环境化学复习题

第一章绪论

2、根据环境化学的任务、内容和特点以及发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课？

环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新型科学。其内容主要涉及：有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态，潜在有害物质的来源，他们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效用的机制和风险性；有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。目前，国界上较为重视元素（尤其是碳、氮、硫和磷）的生物地球化学循环及其相互偶合的研究；重视化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。当前我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染、以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废物和城市垃圾对水题和土壤的污染。

3、环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？

按环境要素可分为：大气污染物、水体污染物和工业污染物。

按污染物的形态可分为：气态污染物、液态污染物和固体污染物；

按污染物的性质可分为：化学污染物、物理污染物和生物污染物。

主要化学污染物有：

1.元素:如铅、镉、准金属等。

2.无机物：氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等

3.有机化合物及烃类：烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH等；

4.金属有机和准金属有机化合物：如,四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等；

5.含氧有机化合物：如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等；

6.含氮有机化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等；

7.有机卤化物：四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛；

8.有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等；

9.有机磷化合物:磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。

第二章：大气环境化学

4.影响大气中污染物迁移的主要因素是什么?

主要有：（1）空气的机械运动如风和大气湍流的影响；

（2）天气和地理地势的影响；（3）污染源本身的特性。

7.大气中有哪些重要自由基?其来源如何?

大气中主要自由基有：HO、HO2、R、RO2

HO的来源：①O3的光解：O3＋ｈr Ｏ＋Ｏ2

O+H2O 2HO

②HNO2的光解：HNO2 +ｈr HO +NO

③H2O2的光解：H2O2+ｈr 2HO

HO2的来源：①主要来自醛特别是甲醛的光解

H2CO +ｈr H + HCO

HO2 + M

H + O2 + M

HCO + O2 +M HO2 + CO + M

② 亚硝酸酯的光解：CH 3ONO +ｈr CH 3O + NO

CH 3O + O 2 HO 2 + H 2CO

③ H 2O 2的光解：H 2O 2 +ｈr 2HO

HO + H 2O 2 HO 2 + H 2O

R 的来源：RH + O R + HO

RH + HO R + H 2O

CH 3的来源：CH 3CHO 的光解 CH 3CHO +ｈr C H 3 + CHO

CH 3COCH 3的光解 CH 3COCH 3 +ｈr CH 3 + CH 3CO

CH 3O 的来源：甲基亚硝酸酯的光解 CH 3ONO +ｈr CH 3O + NO

甲基硝酸酯的光解 CH 3ONO 2 +ｈr CH 3O + NO 2

RO 2的来源：R + O 2 RO 2

9.叙述大气中NO 转化为NO2的各种途径。

① NO + O 3 NO 2 + O 2

② HO + RH R + H 2O

R + O 2 RO 2

NO + RO 2 NO 2 + RO

R`CHO + HO 2 （R`比R 少一个C 原子）

RO + O 2 NO + HO 2 NO 2 + HO

19 论述影响酸雨形成的因素

答 影响酸雨形成的因素主要有：

（1） 酸性污染物的排放及其转化条件。

（2） 大气中NH 3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。

第三章 水环境化学（P195）

4.

(1) 查表知pH = 6.5时, α= 1.710

C 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` = 1.018

C 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 mm ol 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/l

5.

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) = 9.38×10-7 mol/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 /59.32

80.038.6][=+=碱度 005.159

.379.3][===碱度T C α 查表知pH = 7.58 7.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 Fe OH Fe ==++

-+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 = 6.24×10-5 mol/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 +] = 8.9×10-4 K SP [H +]2/ K W 3 = 28.48×(1.9×10-3)2 = 2.92×10-5mol/l 。

19.解：Hg 2+ +2H 2O = 2H + + Hg(OH)2 lg K= -6.3 得: K = 10-6..3

][)([][2022++=Hg OH Hg H K 得 ])([][10][02

23.62OH Hg Hg H +-+= （1） 由物料守恒得：[Hg 2+] + [Hg(OH)20] = 1.0×10-5 mol/l (2)

由电荷守恒得：[H +] + 2[Hg 2+] = [ClO 4-] + [OH -]

∵Hg 2+水解体系显酸性,∴[OH -]＜10-7,与[ClO 4-]的浓度相比可忽略不计。

可得：[H +] + 2[Hg 2+]≈[ClO 4-] = 2×10-5 （3）

（1）、（2）、（3）联立求解得：[H +] = 10-4.7；则pH = -lg[H +] = -lg10-4.7 = 4.7。

21.解：已知 PbCO 3(S) + HT 2- = PbT - + HCO 3- K = 4.06×10-2