
解释光化学烟雾中污染物的日变化曲线,并说明光化学烟雾的基本特征。
13.在光化学烟雾形成过程中,起关键作用的物质是什么?
大致了解烃类化合物的反应活性的大小。
14.大气中SO2的氧化途径有哪些?
15.大气颗粒物可分为哪三种模态?
各种模态粒子的主要来源是什么?
16.什么是酸雨?
确定酸雨pH界限的依据是什么?
为什么有人认为pH5.6的酸雨标准不太合理?
17.都是温室气体的是(A)。
A.CO2、CFC-11、O3、N2OB.CO2、NOx、H2O、SO2
C.O2、N2、H2、ArC.H2SO4、HNO3、HCl、NH3
18.可吸入粒子是指粒径(C)的粒子。
A.小于0.1μmB.小于1.0μm
C.小于10μmD.小于100μm
19.根据大气温度随高度的变化,可将大气层划分为(A)。
A.对流层、平流层、中间层、热层和外层
B.均质层和异质层
C.电离层和非电离层
D.同温层、臭氧层、分子氮层和原子氦层
20.都能加速臭氧消失的一组气体是(D)。
A.CFC-11、CO2、H2B.CH4、HNO3、CFC-12
C.O2、NO、CH2=CH2D.CFC-12、NOx、H2O
21.伦敦烟雾又称作(B,C)。
A.光化学烟雾B.还原性烟雾
C.煤炭型烟雾D.氧化性烟雾
22.在南极臭氧层空洞里,其臭氧总量(D)。
A.为零B.夏季少于冬季
C.多于北极区D.少于其周围地区
23.在光化学烟雾中,最容易检测到的物质是(B)。
A.SO2B.O3
C.CFC-11D.H2
24.臭氧层在大气中的(B)中。
A.对流层B.平流层
C.热层D.异质层
25.光化学烟雾对人体最明显的危害特征是(B)。
A.“三致”B.刺激眼
C.刺激呼吸道D.积累
26.爱根(Aitken)核模的粒径Dp小于(A)。
μmB.2μm
C.10μmD.100μm
27.最早提出酸雨这个名词的科学家是(A)。
C.MolinaD.D.Chiou
28.酸雨的主要污染源是(D)。
A.H2SO4、HNO3的人为排放B.火山喷发
C.化肥的大量使用D.煤的燃烧
29.属于气态污染物治理方法的有(A,B,C)。
A.吸收法B.催化转化法
C.燃烧法D.活性污泥法
30.完成下列反应:
(1)O3+Cl───→ClO+O2
(2)SO2+H2O+O2Mn2+→H2SO4
(3)3SO2+O2───→SO4───→SO3+O
(4)CH3COOO+NO2───→CH3COOONO2
(5)R+O2───→ROO
(6)O3+CH3CH=CH2───→CH3CHO+CH2OO或CH2O+CH3CHOO
(7)RH+OH───→R+H2O
31.颗粒物的去除方法可分为干法除尘、湿法除尘、过虑除尘和静电除尘四类。
第三章
1.向某一含有碳酸的水体加入重碳酸盐,问①总酸度、②无机酸度、③总碱度、④酚酞碱度和⑤CO2酸度是增加、减少,还是不变?
2.在一个视作封闭体系的25℃水样中,加入少量下列物质时,碱度如何变化?
(1)HCl
(2)NaOH(3)CO2(4)Na2CO3(5)NaHCO3(6)Na2SO4。
根据碱度表达式
[ALK] = 2[CO32-] + [HCO3-] + [OH-] - [H+]
和上述物质在水中的离解知识,可得其结果如下:
(1)碱度减小;
(2)碱度增大;
(3)碱度不变;
(4)碱度增大;
(5)碱度增大;
(6)碱度不变。
3.用0.020mol/l的盐酸滴定100.00ml水样以测定碱度。
当滴定至酚酞变色时耗用了3.00ml盐酸;
然后继续滴定至甲基橙变色时,又用去了12.00ml盐酸。
求此水的酚酞碱度和总碱度各是多少?
解:
酚酞碱度 = 0.020×
3.00
100.00
= 6.0×
10-4(mol/L)
总碱度 = 0.020(3.00+12.00)
100.00
= 3.0×
10-3(mol/L)
此水的酚酞碱度为6.0×
10-4mol/L,总碱度为3.0×
10-3mol/L。
4.在一个pH为6.5、碱度为1.6mmol/L的水体中,若加入碳酸钠使其碱化,问需加多少mmol/L的碳酸钠才能使水体pH上升至8.0?
若改用NaOH进行碱化,又需加多少碱?
解:
已知pH=6.5时,总碱度[ALK]=1.6mmol/L,查表得α值α=1.710,
此时碳酸盐总量为CT=α[ALK]=1.710×
1.6=2.736(mmol/L)
再查表得pH=8.0时的α值记为α'
=1.018
(1)用碳酸钠碱化,此时碳酸盐总量(记为CT'
)和总碱度(记为[ALK]'
)皆已变化。
设需加碳酸的量为ΔB(mmol/L)
则CT'
=CT+ΔB,[ALK]'
=[ALK]+2ΔB
∵CT'
=α'
[ALK]'
∴CT+ΔB=α'
([ALK]+2ΔB)
2.736+ΔB=1.018×
(1.6+2ΔB)
1.036ΔB=1.107
ΔB=1.069(mmol/L)
(2)用氢氧化钠碱化,此时CT不变,总碱度(记为[ALK]'
'
)变化
∴[ALK]'
=CT/α'
=2.736/1.018
=2.688(mmol/L)
碱度变化值即为需加入的碱量(记为ΔB'
):
ΔB'
=[ALK]'
-[ALK]
=2.688-1.6
=1.088(mmol/L)
用碳酸钠碱化,需加入1.069mmol/L碳酸钠;
若用氢氧化钠碱化,需用1.088mmol/L的氢氧化钠。
5.具有2.00×
10-3mol/L碱度的水,其pH为7.0。
请计算此水中的[H2CO3*]、[HCO3-]、[CO32-]和[OH-]各是多少?
6.已有水A,pH为7.5,碱度为6.38mmol/L,水B的pH为9.0,碱度为0.80mmol/L。
若以等体积混合,问混合后的pH值是多少?
已知pH[ALK]查表得α
水A7.56.38×
10-3mol/L1.069
水B9.00.80×
10-3mol/L0.9592
由公式CT=α([ALK]+[H+]-[OH-])
得CTA=1.069(6.38×
10-3+10-7。
5-10-6。
5)
= 6.820×
10-3(mol/L)
CTB=0.9592(0.80×
10-3+10-9-10-5)
= 7.58×
CT混 =(CTA+CTB)/2=3.79×
10-3 (mol/L)
[ALK]混=([ALK]A+[ALK]B)/2=3.59×
10-3 (mol/L)
α混=CT混/[ALK]混=3.79×
10-3/3.59×
10-3=1.056
查表得pH混=7.6
7.在0.010mol/L的NaHCO3溶液中,若不使发生FeCO3的沉淀,最多能够存在多少Fe2+?
(已知碳酸的K1=10-6。
35,K2=10-10。
33,FeCO3的Ksp=10-10。
7)
NaHCO3是两性化合物,其溶液的pH值可用下式计算:
[H+] =(K1K2)1/2 =(10-6。
35×
10-10。
33)1/2 = 10-8。
34(mol/L)
溶液的pH=8.34,查α系数表,得α2=9.169×
10-3
[CO32-]= α2CT
= 9.169×
10-3×
0.010
10-5(mol/L)
[Fe2+] = Ksp/[CO32-]=2.18×
10-7(mol/L)
最多能够溶存2.18×
10-7mol/L。
8.请叙述有机配体对重金属迁移的影响。
9.什么是pE?
它与pH有何区别?
pE是平衡状态下(假想)的电子活度的负对数。
它衡量溶液接受或提供电子的相对趋势。
它与pH的区别是:
(1)pE是溶液氧化还原性的一种量度,pH是溶液酸碱性的一种量度;
(2)pE表示的溶液中的电子活度是假想的,pH表示的溶液中氢离子活度是真实的。
10.有一个深湖,其湖水的pE随湖的深度的增加将起什么变化?
11.从湖中取出深层水,其pH为7.0,含溶解氧浓度为0.32mg/l,请计算其pE和E值。
已知
1/4O2+H++e1/2H2OpEo=20.75
O2(g)O2(aq)kH=1.28×
10-3mol/(l*atm)
所以pO2=[O2(aq)]/kH
=(0.32×
10-3/32)/(1.28×
10-3)
=7.81×
10-3(atm)
pE=pEo+1/nlg[氧化态]/[还原态]
=pEo+lg(pO2)1/4[H+]
=20.75+1/4lg(7.81×
10-3)+lg(1×
10-7)
=13.22
E=0.059pE=0.059×
13.22=0.78(V)
12.从pH=7.4的水样中测得Cr(Ⅲ)=0.5nmol/l,Cr(Ⅵ)=0.3nmol/l,求处于平衡状态时的pE和pEo值。
已知
CrO42-+6H++3eCr(OH)2++2H2OlogK=66.1
根据公式
pEo=1/nlgK=66.1/3=22.03
pE=pEo+1/nlg[氧化态]
[还原态]
=22.03+1/3lg[CrO42-][H+]6
[Cr(OH)2+]
=22.03+1/3lg0.5-3×
7.4
0.3
=7.16
此水样的pE=7.16,pEo=22.03。
13.有一酸性溶液,其中Fe3+为10-5mol/l,Fe2+为10-3mol/l。
Fe3++eFe2+lgK=13.01,计算该平衡体系的pE值。
根据公式pEo=1/nlgK
pE=pEo+1/nlg[氧化态]/[还原态]
得pE=13.01+lg[Fe3+]/[Fe2+]
=13.01+lg10-5/10-3
=11.01
14.天然水,其pH=8.0,含有10-5mol/l的Mn2+,与γ-MnO2(s)处于平衡。
γ-MnO2(s)+4H++2eMn2++2H2O(l)lgK=40.84,
计算该平衡体系的pE值。
根据公式pEo=1/nlgK
pE=pEo+1/nlg[氧化态]/[还原态]
得pE=40.84/2+1/2lg[H+]4/[Mn2+]
=20.42+1/2lg[10-8]4/10-5
=6.92
15.天然水,其pH=7.5,和大气(pO2=0.21atm)保持平衡。
1/2O2(s)+2H++2eH2O(l)lgK=41.55,
得pE=41.55/2+1/2lg(pO21/2[H+]2)
=20.78+1/2lg(0.211/2×
[10-7.5]2)
=12.94
2.有水样A,pH为7.3,碱度为6.34×
10-3mol/L;
另有水样B,pH为9.6,碱度为0.38×
10-3mol/L。
若将A、B两水样以1∶1的比例混合,混合后水样的pH值是多少?
pH
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
7.9
8.0
8.1
8.2
8.3
8.4
α
1.11
1.09
1.07
1.05
1.04
1.03
1.02
1.01
1.00
8.5
8.6
8.7
8.8
8.9
9.0
9.1
9.2
9.3
9.4
9.5
9.6
0.99
0.98
0.97
0.96
0.95
0.94
0.92
0.91
0.89
0.86
水A的pH为7.3,查表得α=1.11,由此可求得
CA=αA[碱度]A=1.11×
6.34×
16.计算含铁总浓度为1×
10-4mol/l,pH为2.0,和大气(pO2=0.21atm)处于平衡的溶液中Fe3+和Fe2+的浓度。
首先计算O2的pE值
1/4O2+H++e1/2H2OpE。
=20.75
pE=pEo+1/nlg([氧化态]/[还原态])
=20.75+1/4lg0.21+lg(1×
10-2)
=18.58
然后计算溶液中的浓度。
Fe3++eFe2+lgK=13.1
18.58=13.01+log([Fe3+]/[Fe2+])
5.57=log([Fe3+]/[Fe2+])
[Fe3+]=10-4(mol/l),[Fe2+]=10-9.57(mol/l)
17.pH=7.0,含有Mn2+与γ-MnO2(s)处于平衡的天然水,同时与大气处于平衡。
求此水中的Mn2+浓度。
γ-MnO2(s)+4H++2eMn2++2H2O(l)lgK=40.84,
如课本例题,此时体系的pE值为13.58,所以
pE=pEo+1/nlg([氧化态]/[还原态])
pE=40.84/2+1/2lg([H+]4/[Mn2+])
13.58=20.42+1/2lg([10-7]4/[Mn2+])
[Mn2+]=10-14.32(mol/l)
18.在厌氧消化池中,和pH为7.0的水接触的气体含有65%的CH4和35%的CO2。
请计算此水的pE和E值。
已知
1/8CO2+H++e1/8CH4+1/4H2OpEo=2.87
pE=pEo+1/nlg([氧化态]/[还原态])
=2.87+log(pCO21/8[H+]/pCH41/8)
=2.87+log{[(65/100)1/8×
10-7]/[(35/100)1/8]}
=-4.16
E=0.059(pE)=0.059×
(-4.16)=-0.245(V)
此消化池的pE为-4.16,E为-0.245V。
19.在一个pH为10.0的SO42--HS-体系中(25℃),其反应为:
SO42-+9H++8eHS-+H2O(l)
已知其pE0=4.25。
如果体系化合物的总浓度为1.00×
10-4mol/l,那么请给出下图中
(1)、
(2)、(3)和(4)的lgc-pE的关系式。
(图略)
当pE<<pE0时,
(1)log[HS-]=-4,
(2)pE=pE0+1/8lg([SO42-][H+]9/[HS-])
∴log[SO42-]=51.2+8pE
当pE>>pE0时,
(4)log[SO42-]=-4,与
(2)同理,得
(3)log[HS-]=-59.2-8pE。
20.某河水的碱度[ALK]=5.0×
10-5mol/l,pH=7.0,求与河水达平衡时的大气中CO2分压是多少?
(已知KH=3.36×
10-7mol/(l*Pa),pH=7.0时,α。
=0.183,α=1.22)
由公式
CT=α([ALK]+[H+]-[OH-])
=1.22(5.0×
10-5+10-7-10-7)
=6.1×
10-5(mol/l)
再由公式CT=(1/α。
)KHpCO2
得pCO2=α。
/CTKH
=(6.1×
10-5×
0.183)/3.36×
10-7=33(Pa)
大气中二氧化碳分压是33Pa。
21.有机配位体可影响颗粒物对重金属的吸附,可减少吸附量的是(C)。
A.谷氨酸B.2,3-PDCA
C.柠檬酸D.异己氨酸
22.就氧化还原性而言,天然水体的一般情况是(B)。
A.氧化性B.上层氧化性,下层还原性
C.还原性D.上层还原性,下层氧化性
23.在开放体系的碳酸平衡中,(D)不随pH的变化而变化,总保持与大气相平衡的固定数值。
A.CTB.[HCO3--]
C.[CO32-]D.[H2CO3*]
24.造成水体富营养化的物质是(B)。
A.一般有机物B.含氮和含磷化合物
C.烃类化合物D.重金属化合物
25.关于水中产生甲烷,下列陈述正确的是(C)。
A.消耗氧B.在有氧存在下产生
C.能减少水中的BODD.在好气性细菌的存在下产生
26.淡水中阴离子组分含量的大小次序是(A)。
A. [HCO3-]>[SO42-]>[Cl-]B. [Cl-]>[SO42-]>[HCO3-]
C. [SO42-]>[Cl-]>[HCO3-]D. [Cl-]>[HCO3-]>[SO42-]
27.解释下列名词:
水体水圈水体富营养化水污染碱度
污水的一级、二级、三级处理
28.完成下列反应:
(1)CN-+O2微生物→微生物,H2O,中性或弱碱性→
(2){CH2O}n的降解
(3)蛋白质的降解
(4)脂肪的降解
29.以知Fe3+与水反应生成的主要配合物及平衡常数如下:
Fe3++H2O====Fe(OH)2++H+ lgK1=-22.16
Fe3++2H2O====Fe(OH)2++2H+ lgK2=-26.74
Fe(OH)3====Fe3++3OH- lgKsp=-238
Fe3++4H2O====Fe(OH)4-+4H+ lgK4=-223
2Fe3++2H2O====Fe2(OH)24+ lgK=-2.91
请用pc-pH图来表示Fe(OH)3在纯水中的溶解度与pH的关系。
Fe(OH)3+3H+===Fe3++3H2O
*K。
=Ks。
(Kw)-3 =10-38(10-14)-3=104
①p[Fe3+]=-4+3pH
Fe(OH)3+2H+===Fe(OH)2++2H2O
*K1=*K。
K1=10410-2。
16=101.84
②p[Fe(OH)2+] = -1.84+2pH
Fe(OH)3+H+===Fe(OH)2++H2O
*K2=*K。
K2=10410-6。
74 = 10-2。
74
③p[Fe(OH)2+]=2.74+pH
Fe(OH)3+H2O===Fe(OH)4-+H+
*K4=*K。
K4=10410-23=10-19
④p[Fe(OH)4-]=19-pH
2Fe(OH)3+4H+===Fe2(OH)