环境化学课后作业

第一章

一、思考题

1 . 什么是地球环境? 其所及空间范围包含地球的哪些部分? 什么是环境要素?

化学物质释入环境后, 与之相遇并发生作用的最主要的环境要素有哪些? 可能

发生的作用又有哪些?

2 . 用文字简要描述到达地球表面的太阳辐射的状况。地球表面接收到的太阳能如何在地表和生物圈内进一步流动?

3 . 由自然因素或人为因素引发的环境问题各有哪些特点? 考虑到当前由人为因素引起的环境污染问题日益严重, 是否应该在今后实施极端严厉的环境控制政策? 为什么?

4 . 什么是污染物? 什么是沾染物? 两者间有何区别? 什么是毒物? 什么是毒剂? 两者间有何区别?

5 . 消化道中大肠杆菌对人是无害的, 但进入水体后, 为何说水被污染了?

6 . 空气中乙烯浓度为1×10 - 9 ( 体积分数) 时, 对兰花的干萼有损害作用, 但对

极大多数其他生物无害, 也不触发人的嗅觉, 当浓度达到0 .1%时, 对水果有催熟作用; 含2 .7%乙烯的混合空气有爆炸性。此外, 处于天然成熟过程的水果能释出乙烯; 内燃机排气中也含乙烯。综合以上情况, 是否可以断言乙烯是一种空气污染物? 根据是什么?

7 . 二氧化碳在人体中是一种正常的代谢产物。如果因控制失当使潜艇座舱空气中CO2 浓度达到20% , 则会引起工作人员中毒身亡的后果。试问这种“毒性”缘何而起? 另外, 对植物来说, 是否可认为超常高浓度的氧气是一种污染物乃至是一种毒剂?

8 . 引起水体、大气、土壤污染的主要化学物质各有哪些?

9 . 怎样理解我们对环境化学学科所下的定义? 从实用观点看, 它的主要任务和

内容有哪些? 其研究方法有何特点?

二、计算题

1 . 将表1 -2中生物圈内各元素的质量组成百分数换算成原子组成百分数。

2 . 甲硫醇(CH

3 SH) 在t1 = - 3

4 .8℃时的蒸气压p1 = 13 .33 kPa , t2= - 7 .9℃时的p2 = 53 .32 kPa。求它的正常沸点T b 值。

3 . 求温度为25℃时氯仿的饱和蒸气压。已知蒸气压计算公式p = 133 .3×10( A - B/ T) ( Pa) , 式中A、B 是由化合物本身性质决定的常数, 包括氯仿在内的各种化合物的A、B 值可从书后参考资料2中查获。

4 . 已知气体黏度计算公式μ=T1 .5/m(T + b)×10 - 6[g/ ( cm·s) ] , 其中T 为绝对温度, m 和b 为常数。又已知CO2的m 和b 值分别为0 .06

5 和14 .7 , 求其在0℃时

的黏度。( 读者试设计一个可用以确定m 和b 值的实验方案)

5 . 在25℃, pH = 8 .4 的水溶液中, 总氰浓度c T = 10 - 3mol/ L , 求其中[ HCN]和[CN - ]浓度各为多少( 读者可从3 .

6 .4 .1得到计算公式, 并试自查资料以获得解

题所需HCN 离解常数的数据) ?

6 . 氯仿的水解反应速率常数K h =

7 .13×10 - 10 min - 1, 求其以年为单位的半衰期。已知氯仿水解属于一级

第二章

一、思考题

1 . 定性解释从地面到外逸层底部气温随高度变化的规律。

2 . 地面气温比对流层温度高, 举出与此相关的三个原因。

3 . 何谓“大气窗户”? 对于地球长波辐射来说, 是否也如太阳短波辐射一样存在着“大气窗户”?

4 . 大气组分浓度表示法的复杂性表现在哪些方面? 大气微量组分的常用浓度单位有哪些?

5 . 存在于大气中的水物质有哪些方面重要的环境意义?

6 . 试述大气中颗粒物的来源和归宿。大气颗粒物对环境产生什么不良影响? 为什么大气中0 .1μm 左右的气溶胶粒子比更小或更大颗粒物更难以消除?

7 . 什么是自由基? 它们有何特性? 举例说明大气中HO·自由基的产生和消除过程。为何在对流层中不能产生自由氧原子?

8 . 森林、沼泽地、海面或都市大气中分别富有哪些特征性气体组分? 又发生哪些主要的大气化学反应?

9 . 什么是空气污染指数? 阅读你所在城市报载的空气质量预报, 并深切理解其中内容。

10 . 大气点污染源和非点污染源在排污特点方面有何相异之处? 它们中哪一类较易控制? 举例说明之。

11 . 作为两种大气污染源, 燃煤和汽车可分别产生哪些污染物? 它们又分别通

过什么化学过程产生?

12 . 初生污染物和次生污染物间有何区别和联系? 举例说明之。

13 . 空气污染物量一般只占大气总物量很小比例, 为什么往往引起很严重污染问题? 一般说来, 大气污染物对环境会产生什么不良影响?

14 . 污染物释入大气后, 它在大气中的浓度受哪些因素影响?

15 . 何谓干沉积速度? 何谓干沉积率? 两概念间有何区别和联系?

16 . 试用文字和公式表述亨利定律的内容。在实际运用亨利定律时需注意哪些方面? 污染物在大气中湿沉积过程与亨利定律间有何联系?

17 . 为什么SO2 在水中溶解度比N2 或O2 大许多倍? 如何理解像SO2 之类的能形成电解质溶液的气体溶解过程也符合亨利定律? 共存于空气中的NH3 对SO2 在大气水中的溶解产生什么影响? 为什么?

18 . 详读教材2 .6 .3 .3 , 归纳出有关NO x 在水中溶解过程的若干要点。

19 . 分子吸收光子后处于激发态, 此后会有哪几种可能的退激过程? 结果如何?

20 . 什么是光离解反应? 什么是光氧化反应? 两类反应各有何特点? 分别举例说明之。

21 . 一般说来, 对大气污染物的防治方法有哪些? 举例说明这些方法所依据的

原理。

二、计算题

1 . 0℃、1 .013×105 Pa 下的空气密度为多少? 假定空气中含N

2 79% , 含O221% , 不计其他组分, 求空气的平均相对分子质量。

2 . 已知20℃时水的饱和蒸汽压为2337 Pa , 水的摩尔蒸汽热ΔH v= 4 .5×104 J/ mol , 求0℃时水的饱和蒸汽压。

3 . 25℃和1 .013×105 Pa 条件下收集12 .0 L 空气样品并干燥之, 此后精确测得其体积为11 .50 L , 问原空气样品中水的质量百分含量是多少?

4 . 按法规, 对大气中SO2 的控制浓度为365μg/ m3, 这相当于以[10 - 6 ( 体积分数) ] 为单位的浓度值是多少(以0℃和1 .013×10

5 Pa 条件下计) ?