地球化学复习题(推荐文档)

地球化学复习题

绪论

1、地球化学的定义。

答：地球化学是研究地球(包括部分天体)的化学组成、化学作用和化学演化的科学。

2、地球化学的任务。

答：1）地球及其子系统中元素及其同位素的组成，即元素的分布和分配问题；2）元素的共生组合和赋存形式；3）元素的迁移和循环；4）地球的历史和演化。5）基础理论和应用的发展。

3、地球化学的研究思路和工作方法。

答：研究思路：以化学、物理化学等基本原理为基础，以研究原子（包括元素和同位素）的行为为手段，来认识地球的组成、历史和地球化学作用。工作方法：野外：地质考察+样品采集（代表性、系统性、统计性、严格性）。

室内：

--岩矿鉴定

--分析测试：早期容量法、离子色谱法和比色法，现今X射线荧光光谱XRF、ICPAES、--ICPMS、固体质谱、AAS等。

--元素结合形式和赋存状态的研究：化学分析、晶体光学、X射线衍射、拉曼谱、微区分析（电子探针、离子探针）等。

--作用过程的物理化学条件的测定：温度（包裹体、矿物、同位素）、压力、pH、Eh、盐度等。

--自然作用的时间参数：同位素测年。

--模拟实验。

--多元统计计算和数学模型。

4、地球化学学科的特点。

答：1、基础科学成果的应用.2、地质科学的发展.3、更广泛的数字模拟。

第一章太阳系和地球系统的元素丰度

1、对比元素在地壳、地球和太阳系中分布规律的异同点，并解释其原因。

答：相同点：元素的丰度均随原子系数增大而减小。均符合奇偶定律。

不同点：与太阳系或宇宙相比，地壳和地球都明显地贫H, He, Ne, N等气体元素；而地壳与整个地球相比，则明显贫Fe和Mg，同时富集Al, K和N a。

原因：

2、研究克拉克值有何地球化学意义。

答：可作为元素集中、分散的标尺。控制元素的地球化学行为。A)影响元素参加地壳中地球化学过程的浓度。B)限定自然界的矿物种类及种属。C) 限制了自然体系的状态。

3、地球各圈层化学组成的基本特征。

答：地壳：①地壳中元素的相对平均含量是极不均一的。②元素的克拉克值大体上随原子序数的增大而减小。地幔：元素分布不均，铁镁含量增高。地核：铁镍含量占绝大部分，其它元素仅占极少部分。水圈、大气圈和生物圈在地球总质量中所占的比例很小，对地球总体成分的影响不大。

4、陨石研究的意义

答：①它是认识宇宙天体、行星的成分、性质及其演化的最易获取、数量最大的地外物质；

②也是认识地球的组成、内部构造和起源的主要资料来源；

③陨石中的60多种有机化合物是非生物合成的“前生物物质”，对探索生命前期的化学演化开拓了新的途径；

④可作为某些元素和同位素的标准样品（稀土元素，铅、硫同位素）。

第二章元素的结合规律

1．举例说明亲铁元素、亲氧元素、亲硫元素的特征。

答：亲氧元素：电负性较小，电价较高，居周期表的左方，包括第四、五和六长周期的前半周期的元素，离子具惰性气体的电子层结构。

亲硫元素：离子具有18或18+2的外电子层结构，电负性较大(1.5—2.1)，电价较低(一、二价为主) ，居周期表的右方，包括第四、五和六长周期的后半周期的元素。

亲铁元素：原子具有d亚层充满或接近充满的电子构型，有8-18的外电子层结构，电负性中等，能保持原子中的电子不被剥夺，也无力夺取外来电子，具有较高第一电离能，居于元素周期表的中部。

2、元素在固相中的存在形式有哪些？

答：独立矿物，类质同象混入物，超显微非机构混入物，吸附，与有机质结合。

第三章水介质中元素的迁移

1、元素的地球化学迁移

答：当元素发生结合状态变化并伴随有元素的空间位移时，称元素发生了地球化学迁移。2、水介质中元素的迁移形式及迁移能力的制约因素

答：元素在水介质中以a、易溶盐类-氯化物和硫酸盐；b、碱土金属的碳酸盐和S i O2;c、铁、锰、P的化合物以及V、C r、N i、Co、Cu等元素；d、石英、硅酸盐和铝硅酸盐类矿物的形式迁移。制约因素：1.与元素性质有关：体系中元素的丰度、元素在固相中的存在形式和进入水相后的存在形式2.与环境有关：体系的组成和环境的温、压、pH和Eh值等物理化学条件。

3、自然体系的组成和物理化学条件对元素迁移的影响

答：体系组成对水介质中元素迁移的影响

1. 活度积原理：当溶液中某物质的离子活度积达到和超过该物质的活度积时，该物质即析出，这种溶解-沉淀关系称为活度积原理。在天然水中金属元素首先选择与形成活度积最小的化合物的阴离子化合，形成沉淀。当在难溶化合物的饱和溶液中加入与该化合物有相同离子的易溶化合物时，原难溶化合物的溶解度将会降低，称为共同离子效应。当溶液中出现能够形成更低活度积的其它离子时，会发生活度积更低化合物的沉淀和已沉淀的原有矿物的溶解，这就是通常所说的“交代作用”。

2. 盐效应：易溶电解质浓度的增大导致其他难溶化合物溶解度增大。天然水离子强度增大将有利于难溶元素的溶解和迁移。

3. 胶体的作用：同种胶体质点在水溶液中互相排斥，有利于长途迁移；不同胶体质点在水溶液中互相吸引，不利于长途迁移。胶体质点的电荷被中和时，胶体质点就发生凝聚和沉淀。物理化学条件的影响：1、氧化还原电位Eh对元素迁移的影响：介质的氧化还原电位决定了离子在水中的状态及其共生关系。

2、pH对元素迁移的影响：○1、金属元素的氢氧化物从溶液中沉淀主要受溶液酸碱度（开始沉淀时的pH 值）的控制。②pH值是影响许多化合物溶解度的重要因素。A. 酸性氧化物，随溶液碱性程度增加而溶解度增大。 B.中性(两性)氧化物，则在强酸与强碱介质中溶解度增高，而在中性水中溶解极少。C.弱酸根或弱碱离子的化合物在水中的溶解度也受pH值的