环境化学计算题问题详解
环境化学课后习题 水环境化学-习题详解
总碱度=[HCO3-]+2[CO32-]+[OH-]-[H+] 总碱度
不考虑H 总碱度≈[HCO3-]+2[CO32-](不考虑 +和OH-) 不考虑
(3)求加入 N a O H 的量 Y : 加碱后大部分的 H 2 CO 3 解离成了 HCO 3 , 而加入的 OH 变成了 H 2 O , 即: H 2 CO 3 ⇔ H + HCO 3 OH + H ⇔ H 2 O 个反应可知,加碱后, 由上面 2 个反应可知,加碱后, C T 不变, AT 则增加了 Y mmol , 不变,
H 2 CO 3 ⇔ H CO 3
2−
+
+ HCO 3
−
−
+H
+
⇔ HCO 3
解:(1)求水 A的总碳酸 CT 1: 当pH = 7.5,查表得 α = 1.069, 已知AT 1 = 6.38mmol/L ,由CT = α × AT 得: CT 1 = 1.069 × 6.38mmol/L = 6.820mmol/L
HCO3- ↑ +H2O→ H2CO3+OH-
酚酞碱度和CO 酸度的变化: 酚酞碱度和 2酸度的变化:不变
• 酚酞碱度 酚酞碱度=[CO32-]+[OH-]-[H2CO3*]-[H+] • CO2酸度 酚酞碱度 酸度=-酚酞碱度
的水体加入重碳酸 向含碳酸( H2CO3 )的水体加入重碳酸 含碳酸( 盐( HCO3- ),发生的化学反应为: 发生的化学反应为:
7. 计算平衡时该溶液中各种 Fe(III)的浓度及 。 的浓度及pH。 的浓度及
分析:四个未知数,四个方程即可求解。 分析:四个未知数,四个方程即可求解。 1. Fe3+的第一步水解,pK1=2.16; 的第一步水解, ; 2. Fe3+的第二步水解, pK2=6.74; 的第二步水解, ; 3. [Fe(III)T]=1.00×10-4mol/L; 4. 溶液的电荷平衡。 溶液的电荷平衡。
环境化学答案
《环境化学》A卷参考答案一、填空题(每空1分,共32分)1 环境化学是一门研究有害物质在环境介质中的存在、化学特性、行为、效应及其控制的化学原理和方法的科学。
2 水中常见的吸附等温线有H型、F型、L型。
3 诱发沉积物中重金属的释放的主要因素有盐浓度升高、氧化还原条件变化、降低pH值、增加水中配合剂的含量。
4组成水中碱度的物质可以归纳为:强碱、弱碱、强碱弱酸盐。
5一般根据腐殖质在碱和酸溶液中的溶解度可以把其分成腐殖酸、富里酸、腐黑物三类。
6亚硝酸的光解是大气中HO·自由基的主要来源之一,醛的光解是大气中HO2·自由基的主要来源之一。
7影响酸雨形成的因素有酸性污染物的排放、大气中的氨、颗粒物酸度及其缓冲能力、天气形势的影响。
8确定生物富集过程中的BCF值的方法有平衡法、动力学法。
9含碳化合物的厌氧分解过程中,在产氢菌和产乙酸细菌的作用下,生成乙酸、甲酸、氢气、二氧化碳中间产物,然后在产甲烷细菌的作用下,生成甲烷。
10物质通过生物膜的方式有膜孔滤过、被动扩散、被动易化扩散、主动转运、胞吞和胞饮。
11导致臭氧层耗损的典型物质有水蒸气、氮氧化物、氟氯烃。
二、名词解释(每题2分,共18分)1、专属吸附:是指吸附过程中,除了化学键的作用外,尚有加强的憎水键和范德华力或氢键在起作用。
2、质子平衡原理:对于酸碱中和反应,反应过程中得到质子的物质的量等于失去质子的物质的量。
3、质体流动:由水或土壤微粒或者两者共同作用引起的物质流动。
4、DLVO理论:把范德华吸引力和扩散双电层排斥力考虑为胶体之间仅有的作用因素,适用于没有化学专属吸附作用的电解质溶液中,而且假设颗粒是粒度均等、球体形状的理想状态。
胶体之间的作用能(负的多分子范德华引力能和正的扩散双电层排斥力能的代数和)随着胶体中心之间距离的变化而变化,存在第一极小值和第而极小值。
5、积累稳定常数:在配合反应中,指几个配位体依次与中心金属离子络合形成配合物,每一次配合反应中的络合常数的乘积即为积累稳定常数。
环境化学计算题急答案
1.在一个pH 为6.5,碱度为1.6×10-3mol/L 的水体中,(1)需要加入多少mmol/L 的碳酸钠才能使水体的pH 上升到8.0?(2)若用NaHO 进行碱化,需要加入多少NaHO ?解:pH=6.5,碱度=1.6×10-3mol/L ;总碱度=C T (α1+2α2)+K ω/[H +]-[H +] =C T /α + K ω/[H +]-[H +]1.6×10-3=C T /1.71+10-14/10-6.5 -10-6.5 C T =2.74×10-3mol/L用强碱碱化至pH=8.0,C T 不变,总碱度=2.74×10-3/1.018 +10-6 -10-8=2.69×10-3ΔA NaOH =2.69×10-3 – 1.6×10-3=1.09×10-3mol/L用Na 2CO 3碱化至pH=8.0,设加入Na 2CO 3量为x mol/L ,该过程中,C T → C T + x总碱度=1.6×10-3 + 2x =(C T + x )/1.018, x Na2CO3=1.07×10-3mol/L2.具有2.00×10-3 mol/L 碱度的水,pH 为7.0,计算[HCO 3]、[HCO 3-]、[CO 3-2]和[HO -]的浓度?解:该条件下,[HCO 3-]= 碱度 = 2.00×10-3 mol/L在pH=7.00时, [H +] = [HO -] = 1.00×10-7mol/L根据;K 1 = ]CO [H ]][HCO [H 323-+ = 4.45×10-7、[H +]和[HCO 3-]浓度,求出 [H 2CO 3]= 4.49×10-4 mol/L据K 2=][HCO ]][CO [H 323--+ = 4.68×10-11、[H +]、[HCO 3-]浓度,求出 [CO 32-]=9.38×10-7 mol/L 3.水A 的pH 为7.5,其碱度为6.38 m mol/L ,水B 的pH 为9.0,其碱度为0.80 m mol/L ,等体积混合水A 和水B ,计算混合后水体的pH ?解:水A :碱度=6.38 mmol/L = [HCO 3-]+2[CO 32-]+ [OH -]-[H +] = [HCO 3-][CO 32-]=K 2[HCO 3-]/[H +]=4.69×10-11 ×6.38/10-7.5 = 9.46×10-3 m mol/L[H 2CO 3*]= [H +] [HCO 3-]/ K 1=10-7.5×6.38/(4.45×10-7)=0.453 m mol/L[OH -]=10-6.5 =3.16×10-7 mol/L水B :碱度=0.80 mmol/L = [HCO 3-]+2[CO 32-]+ [OH -]-[H +] = [HCO 3-]+2[CO 32-]+ 10-5[CO 32-]=K 2[HCO 3-]/[H +]=4.69×10-11 ×[HCO 3-]/10-9,[CO 32-]=0.04 m mol/L ,[HCO 3-]=0.76m mol/L ,[OH -]=10-5 =0.01 m mol/L ,[H 2CO 3*]=0002 m mol/L 舍去)水B+A :B 中的CO 32-、OH -与A 中的H 2CO 3反应生成HCO 3-,∴ 混合体系中[H 2CO 3*]=(0.453-0.04-0.01)/2 = 0.201 m mol/L[HCO 3-]= (6.38+0.04×2+0.01+0.76)/2=3.61 m mol/L4.根据Langmuir 方程描述吸附作用,假设溶液平衡浓度为3.00×10-3 mol/L ,溶液中每克悬浮物吸附溶质0.50×10-3 mol/L ,当平衡浓度降至1.00×10-3 mol/L 时,每克吸附剂吸附溶质0.25×10-3 mol/L ,计算每克吸附剂可以吸附溶质的限量?解:G=G 0×c/(A+c)3303100031000310500---⨯+⨯⨯=⨯...A G 3303100011000110250---⨯+⨯⨯=⨯...A G G 0=1.00×10-3 A=3.00×10-3(mol ·L -1g -1) 5.从湖水中取深层水的pH 为7.0,含溶解氧浓度为0.32 mg/L ,计算pE 和Eh 值。
大学环境化学计算参考答案
环境化学计算参考答案1 某天然水体的分析如下:pH=8.3,[HCO3-]=3*10-3M,[H2CO3*]=3*10-5M, [Ca2+]=5*10-4M, [Mg2+] =1*10-4 M,[SO42-]=1*10-4MA : 滴定100 ml 该水样到总碱度终点,需要多少体积的0.01 mol/L的H2SO4?该水样的总碱度和碳酸盐碱度分别是多少?B: 有一含0.01 mol/L的NaOH的废水排入此天然水体,要求pH不超过9.5,问每L 水中可最多加废水多少?A:已知碳酸的离解常数K a1 = 4.45×10-7 ; K a2 = 4.68×10-11。
2 某水样存在如下物种,[H+]=10-8.3, [HCO3-]=10-2 M, [Mg2+] =10-4 M, 为了将Mg(OH)2沉淀出来,需要将pH调整到多少?必须加入多少mol的OH-才能使得pH 到达沉淀Mg(OH)2的要求?K sp, Mg(OH)2=10-10.743具有3.00×10-3 mol/L碱度的水,pH为8.00,请计算[H2CO3* ]、[HCO3-]、[CO32-]和[OH-]的浓度各是多少?4. 某水体中含有535mg/L的悬浮颗粒物,其中65%为细颗粒(d<50μm )有机碳含量为15%,其余的粗颗粒有机碳含量为10%。
已知苯并[α]芘的K ow为1×106,计算该有机化合物的分配系数。
Kow = 1×106,Koc=0.63Kow=0.63×1×106=6.3×105K p=K oc[0.2(1—f)oc s+fωoc f]=6.3×105[0.2*(1—0.65)*10%+0.65×15%]=6.584*104。
环境化学(水环境计算题)课后习题参考答案
第三章 水环境化学(P195)4.(1) 查表知pH = 6.5时, α= 1.710C T = [碱度]×α = 1.6×1.710 mmol/l = 2.736mmol/l 。
设加入的Na 2CO 3为n mmol/l查表知:当pH = 8.0时, α` = 1.018C T ` = C T + n ----------(1) C T `= [碱度]`×α` --------(2) [碱度]`= 1.6 +2 n --------(3) 由 (1)、(2)和(3)解得:n = 1.07 mmol/l 。
(2)∵加入NaOH 后C T 不变 L mmol C T/688.2028.1736.2][===α碱度碱度的增加值就应是加入的NaOH 的量。
△A = [碱度]` - [碱度] = 2.688 - 1.6 = 1.088mmol/l5.解:当pH = 7.00时,CO 3-的浓度与 HCO 3-的浓度相比可以忽略,查表pH = 7.00时, α= 1.224,则[HCO 3-] = [碱度] = 2.00×10-3mol/l/l 。
[H +] = [OH -] = 10-7 mol/l 。
[HCO 3※] = [H +][HCO 3-]/K 1 = 1.00×10-7×2.00×10-3/(4.55×10-7) = 4.49×10-4mol/l 。
[CO 3-] = K 2[HCO 3-]/[H +] = 4.69×10-11×2.00×10-3/(1.00×10-7) = 9.38×10-7mol/l 。
6.解: 查表 pH = 7.5时, α1 = 1.069, pH = 9.0时, α2 = 0.9592;C T1 = [碱度]×α1 = 6.38×1.069 = 6.82 mmol/l C T2 = [碱度]×α2 = 0.80×0.959 = 0.767 mmol/l; L mmol C C C T T T /79.3277.082.6221=+=+=混合后L mmol /59.3280.038.6][=+=碱度005.159.379.3][===碱度T C α 查表知pH = 7.587.解:由题意知 [Fe 3+] + [Fe(OH)2+] + [Fe(OH)2+] = 1.00×10-4 mol/l ; (1) [Fe(OH)2+][H +]/[Fe 3+] = 8.9×10-4(2) [Fe(OH)2+][H +]2/[Fe 3+] = 4.9×10-7 (3)SP W K H K FeOHFe==++-+33333][][]][[查表知Fe(OH)3的K SP = 3.2×10-38代入(1)得[H +] = 1.9×10-3mol/l (∵pH =2.72)∴[Fe 3+] = 3.2×104[H +]3= 3.2×104×1.9×10-3×3= 6.24×10-5mol/l ;[Fe(OH)2+] = 4.9×10-7[Fe 3+]/[H +]2 = 4.9×10-7 K SP [H +]/ K W 3 = 15.68×10-3×1.9×10-3 = 8.47×10-6mol/l ; [Fe(OH)2+] = 8.9×10-4[Fe 3+]/[H +] = 8.9×10-4K SP [H +]2/ K W 3= 28.48×(1.9×10-3)2= 2.92×10-5mol/l 。
环境化学专业课考研测试题及答案(3)
环境化学专业课考研测试题及答案(3)一、名词解释1气温垂直递减率2光化学反应3吸附等温线4盐基饱和度5生物放大6天然水的碱度7Kow8标化分配系数二、回答下列问题1过氧自由基HO2·的主要来源有哪些?2简述大气污染物汇的机制。
3简述环境污染物的三致作用。
4简述土壤的缓冲性能及其原理。
5水中有机污染程度的指标是什么?并分别加以说明。
6简要回答河流中的泥沙对重金属的迁移转化的影响,并举例加以说明。
三、计算题有如下两个单体系,其中一个是Cu2+、Cu+(pE0=5.82,[Cu2+]=10-5mol/L,[Cu+]=10-4mol/L),另一个是Fe3+、Fe2+(pE0=13.05,[Fe3+]=10-3mol/L,Fe2+=0.1mol/L)。
如果各取1升,将其成为一个混合体系,并假定Fe3+被Cu+还原完全,试计算哪个体系是决定电位?四、分析论述题1.某市一家铅锌冶炼厂的含铅废水经化学处理后排入水体中,排污口水中铅的含量为0.3~0.4mg/L,而在下流500m处水中铅的含量只有3~4μg/L,试分析其原因?2.确定酸雨pH界限的依据是什麽?3.下图是C3H6、NO、空气(O2、N2)混合物经紫外线照射后的时间成分关系图。
从图中可知,随NO和C3H6等初始反应物的氧化消耗,NO2和醛量增加;当NO耗尽时,NO2出现值。
此后,随着NO2的消耗(浓度下降),O3和其他氧化剂如过氧乙酰硝酸酯(PAN)产生了。
试利用大气环境化学原理分析可能发生的环境现象,并阐述其机制。
参考答案一、名词解释1气温垂直递减率:气温随高度的变化通常以气温垂直递减率(Г)表示,即每垂直升高100m,气温的变化值:T-绝对温度,K;Z-高度。
2光化学反应:光化学反应:一个原子、分子、自由基或离子吸收一个光子所引发的反应,称为光化学反应。
3吸附等温线:在恒温等条件下,吸附量Q与吸附物平衡浓度c 的关系曲线称为吸附等温线,其相应的数学方程式称为吸附等温式。
环境化学计算题
环境化学计算题五计算题1 计算CO2 (O2)的溶解度。
在25℃:水的蒸汽压为0.03167×105 Pa 、CO 2的K H = 3.34×10-7 mol/L·Pa2 某需氧性有机污染物,在降解过程中符合一级反应动力学规律,若半衰期为5天求算降解速率常数?若经过10天,降解百分数为多少?3 (习题30 ) 一个有毒化合物排入至pH = 8.4 , T = 25℃ 水体中,90%的有毒物质被悬浮物所吸着,已知酸性水解速率常数k a = 0 ,碱性催化水解速率常数k b = 4.9×10-7 L/(d ·mol),中性水解速率常数 k h = 1.6 d -1,请计算化合物的水解速率常数。
解:如果考虑到颗粒物的吸附作用,则水解速率常数可写为((a w :有机化合物溶解态的分数):K h = k n + a w {K a [H +] + K b [OH -]}=1.6 + 0.1×{ 4.9×10-7 ×10-5.6 }= 1.6 (d -1 )4 25℃时某稳定池塘出水的pH 值在野外测量的结果为7.8,在运回实验室时,发现水样的pH 值是l0.2,水样上方的气体中含有40%的氧,温度为25℃。
问水样的氧化还原状态发生了什么变化? 解:氧的还原反应为:O 2十4H + + 4e - = 2H 2O pE =20.75简化计算,氧的分压在采样点直接取0.21, 而水样上方取0.4 atm. 则:在水样采集点pE = pE 0 + 0.25 lg(0.21)- pH= 20.75 - 0.17 - 7.8= 12.78而在实验室,氧浓度为40%, pH=10.2pE = pE 0 + 0.25 lg(0.40)- pH= 20.75 - 0.10 - 10.2 = 10.45水样的pE 值在到达实验室时改变了-2.335 已知固态氧化铅与溶质化合态之间所有可能的反应和平衡常数如下(25℃):PbO(s) + 2 H + = Pb 2+ + H 2O lg K s0 = 12.7PbO(s) + H + = PbOH + lg K s1 = 5.0PbO(s) + H 2O = Pb(OH)20lg K s2 = -4.4PbO(s) + 2 H 2O = Pb(OH)3- + H + lg K s3 = -15.4求:(1)可溶性各型体的溶解度和总溶解度表达式。
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1.光化学烟雾是一个链反应,链引发反应主要是()A丙烯氧化生成具有活性的自由基2. B H02和R02等促进了NO向N02转化C N02的光解D甲醛在光的照射下生成自由基3.属于我国酸雨中关键性离了组分的是()A NOa、SO?-B SO:-、orC S042\ NH;D SO?、Na*4.在水体中颗粒物对重金属的吸附量随pH值升高而()A增大B减少C不变D无法判断5.有一个垂直湖水,pE随湖的深度增加将()A Cd B Hg C Pb D As 1大气中重要自由基是()A HO H02B HO Rc R RO2 D R HO2C不变D无法判断6.降低pH值,水中沉积物重金属的释放量随之()A升高B降低C无影响D无法判断7.具有温室效应的气体是()A 甲烷、H20 C 。
3、00B 甲烷、SO2 D CO2、S028.伦敦烟雾事件成为,美国洛杉机烟雾成。
A光化学烟雾B酸性烟雾C硫酸性烟雾D碱性烟雾9.大气逆温现象主要出现在oA寒冷的夜间B多云的冬季C寒冷而晴朗的冬天D寒冷而晴朗的夜间10.五十年代日木出现的痛痛病是由污染水体后引起的。
11.在某个单位系的含量比其他体系高得多,则此时该单位体系几乎等于混合复杂体系的PE,称之为“决定电位”。
在一般天然水环境中,是“决定电位”物质。
A溶解CO2 B溶解氧C溶解S02 D溶解N0212.有机污染物一般通过、、、光解和生物富集和生物降解等过程在水体中进行迁移转化。
A吸附作用B配合作用C挥发作用D水解作用13.±壤的可交换性阳离了有两类,一类是致酸离了;另一类是盐基离了,下面离了中属于致酸离了是。
A H\ Ca2*B H\ Mg"C Na\ Al睥D H\ Al"光化学物种吸收光量了后可产生光化学反应的初级过程和次级过程。
下面氯化氢的光化学反应过程中属于次级过程的是-A HC1 + hv-f H + Cl ⑴B H + HCl -»H2 +Cl⑵c Cl + Cl -> M(3)15.气块在大气中的稳定度与大气垂直递减率(厂)和干绝热垂直递减率(几)两者有关。
武汉科技大学2022年《环境化学》考研真题与答案解析
武汉科技大学2022年《环境化学》考研真题与答案解析一、名词解释1、酸沉降;2、分配系数;3、生长代谢;4、光量子产率;5、环境污染物二、填空题1、1972年,联合国在瑞典首都斯德哥尔摩召开了人类环境会议,会议发表的《人类环境宣言》中明确指出环境问题不仅表现在水、气、土壤等的污染已达到危险程度,而且表现在生态的破坏和_______的枯竭。
20世纪80年代,对环境的认识有了突破性发展,提出______战略;2、水环境中颗粒物的种种凝聚、絮凝方式并不是______存在的,往往是数种方式同时发生,综合发挥絮凝作用;3、太阳辐射光中到达地面的有少量短波长的_______光,大量_______和长波红外光;4、pH值小于_______(未受污染的大气降水pH)的降雨称为酸雨。
我国酸雨中关键性离子组成是_______、_______、_______;5、向某一含碳酸的水体加入重碳酸盐,总酸度_______ 、无机酸度_______ 、CO2酸度_______ 、总碱度_______ 、酚酞碱度不变;(增加、减少或不变)6、土壤是由气、液、固三相组成的,其中固相可分为_______ 、_______。
三、选择题1、某化学键的键能为220kJ/mol,则照射波长至少在_______以下,才能引起光化学解离。
(普朗克常数h——6.626×10-34焦/秒·摩,光速C—3.0×1010cm/s,阿伏加德罗常数N A—6.022×1023/摩尔)A.340nmB.440 nmC.540 nmD.640 nm2、光化学烟雾是一个链反应,链引发反应主要是______。
A.丙烯氧化生成具有活性的自由基B.HO2和RO2等促进了NO向NO2转化C.NO2的光解D.甲醛在光的照射下生成自由基3、根据Whittby的三模态模型,粒径小于______的粒子称为爱根核模。
A.0.05B.0.1C.1D.24、某一氧化-还原反应体系的标准电极电位为0.80,则pE0为______。
东南大学环境工程环境化学计算题【例题】
混合后CT
CT 1 CT 2 6.82 0.77 3.79mmol / L 2 2
[碱度]
6.38 0.80 3.59mmol / L 2
3.79 1.057 3.59
CT
[碱度]
查表知 pH = 7.58
例6.已知Hg2+ +2H2O = 2H+ + Hg(OH)2,lg K= -6.3。溶液中存 在[H+]、[OH-]、[Hg2+]、[Hg(OH)2]和[ClO4-]等形态,且忽略 [Hg(OH)+]和离子强度效应,求1.0×10-5 mol/L的Hg(ClO4)2溶液 在25℃时的pH值。
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例 3(P156) 天然水pH=7.0,总碱度为1.4 mmol/L,若加强酸使pH=6,需加入 酸多少? 解: 总碱度 = cT (α1+2α2) + [OH-]– [H+] cT= {[总碱度] + [H+] – [OH-]}/(α1+2α2) 令 1/(α1+ 2α2) = α ,则cT = α [总碱度] 查表 3-4(p157)α1 = 0.8162、α2 =3.828×10-4,α= 1.224
K2 4.69 10 11 0.469, 10 H 1.00 10 [HCO 3 ]
[CO 3 ]
[CO32-] = 0.469 [HCO3-] [HCO3-]+ 0.469 [HCO3-]× 2 = 1.00×10-3 - 1.00×10 -4
[HCO3-] = 4.64×10-4 mol/L [CO32-] = 2.18×10-4 mol/L
环境化学作业题解答
傍晚虽交通繁忙,但日光较弱,不足以引起光化学反应。
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14、何谓有机物的反应活性?如何将有机物按反应活性分类?
(1)有机物的反应活性:有机物的反应活性是指反应难易程度。反应中有些 中间体能增加反应活性。正催化剂能产生容易反应的中间体,改变反应历 程,缩短反应时间。 (2)分类:按有机物所含官能团分类:烷、烯、炔、醇、酮、苯、酚、 醚、羧酸、糖等。
已知co的亨利常数为314104和126108在干大气中所占的分数为02095和31410412610820561026104moll1氧的分子量32溶解度832mgldo2co在水中的溶解度pco314104308pacoco2103105mollco的分子量46溶解度0474mgl203试论述天然水碳酸平衡体系思考题在水生生物体之间的生物化学转化中co占有独特的位置同时对调节天然水ph值也起着重要作用
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19、论述影响酸雨形成的因素。
主要影响因素:(1)酸性污染物的排放及其转化条件;(2)大气中NH3的 含量及其对酸性物质的中和性;(3)大气颗粒物的碱度及其缓冲能力; (4)天气形势的影响。
20、什么是大气颗粒物的三模态?如何识别各种粒子模?
依据大气颗粒物表面积与粒径分布的关系,把大气颗粒物表示成三种模 结构:爱根(Aitken)核模(Dp<0.05μm)、积聚模(0.05μm<Dp <2μm)和粗粒子模(Dp>2μm)。 (1)爱根核模主要源于燃烧产生的一次颗粒物以及气体分子通过化学反 应均相成核而生成的二次颗粒物。由于其粒径小、数量多、表面积大而很 不稳定,易于相互碰撞结成大粒子而转入积聚模;也可在大气湍流扩散过 程中很快被其他物质或地面吸收而去除。 (2)积聚模主要由核模凝聚或通过热蒸汽冷凝再凝聚长大。这些粒子多 为二次污染物,其中硫酸盐占80%以上。它们在大气中不易由扩散或碰撞 而去除。积聚模与爱根核模的颗粒物合称细粒子。 (3)粗粒子模的粒子称为粗粒子,多由机械过程所产生的扬尘、液滴蒸 发、海盐溅沫、火山爆发和风沙等一次颗粒物所构成,因此它的组成与地 面土壤十分相近,主要靠干沉降和湿沉降过程去除。
环境化学练习题课后习题自己做做看答案解析
第四章土壤环境化学一、填空1、重金属在土壤-植物体系中的迁移过程与重金属的种类、价态、存在形态及植物的种类、特性有关。
2、Cr(VI)与Cr(Ⅲ)比较, Cr(VI) 的迁移能力强, Cr(VI) 的毒性和危害大。
3、重金属污染土壤的特点:形态多变,价态不同毒性不同;金属有机态毒性大于无机态;金属羰基化合物常剧毒,产生毒性效应的浓度范围低,对人体的毒性是积累性的,迁移转化形式多,物理化学行为多具可逆性,属于缓冲型污染,微生物不能降解,反而会毒害微生物或者使之有机化,增强毒性。
4、土壤污染的特点:隐蔽性、累积性、复杂性三、问答题T1土壤有哪些主要成分?他们对土壤的性质与作用有哪些影响?【P266-269】答:(1)土壤矿物质:A、原生矿物 B、次生矿物。
土壤矿物质直接影响土壤的理化性质,是植物营养元素的重要来源(2)土壤有机质:是土壤形成的标志,对土壤的性质有很大影响。
(3)土壤水分:既是植物养分的主要来源,也是进入土壤的各种污染物向其他环境圈层迁移的媒介。
(4)土壤空气:与大气组成基本相似,主要成分是N2、O2和CO2 。
①土壤空气存在于相互隔离的土壤孔隙中,是一个不连续的体系;②在O2,和CO2含量上有很大的差异。
土壤空气中CO2含量比大气中高得多。
大气中CO2含量为0.02%-0.03%,而土壤空气中CO2含量一般为0.15%一0.65%,甚至高达5%,这主要由于生物呼吸作用和有机物分解产生。
氧的含量低于大气。
土壤空气中水蒸气的含量比大气中高得多。
土壤空气中还含有少量还原性气体,如CH4、H2S、H2、NH3等。
如果是被污染的土壤,其空气中还可能存在污染物。
T2什么是土壤的活性酸度与潜在酸度?试用两者的关系讨论我国南方土壤酸度偏高的原因答:根据土壤中H+的存在方式,土壤酸度可分为活性酸度与潜性酸度两大类。
(1)活性酸度:土壤的活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映,又称有效酸度,通常用pH表示。
环境化学 五 计算题
五、计算1.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。
若用NaOH 强碱进行碱化,又需要加多少碱?(1.07mmol/L ,1.08mmol/L )解:总碱度=K W / [H +] + C T (α1 + 2α2) - [H +]C T =2121αα+{[总碱度] + [H +] - [OH -]} 令α=2121αα+ 当pH 在5~9范围内、[碱度]≥10-3mol/L 时, [H +]、[OH -]项可以忽略不计,得到简化式:C T =α[碱度]当pH =6.5时,查表得α1=0.5845,α2=8.669×10-5,则α=1.71,C T =α[碱度]=1.71×1.6=2.736mmol/L若加入Na 2CO 3将水的pH 升至8.0,查表得α′=1.018。
设加入的Na 2CO 3量为X ,则有C T + X =α′{[碱度] + 2X }即2.736 +X =1.018{1.6 + 2X }解得,X =1.069 mmol/L若加入NaOH 将水的pH 升至8.0,其C T 值并不变化,可得:[碱度] =C T / α′=2.736/1.018=2.688 mmol/L碱度增加值就是应加入的NaOH 强碱量:Δ[OH -]=2.688-1.6=1.088 mmol/L4、具有2.00×10-3mol/L 碱度的水,pH 为7.00,请计算 [H 2CO 3*]、[HCO 3-]、 [CO 32-]和[OH -]的浓度各是多少?解:当PH=7.00时CO 32-的浓度与HCO 3- 的浓度相比可忽略,PH=7.00时,α=1.224 则[HCO 3-]=[碱度]= 2.00×10-3mol/L ,[H+]=[OH -]=1.00×10-7mol/L[H 2CO 3*]=[H+][HCO 3-]/K 1=1.00×10-7×2.00×10-3/(4.45×10-7)=4.49×10-4mol/L[CO 32-]=K 2×[HCO 3-]/[H+]=4.69×10-11×2.00×10-3/(1.00×10-7)=9.83×10-7mol/L2. 某水体中含有300mg/L 的悬浮颗粒物,其中70%为细颗粒(d<50μm ),有机碳含量为10%,其余的粗颗粒有机碳含量为5%。
环境化学往年试题及答案
环境化学往年试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪种物质不是环境化学研究的对象?A. 重金属B. 有机污染物C. 稀有气体D. 放射性物质答案:C2. 环境化学中的“三废”指的是什么?A. 废气、废水、废渣B. 废纸、废塑料、废金属C. 废气、废水、废油D. 废渣、废土、废石答案:A3. 环境化学中,下列哪种物质对水体污染最为严重?A. 氮气B. 氧气C. 氨氮D. 二氧化碳答案:C4. 环境化学中,哪种污染物对土壤质量影响最大?A. 重金属B. 塑料C. 农药D. 化肥答案:A5. 环境化学中,下列哪种物质对大气污染贡献最大?A. 二氧化碳B. 甲烷C. 氮氧化物D. 臭氧答案:C6. 环境化学中,下列哪种物质是酸雨的主要成因?A. 二氧化碳B. 一氧化碳C. 二氧化硫D. 氮气答案:C7. 环境化学中,下列哪种物质对生态系统的破坏最为严重?A. 塑料B. 重金属C. 农药D. 化肥答案:B8. 环境化学中,下列哪种物质对人体健康影响最大?A. 铅B. 汞C. 砷D. 镉答案:B9. 环境化学中,下列哪种物质是温室效应的主要气体?A. 二氧化碳B. 甲烷C. 臭氧D. 氮气答案:A10. 环境化学中,下列哪种物质是光化学烟雾的主要成因?A. 一氧化碳B. 氮氧化物C. 挥发性有机化合物D. 二氧化碳答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 环境化学研究的污染物主要包括______、______和______。
答案:大气污染物、水体污染物、土壤污染物2. 环境化学中,______是导致全球变暖的主要因素之一。
答案:温室气体3. 环境化学中,______是指在一定时间内,某种污染物在环境中的浓度超过正常值,对环境和生物产生不良影响的现象。
答案:环境污染4. 环境化学中,______是指通过物理、化学或生物方法,将污染物从环境中分离或转化为无害物质的过程。
答案:污染治理5. 环境化学中,______是指环境中的污染物通过食物链在生物体内富集的过程。
【免费下载】环境化学计算题答案
1. 若一个天然水体的pH为7.0。
碱度为1.4 mmol/L,需加多少酸才能把水体的pH降低到6.0?解二:已知 pH=6.0 时,α0=0.6920,α1=0.3080,α2=1.444*10-5,α=3.247;pH=7.0时,α0=0.1834,α1=0.8162,α2=3.828*10-4,α=1.224;解:查表 3-3(p110)α1 、α2,α= 1.22C T = 1.22×1.4 = 1.71 m mol.L-1当加强酸使 pH = 6.0,α= 3.25,而C T不变时碱度 = 1.71 / 3.25 = 0.526 m mol.L-1ΔA = 1.4-0.526 = 0.874 m mol.L-12. 含镉废水通入H2S达到饱和并调整pH为8.0,计算水中剩余镉离子浓度。
(K spCdS= 7.9 ⨯10-27)饱和水溶液中H2S浓度保持在0.1mol/L,H2S离解常数K1=8.9*10-8,K2=1.3*10-15)解:饱和时[H2S]≈0.1mol/LK H2S=[H+]2[S2-]=1.16⨯10-23 ,且pH=8.0⨯10-23[S2-]=1.16⨯10-23/ [H+]2 = 1.16⨯10-23/ 1.0⨯10-16 =1.16⨯10-7 mol/L[Cd2+]= K SP / [S2-] = 7.9 ⨯ 10-27 / 1.16⨯10-7 =6.8⨯10-20 mol/L3. 一个有毒化合物排入pH = 8.4,T= 25ºC水体中,90%的有毒物质被悬浮物所吸着,已知其K A = 0,K B =4.9 ⨯ 10-7 L/(d·mol),K N = 1.6 d-1, 计算化合物的水解速率常数。
解:已知 Ka=0,[H+] =10-8.4,Kn=1.6,Kb=4.9×10-7Kh=Ka[H+]+Kn+KbKw/[H+]=0+1.6+4.9×10-7×10-5.6 = 1.6 (d-1)4. 在厌氧消化池中和pH = 7.0的水接触的气体含65% CH4和35% CO2,计算Pe和E h。
环境化学计算题问题详解
1.若一个天然水体的pH为7.0。
碱度为1.4 mmol/L,需加多少酸才能把水体的pH降低到6.0?解二:已知 pH=6.0 时,α0=0.6920,α1=0.3080,α2=1.444*10-5,α=3.247;pH=7.0时,α0=0.1834,α1=0.8162,α2=3.828*10-4,α=1.224;解:查表 3-3(p110)α1 、α2,α= 1.22C T = 1.22×1.4 = 1.71 m mol.L-1当加强酸使 pH = 6.0,α= 3.25,而C T不变时碱度 = 1.71 / 3.25 = 0.526 m mol.L-1ΔA = 1.4-0.526 = 0.874 m mol.L-12.含镉废水通入H2S达到饱和并调整pH为8.0,计算水中剩余镉离子浓度。
(K spCdS = 7.9 ⨯ 10-27)饱和水溶液中H2S浓度保持在0.1mol/L,H2S离解常数K1=8.9*10-8,K2=1.3*10-15)解:饱和时[H2S]≈0.1mol/LK H2S=[H+]2[S2-]=1.16⨯10-23 ,且pH=8.0⨯10-23[S2-]=1.16⨯10-23/ [H+]2 = 1.16⨯10-23/ 1.0⨯10-16 =1.16⨯10-7 mol/L[Cd2+]= K SP / [S2-] = 7.9 ⨯ 10-27 / 1.16⨯10-7 =6.8⨯10-20 mol/L3.一个有毒化合物排入pH = 8.4,T= 25ºC水体中,90%的有毒物质被悬浮物所吸着,已知其K A = 0,K B =4.9 ⨯ 10-7 L/(d·mol),K N = 1.6 d-1, 计算化合物的水解速率常数。
解:已知 Ka=0,[H+] =10-8.4,Kn=1.6,Kb=4.9×10-7Kh=Ka[H+]+Kn+KbKw/[H+]=0+1.6+4.9×10-7×10-5.6 = 1.6 (d-1)4. 在厌氧消化池中和pH = 7.0的水接触的气体含65% CH4和35% CO2,计算Pe 和E h。
环境化学计算题答案01.doc
环境化学复习题讲解1用氯气消毒某饮用水源,处理后水的pH=7.0,并已知HC1O的酸离解常数Ka=10-75, 试通过计算来确定消毒杀菌的效果是否良好,假定HC1O的杀菌效力为Cl(y的100倍。
1)pH=7.0 时,[C10 ]/[HC10]=Ka/[H+]=10'7 5/10'7 ,,=0.29[C10]=0.29[HC10]a =[HClO]/{ [HC1O]+ [ClO ]}=[HClO]/{ [HC1O]+ 0.29[HC10]}=0.775也就是说绝大部分(76%)是以杀菌效果好的HC1O形态存在,所以有较好的杀菌效果。
2若在pH=7.0时的用氯剂量(以C12计)为lmg/L,为达到同样的消毒杀菌效果且处理水的pH=8.5时,问需要多大剂量的%?已知HC1O <^+ClO' Ka=2.9*10 8,并假定HC1O 效率为CICY的100 倍。
解:l)pH=7.0 时,[Cl2]=lmg/L=0.0143mmol/L, [HC10]+[C10]=0.0143mmol/L;pH=7.0 时,因[CIO ] [H+]/[HC1O] = 2.9*10”,故[C1O ] /[H C10]=0.29;令[C1O ]=X,贝lj[HC10]=(1/0.29)*X=3.45X;[C10 ]+[HC10]=3.45X+X=0.0143,所以[C10 ]=X=0.0032mmol/L[HC10]=3.45X=0.011mmol/L总毒效=100[HC10]+[C10 ]=1.10+0.0064=1.1064 3 分2) pH=8.5 时,代入[CIO ] [H+]/[HC1O] = 2.9*10% 故[CIO ] /[HC1O]=9.164;令[HC1O]=Y,则[C1O ]=9.164Y;则总毒效=100[HC10]+[C10 ]=100Y+9.164Y=1.1064,所以Y=0.010imnol/L;所需C12S[C12]= [HC10]+[C10 ]=0.010+9.164*0.010=0.10164mmol/L=7.2mg/L. 4 分3)所以为达到同样的消毒杀菌效果且处理水的pH=8.5时,需要7.2mg/L的Cl2o3对温度为25°C的地面水样作分析的结果是:总氨浓度CT=104°5jnol/L, pH=7.5,并已知NH4+的酸解常数K a=10 9 25试通过计算确定水中对鱼类有毒性的NH3浓度是否超出0.02mg/L (三级地面水水质标准)。
环境化学计算题
1、对流层和平流层中臭氧各自特征?答:①地球上90%的臭氧在平流层,10%在对流层;②对流层中的臭氧是一种温室气体,其浓度与纬度、经度、高度和季节变化而变化,北半球比南半球高;③平流层中的臭氧吸收了太阳发射到地球的大量对人类、动物和植物有害的紫外线,为地球提供了防止紫外线辐射的屏障;④通过观测,平流层臭氧含量减少,对流层增多。
由于90%臭氧在平流层,所以总量在减少;⑤对流层臭氧形成人为来源:NOX 光解反应是它们在大气中最重要的化学反应,是大气中臭氧生成的引发反应,也是臭氧唯一的人为来源:32420nm2O O O O NO h N0→+••+−−→−+<ν2、2、已知某污染大气中HO2自由基的浓度为:7.56×10-15molcm-3,HO2与SO2反应:HO2+SO2→HO+SO3反应速率k=9×10-16 cm3个-1s-1,(1)求SO2每小时的转化百分数(氧化速率);(2)若定义SO2氧化到起始浓度的1/e(e=2.7183)所需要的时间为SO2与HO2反应的特征时间τ,计算τ值? 解:(1)根据SO2在单位时间的转化百分数可知]SO ][X [k dt]SO [d 22-= HO 2·与SO 2反应:t]HO [k 02t22222e ]SO []SO []SO ][HO [k dt]SO [d -=-=于是1h 二氧化硫转化的百分数为%100)e 1(]SO []SO []SO [t ]HO [k 02021h t 22⨯-=---=已知k=9×10-16 cm3个-1s-1=6.022×1023×9×10-16cm-3mol-1s-1 =5.4198×108 cm-3mol-1s-1 所以:%479.1%100)e 1(%100)e 1(]SO []SO []SO [36001056.7104198.5t ]HO [k 02021h t 21582=⨯-=⨯-=--⨯⨯⨯⨯--=-(2)]SO [e1]SO [e ]SO []SO [22t]HO [k 02t22==-τk[SO2]t=1t=1/5.4198×108×7.56×10-15=2.44×105s=67.8h 第三章 水环境化学4、在一个pH 为6.5,碱度为1.6 mmol/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。
第三章 水环境化学习题解答
第三章水环境化学一、填空题1、天然水体中常见的八大离子包括:K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、NO3-、Cl-、SO42-。
2、天然水体中的碳酸平衡体系a0、a1、a2分别表示[H2CO3*]、[HCO3-]、[CO32-]的分配系数,其表达式分别为:(用pH\K1\K2表达):a 0=[H2CO3*]/{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}=[H+]2/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}a 1=[ HCO3-] /{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}= K1[H+]/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}a 2=[ CO32-] /{[ H2CO3*]+[ HCO3-]+[ CO32-]}= K1K2/{[H+]2+K1[H+]+K1K2}。
(注:此三个公式前半段教材119-120页有错误!)a 0+a1+a2=13、根据溶液质子平衡条件得到酸度低表达式:总酸度=[H+]+2[ H2CO3*]+[HCO3-]-[OH-];CO2酸度= [H+]+[H2CO3*]-[CO32-]-[OH-](注:教材121此公式错误),无机酸度= [H+]-[HCO3-]-2[CO32-] -[OH-] 。
4、根据溶液质子平衡条件得到酸度低表达式:总碱度= [OH-] +2[CO32-]+[HCO3-]-[H+];酚酞碱度= [OH-] +[CO32-]-[H+]-[ H2CO3*];苛性碱度= [OH-] -2[ H2CO3*]-[HCO3-]-[H+]。
5、“骨痛病事件”的污染物是镉;水俣病的污染物是汞(或甲基汞)。
6、水体的富营养化程度一般可用总磷(TP)、总氮(TN)、叶绿素a、透明度等指标来衡量。
7、水环境中氧气充足的条件下有机物发生的生物降解称为有氧(或好氧)降解,最终产物主要为二氧化碳和水,有机氮转化为硝酸根,有机硫转化为硫酸根。
水中的有机物在无氧条件经微生物分解,称为厌氧降解,降解产物除二氧化碳和水外,还有小分子的醇、酮、醛、酸等,无机态氮主要以氨氮存在、硫主要以硫化物存在,水体发臭发黑。
广工845环境化学 计算题总结
2、标化分配系数有机毒物在沉积物(或土壤)与水之间的分配,分配系数(Kp):Kp=cs /cw式中:cs 、cw—分别为有机毒物在沉积物中和水中的平衡浓度。
有机物在水与颗粒物之间平衡时总浓度可表示为:cT = cs·cp+cw式中:cT—单位溶液体积内颗粒物上和水中有机毒物质量的总和ug / L;cs—有机毒物在颗粒物上的平衡浓度,ug/kg;cp—单位溶液体积上颗粒物的浓度kg/L;cw—有机毒物在水中的平衡浓度,ug/L。
此时水中有机物的浓度(cw)为:cw =cT / (Kp cp十1)●一般吸附固相中含有有机碳,标化分配系数(Koc) Koc = Kp/Xoc式中:Koc——标化分配系数,即以有机碳为基础表示的分配系数;Xoc——沉积物中有机碳的质量分数。
●若进一步考虑到颗粒物大小产生的影响,其分配系数Kp则可表示为:Kp = Koc [0.2 (1—f ) Xocs+f Xocf ]式中:f —细颗粒的质量分数(d<50μm);Xocs—粗沉积物组分的有机碳含量;Xocf—细沉积物组分的有机碳含量。
●Koc与水—有机溶剂间的分配系数的相关关系。
Koc与辛醇—水分配系数Kow的相关关系:Koc = 0.63Kow式中:Kow—辛醇—水分配系数,即化学物质在辛醇中浓度和在水中浓度的比例。
●辛醇—水分配系数Kow和溶解度的关系:1gKow=5.00-0.671g(Sw×103/M)式中:Sw—有机物在水中的溶解度,mg / L;M—有机物的分子量。
理清上述一些变量之间的关系:Sw\M→Kow →Koc →Kp6.水解作用是有机化合物与水之间最重要的反应。
在反应中,化合物的官能团X-和水中的OH-发生交换,整个反应可表示为:RX+H-OH(H2O)→ROH+HX。
水解速率可表示为:RH = Kh[C] = {KA[H+] + KN + KB[OH-]}[C]式中:KA、KB、KN—分别为酸性催化、碱性催化和中性过程的二级反应水解速率常数;Kh—在某一pH值下准一级反应水解速率常数,又可写为:Kh = KA[H+] + KN + KBKw / [H+]KA、KB和KN 可从实验求得考虑吸附作用的影响:只有溶解态才会受到酸碱作用控制水解速率常数(Kh)可写为:Kh=[KN+a w(KA[H+]+KB[OH-])式中:KN—中性水解速率常数,s-1;a w—有机化合物溶解态的分数;KA—酸性催化水解速率常数,L/(mol·s);KB—碱性催化水解速率常数,L/(mol·s)。
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1.若一个天然水体的pH为7.0。
碱度为1.4 mmol/L,需加多少酸才能把水体的pH降低到6.0?
解二:
已知 pH=6.0 时,α0=0.6920,α1=0.3080,α2=1.444*10-5,α=3.247;
pH=7.0时,α0=0.1834,α1=0.8162,α2=3.828*10-4,α=1.224;
解:查表 3-3(p110)α1 、α2,α= 1.22
C T = 1.22×1.4 = 1.71 m mol.L-1
当加强酸使 pH = 6.0,α= 3.25,而C T不变时
碱度 = 1.71 / 3.25 = 0.526 m mol.L-1
ΔA = 1.4-0.526 = 0.874 m mol.L-1
2.含镉废水通入H2S达到饱和并调整pH为8.0,计算水中剩余镉离子浓度。
(K spCdS = 7.9 ⨯ 10-27)饱和水溶液中H2S浓度保持在0.1mol/L,H2S离解常数K1=8.9*10-8,K2=1.3*10-15)
解:饱和时[H2S]≈0.1mol/L
K H2S=[H+]2[S2-]=1.16⨯10-23 ,且pH=8.0⨯10-23
[S2-]=1.16⨯10-23/ [H+]2 = 1.16⨯10-23/ 1.0⨯10-16 =1.16⨯10-7 mol/L
[Cd2+]= K SP / [S2-] = 7.9 ⨯ 10-27 / 1.16⨯10-7 =6.8⨯10-20 mol/L
3.一个有毒化合物排入pH = 8.4,T= 25ºC水体中,90%的有毒物质被悬浮物所吸着,已知其K A = 0,K B =
4.9 ⨯ 10-7 L/(d·mol),K N = 1.6 d-1, 计算化合物的水解速率常数。
解:已知 Ka=0,[H+] =10-8.4,Kn=1.6,Kb=4.9×10-7
Kh=Ka[H+]+Kn+KbKw/[H+]=0+1.6+4.9×10-7×10-5.6 = 1.6 (d-1)
4. 在厌氧消化池中和pH = 7.0的水接触的气体含65% CH4和35% CO2,计算Pe 和E h。
6.某废水中Cu2+含量为5.0 mg/L,经EDTA处理后,未络合EDTA为200 mg/L,体系pH = 11,计算后回答反应平衡时,Cu的存在形式。
(已知Cu2+ + Y4- = CuY2-, K = 6.3 ⨯ 1018, EDTA分子量为372)
7. 已知空气中的CO2含量为0.0324%(体积),水在25℃时的蒸汽压是0.03167 ×105 Pa,CO2的亨利定律常数是3.34 ×10-7 mol/(L·Pa)(25ºC),求CO2在水中的溶解度。
H2CO3的K a1 = 4.45 ×107
8. 用Langmuir方程描述悬浮物对溶质吸附作用,假设溶液的平衡浓度为6.00 ×10-3 mol/L,溶液中每克悬浮物吸附溶质为0.50 ×10-3 mol/L;当平衡浓
度降为2.00 ×10-3 mol/L,溶液中每克悬浮物吸附溶质为0.25 ×10-3 mol/L,问每克吸附剂可以吸附溶质的限量G0和常数A是多少?
10.已知某耗氧有机物在水体中的降解过程符合一级动力学方程。
在25︒C时测得其降解半衰期为10 d,试计算该有机物在25︒C时降解90%需要多少时间?
11.过多的紫外线到达地球表面,将对生物产生有害作用,试通过计算说明310 nm的紫外光能否破坏C-H键?已知C-H键的键能为344.8 KJ/mol,阿佛加德罗常数为6.023 ⨯ 1023,普朗克常数为6.626 ⨯ 10-34 J⋅s,光速为2.998 ⨯ 108 m/s,
并进一步说明臭氧层在大气层中的位置和对生物的保护作用。
解:依据:E=N0×hc/λ=1.196×105/λ kJ·mol-1
E=1.196×105/300 =398.67kJ·mol-1
计算结果说明300nm紫外光的能量大于C-H键的键能,所以能够断裂C-H 键。
O3层位于大气层中平流层的下部,距地面15-35km处,而距地面25km处浓度最大.
通过上述计算可知紫外线能够破C-H键,所以过多的紫外线到达地球表面时,对生物具有破坏作用,特别是对人类的皮肤。
眼睛和免疫系统造成损伤,使皮肤癌患者增多。
而臭氧层中的O3分子能够吸收量的紫外线,防止了过多的紫外线到达地球表面,从而保护人类和动、植物的生存,所以臭氧层是生物圈天然的保护伞。
12. 在25︒C条件下,某胶体对持久性有机物的吸附符合Langmuir吸附等温式。
当吸附达平衡时该有机物的浓度为5.62 μg/L时,吸附量为5.25 μg/g;当吸附达平衡时的硼浓度为6.78 μg/L时,吸附量为6.21 μg/g。
试求该土壤在实验条件下吸附该有机物的有关常数。
13.某封闭水体碳酸形态的总浓度C T= 1.0 ⨯10-3mol/L,试计算pH = 9.0时该水体中的CO2(aq)、HCO3-和CO32-的浓度。
已知H2CO3的K a1= 4.45 ⨯ 10-7, K a2 = 4.69 ⨯ 10-11
14. 已知某有机农药在土壤中的降解反应符合一级动力学方程,其速率常数k = 0.005 d-1,该污染物在土壤中的半衰期是多少?降解75%需要多长时间?
15. 在25 C条件下,某土壤对硼的吸附符合Freundlich吸附等温式。
当吸附达平衡时的硼浓度为0.78 mg/L时,吸附量为0.89 mg/kg;当吸附达平衡时的硼浓度为6.35 mg/L时,吸附量为4.60 mg/kg。
试求该土壤在实验条件下吸附硼的有关常数。
16. 某一土壤样品对某污染物的等温吸附符合Langmuir方程。
当吸附达平衡后,平衡液中该污染物浓度为30 mg/L,土壤污染物的吸附量为50 mg/kg;而当平衡液中污染物浓度为10 mg/L,土壤污染物的吸附量为25 mg/kg。
(1)求此土壤对该污染物的最大吸附量。
(2)相似条件下的实验中,另一土壤样品对该污染物的最大吸附量为70 mg/kg,问哪一种土壤更容易受该污染物的污染?
17.有一股20︒C的生活污水,其耗氧反应速率常数k = 0.23 d-1,求经过3、5和20天后水中有机物剩余量的百分数各为多少?
18.已知干空气中CO2的含量为0.0314%,25︒C时水的蒸气压为0.0317 ⨯ 105 Pa,CO2的亨利常数为3.34 ⨯ 10-7 mol/(L⋅Pa),H2CO3的一级离解常数为4.45 ⨯ 10-7,试根据亨利定律和电离平衡估算未受污染的天然雨水的pH值。
19.已知某需氧有机物在自然降解过程中符合一级反应动力学规律,在25℃时,测得降解半衰期为3 d,试计算该有机污染物在25 C时,降解80%需要多少时间?
20. 某水体pH = 7.00,碱度为1.00 ×10-3 mol/L,计算水体中H2CO3、HCO3-、CO32-和OH-的浓度。
若水体pH = 10.00,碱度仍为1.00 ×10-3 mol/L,上述各形态物质的浓度又是多少?假设其它各种形态对碱度的贡献可以忽略。
已知碳酸的K a1 = 4.45 ×10-7, K a2 = 4.69 ×10-11。
21. 某一含有0.10 mol/L ZnCl2溶液,如果只生成一种羟基配合离子ZnOH+,试计算当溶液出现Zn(OH)2时的pH值。
已知:Zn(OH)2⇔ Zn2+ + 2OH-, K sp = 10-17.15
Zn2+ + OH-⇔ ZnOH+, K f = 105.70
注:⇔为可逆符号。
22. 某水体中Fe2+为56 mg/L,Fe3+为56 μg/L,试求水体的pe值。
若与该水体平衡的氧分压为10-10大气压,当水体pH为9和6时,能否将Fe(II)氧化为Fe(III)?
已知:25︒C时,Fe3+ + e ⇔ Fe2+pe︒ = 13.05;
1/4O2(g) + H+ + e ⇔ 1/2H2O pe︒ = 20.7
Fe3++e⇔Fe2+ pE0=13.05,按照公式E0=2.303*R*T/F*PE0 ,E0=0.771
pE=pE0+ lg[Fe3+ ]/[ Fe2+ ]=13.05+(-3)=10.05。
负极(1)4Fe3++4e⇔4Fe2+ ,E0=0.771
正极(2)O2+4H++4e=2H2O ,E0=1.229
电池反应就是4Fe2+ +4H+ +O2⇔4Fe3+ +2H2O,即溶解氧将Fe(Ⅱ)氧化为Fe(Ⅲ):
E0=1.229-0.771=0.458,E= E0+0.059/4Lg[ Fe2+]^4*[H+]^4*[PO2] /[Fe3+ ]^4
把氧分压和PH代入即可,PH=9,E= -0.0435<0不能进行; PH=6, E= 0.1335>0可以进行。