环境化学习题集剖析11页

1、环 境 化 学 习 题 集 第 一 章什么是环境？它的特性有哪些？可分为哪些类型？ 答：环境是与某一中心事物有关的周围客观事物的总和。在环境科学中，环境就是以人类为中心的周围客观事物的总和，可分为社会环境和自然环境两大类。环境化学中的环境是指自然环境。（特性和分类见课本p13）什么是环境问题？第二环境问题又可分为哪两类？简述世界著名的八大公害事件。什么是环境科学？它是什么时候产生的？可分为哪些门类？什么是环境化学？它有什么特点？请叙述环境化学的分类。根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课程。1995年诺贝尔化学奖授予三位大气环境化学家Crutzen、Ro

2、wland和Molina，是因为他们首先提出了（ A ）的化学机制。 A.臭氧层损耗 B.温室效应 C.光化学烟雾 D.酸雨环境化学作为一门学科，其诞生的年代为（ C ）。 A.本世纪年代 B.本世纪年代 C.本世纪年代 D.本世纪年代环境中的化学变化大多是在（ B ）条件下进行的。 A.热力学平衡 B.热力学不平衡 C.封闭体系 D.简单体系属于历史上八大公害事件的是（ B,C,D ）。 A.腊芙运河污染案 B.水俣事件 C.马斯河谷烟雾事件 D.洛杉矶光化学烟雾事件填空题： （）根据环境组成要素，可把环境化学分为大气化学、水化学、土壤化学、岩石化学和生物化学。 （）自然界中发生的异常变化，

3、环境中本来就存在着的某些自然因素的破坏或污染，如火山暴发、山崩海啸、地震等造成的环境问题，称为第一环境问题。 第 二 章请叙述大气可划分为哪些层次及其各层次的特点。 答：根据大气温度随高度的变化情况，可分为对流层、平流层、 中（间）层（或高空对流层、热（成）层和外层（或逸散层）；根据大气物质组成情况，可分为均质层和异质层两大层，异质层又可分为分子氮层、原子氧层、原子氦层和原子氢层；根据大气受光照电离情况，可分为电离层和非电离层两大类，电离层又可分为D层、E层和F层。（各层特点见课本相关内容）。在氖、二氧化硫、氦、氧和氮中，何者在大气中浓度变化最大？ 答：二氧化硫在大气中浓度变化最大。受激氧原子

4、O(1D)与水分子反应的产物是什么？什么样的大气叫洁净大气？造成平流层温度变化特征的原因是什么？在夜间，电离层的下限为什么会提高？N2分子在使O(1D)原子形成臭氧中起什么作用？什么叫一次颗粒物和二次颗粒物？叙述大气中NO 转化为NO2的各种途径。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？破坏臭氧层的物质有哪几类？写出它们的破坏机理。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。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。大气中SO2的氧化途径有哪些？大气颗粒物可分为哪三种模态？各种

5、模态粒子的主要来源是什么？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？都是温室气体的是（ A ）。 A.CO2、CFC-11、O3、N2O B.CO2、NOx、H2O、SO2 C.O2、N2、H2、Ar C.H2SO4、HNO3、HCl、NH3可吸入粒子是指粒径（ C ）的粒子。 A.小于0.1m B.小于1.0m C.小于10m D.小于100m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都能加速臭氧消失的一组

6、气体是（ D ）。 A.CFC-11、CO2、H2 B.CH4、HNO3、CFC-12 C.O2、NO、CH2CH2 D.CFC-12 、NOx、 H2O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.少于其周围地区在光化学烟雾中，最容易检测到的物质是（ B ）。 A.SO2 B.O3 C.CFC-11 D.H2臭氧层在大气中的（ B ）中。 A.对流层 B.平流层 C.热层 D.异质层光化学烟雾对人体最明显的危害特征是（ B ）。 A.“三致” B.刺激

7、眼 C.刺激呼吸道 D.积累爱根（Aitken）核模的粒径Dp小于（ A ）。 A.0.05m B.2m C.10m D.100m最早提出酸雨这个名词的科学家是（ A ）。 A. R.A.Smith B. w.stumm C. Molina D. D.Chiou 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.活性污泥法完成下列反应： （）O3 Cl ClO O2 （）SO2 H2O O2 Mn2+ H2SO4 （）3SO2 O2 SO

8、4 SO3 O （）CH3COOO NO2 CH3COOONO2 （）R O2 ROO （）O3 CH3CH=CH2 CH3CHO CH2OO 或 CH2O CH3CHOO （）RH OH R H2O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 章向某一含有碳酸的水体加入重碳酸盐，问总酸度、无机酸度、总碱度、酚酞碱度和CO2酸度是增加、减少，还是不变？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。 答：根据碱度表达式 ALK2CO32HCO

9、3OHH+ 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。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 0.0203.00 100.00 6.0 104 (mol/L) 总碱度 0.020 (3.0012.00) 100.00 3.0103 (mol/) 答：此水的酚酞碱度为6.0104mol/，总碱度为3.0103mol/。在一个pH

10、为6.5、碱度为1.6mmol/的水体中，若加入碳酸钠使其碱化，问需加多少mmol/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pH6.5时，总碱度 ALK1.6mmol/，查表得值 1.710， 此时碳酸盐总量为 CTALK1.7101.62.736 (mmol/) 再查表得pH8.0时的值 记为 1.018 （）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B（mmol/） 则 CTCT B ，ALK ALK 2B CTALK CT B （ALK 2B ） 2.736 B 1.018（1.6 2B） 1.

11、036B1.107 B1.069（mmol/L） （）用氢氧化钠碱化，此时CT 不变，总碱度（记为ALK）变化 ALKCT 2.7361.018 2.688（mmol/L） 碱度变化值即为需加入的碱量（记为B）： BALK ALK 2.6881.6 1.088（mmol/L） 答：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。 具有2.00103mol/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？已有水A，pH为7.5，碱度为6.38mmol/L，水B的pH为9.0，碱度为0.80mm

12、ol/L。若以等体积混合，问混合后的pH值是多少？ 解：已知 pH ALK 查表得 水A 7.5 6.38103mol/L 1.069 水B 9.0 0.80103mol/L 0.9592 由公式 CT （ALK H+ OH） 得 CTA 1.069（6.38103 10。 10。） 6.820103（mol/L） CTB 0.9592（0.80103 10 10） 7.58104 （mol/L） C T混 （CTA CTB）2 3.79103（mol/L） ALK混 （ALKA ALKB）2 3.59103（mol/L） 混 CT混ALK混 3.791033.59103 1.056 查表得

13、pH混 7.6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K110。 ，K210。3 ，FeCO3的Ksp10。） 解：NaHCO3是两性化合物，其溶液的pH值可用下式计算： H+（12）1/2 （10。10。）1/210。 (mol/L) 溶液的pH8.34，查系数表，得 2 9.169103 CO32 2CT 9.1691030.010 9.16910 (mol/L) Fe2+Ksp CO32 2.1810 (mol/L) 答：最多能够溶存2.1810mol/L。请叙述有机配体对重金属迁移的影响。什么是pE？它与pH有何

14、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：（）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；（）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。有一个深湖，其湖水的pE随湖的深度的增加将起什么变化？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。 解： 已知 1/4O2 H+ e 1/2 H2O pEo20.75 O2 (g) O2 (aq) kH1.28103mol/(l*atm) 所以 pO2 O2 (aq)kH (0.32103/32)(1.281

15、03) 7.81103（atm） pE pEo 1/ n lg 氧化态 / 还原态 pEo lg(pO2 )1/4H+ 20.75 1 / 4 lg(7.81103） lg(1107) 13.22 E 0.059pE 0.05913.22 0.78(V) 从pH7.4的水样中测得Cr()0.5nmol/l，Cr()0.3nmol/l， 求处于平衡状态时的pE和pEo值。已知 CrO42 6H+ 3e Cr(OH)2+ 2H2O logK66.1 解：根据公式 pEo 1 / n lgK 66.1 / 3 22.03 pE pEo 1 / n lg 氧化态 还原态 22.03 1 / 3 lg

16、CrO42H+ 6 Cr(OH) 2+ 22.03 1 / 3 lg 0.5 37.4 0.3 7.16 答：此水样的pE7.16， pEo22.03。 有一酸性溶液，其中Fe3+为105 mol/l，Fe2+为103mol/l。已知 Fe3+ e Fe2+ lgK13.01，计算该平衡体系的pE值。 解：根据公式 pEo 1 / n lgK pE pEo 1 / n lg 氧化态 / 还原态 得 pE 13.01 lg Fe3+ / Fe2+ 13.01 lg 105 / 103 11.01天然水，其pH8.0，含有105 mol/l的Mn2+，与MnO2 (s)处于平衡。已知 -MnO2(

17、s) 4H+ 2e Mn2+ 2H2O(l) lgK 40.84， 计算该平衡体系的pE值。 解：根据公式 pEo 1 / n lgK pE pEo 1 / n lg 氧化态 / 还原态 得 pE 40.842 1 / 2 lg H+4 / Mn2+ 20.42 1 / 2 lg 1084 / 105 6.92天然水，其pH7.5，和大气（pO20.21atm）保持平衡。已知 1 / 2 O2 (s) 2H+ 2e H2O(l) lgK 41.55， 计算该平衡体系的pE值。 解：根据公式 pEo 1 / n lgK pE pEo 1 / n lg 氧化态 / 还原态 得 pE 41.552

18、1 / 2 lg (pO21/2H+2) 20.78 1 / 2 lg (0.211/2107.52) 12.94有水样，p为7.3，碱度为6.34103mol/L；另有水样，p为9.6，碱度为0.38103mol/L。若将A、B两水样以11的比例混合，混合后水样的pH值是多少？已知 pH737475767778798081828384 111109107105104103102102101101100100 pH858687888990919293949596 099099098098097096095094092091089086 解：水A的p为7.3，查表得=1.11,由此可求得 CA=

19、A 碱度 A=1.116.34103计算含铁总浓度为1104mol/l，pH为2.0，和大气（pO20.21atm ）处于平衡的溶液中Fe3+和Fe2+ 的浓度。 解：首先计算O2的pE值 1 / 4 O2 H+ e 1 / 2 H2O pE。20.75 pE pEo 1 / n lg (氧化态 / 还原态 ) pEo lg(pO2 )1/4H+ 20.75 1 / 4 lg0.21 lg(1102) 18.58 然后计算溶液中的浓度。 Fe3+ e Fe2+ lgK13.1 18.58 13.01 log (Fe3+ / Fe2+) 5.57 log (Fe3+ / Fe2+) Fe3+ 1

20、04 (mol/l)， Fe2+ 109.57 (mol/l)7pH7.0，含有Mn2+与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。已知 -MnO2 (s) 4H+ 2e Mn2+ 2H2O(l) lgK 40.84， 解：如课本例题，此时体系的pE值为13.58 ，所以 pE pEo 1 / n lg (氧化态 / 还原态 ) pE40.842 1 / 2 lg (H+4 / Mn2+ ) 13.58 20.42 1 / 2 lg ( 107 4 / Mn2+ ) Mn2+ 1014.32 (mol/l)在厌氧消化池中，和pH为7.0的水接触的气体含有65

21、%的CH4和35%的CO2。请计算此水的pE和E值。 解：已知 1 / 8 CO2 H+ e 1 / 8 CH4 1 / 4 H2O pEo2.87 pE pEo 1 / n lg (氧化态 / 还原态 ) 2.87 log ( pCO21/ 8H+ / pCH41/ 8 ) 2.87 log (65/100)1/ 8107 / (35/100) 1/ 8 4.16 E 0.059(pE) 0.059(4.16) 0.245(V) 答：此消化池的pE为4.16，E为0.245V。在一个pH为10.0的SO42 HS体系中（25），其反应为： SO42 9H+ 8e HS H2O(l) 已知其p

22、E04.25。如果体系化合物的总浓度为 1.00104 mol/l，那么请给出下图中(1)、(2)、(3)和(4)的lgcpE的关系式。（图略） 解：当pE pE0 时， (1) logHS4， (2) pE pE0 1 / 8 lg (SO42H+9 / HS) logSO4251.2 8pE 当pE pE0 时， (4) logSO42 4，与(2)同理，得 (3) logHS 59.28pE。某河水的碱度ALK5.010-5mol/l，pH7.0，求与河水达平衡时的大气中CO2分压是多少？（已知KH3.36107mol/(l*Pa)，pH7.0时，。0.183，1.22） 解：由公式 C

23、T （ALK H+ OH） 1.22（5.0105 107 107） 6.1105 (mol/l) 再由公式 CT ( 1 /。) KH pCO2 得 pCO2 。/ CT KH （6.11050.183）3.3610733 (Pa) 答：大气中二氧化碳分压是33Pa。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

24、的固定数值。 A. CT B. HCO3- C. CO32 D. H2CO3*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BOD D.在好气性细菌的存在下产生淡水中阴离子组分含量的大小次序是（ A ）。 A.HCO3SO4Cl B.ClSO4HCO3 C.SO4ClHCO3 D.ClHCO3SO4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 完成下列反应： （）CN O2 微生物 微生物，H2O,

25、中性或弱碱性 （）CH2On 的降解 （）蛋白质的降解 （）脂肪的降解 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+ lgK122.16 Fe3+ 2H2O Fe(OH) 2+ 2H+ lg2 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pcpH图来表示Fe(OH)3 在纯水中的溶解度与pH的关系。 解： Fe(OH) 3 3H+ Fe3+ 3H2O *K。Ks。(Kw) 310 3(10 ) 3

26、104 pFe3+4 3pH Fe(OH) 3 2H+ Fe(OH) 2+ 2H2O *K1*K。K110410 。101.84 pFe(OH) 2+1.84 2pH Fe(OH) 3 H+ Fe(OH) 2+ H2O *K2*K。K210410 6。7410 2。74 pFe(OH) 2+2.74 pH Fe(OH) 3 H2O Fe(OH) 4 H+ *K4*K。K4 10410 23 10 19 pFe(OH) 4 19 pH 2Fe(OH)3 4H+ Fe2 (OH) 24+ 4H2O *K*K。2K（104）210 2。91 105.09 pFe2 (OH) 24+5.09 4pH（

27、图略） 第 四 章土壤有哪些主要成分？并说明它们对土壤性质与作用有哪些影响？土壤的缓冲作用有哪几种？举例说明其作用原理。何谓土壤环境的化学净化作用？举例说明。何谓土壤环境的生物净化作用？举例说明。何谓汞的甲基化作用？简述其反应机理。简述汞、隔、铬、铅、砷等重金属在土壤环境中的迁移转化特征及其影响因素。简述土壤重金属污染的调控与防治的基本原则和措施。简述化学农药在土壤环境中的降解过程。简述土壤农药污染的防治。简述石油污染土壤环境的主要途径和防治措施。简述土壤环境氟污染的主要来源以及在土壤环境中的迁移转化、积累与防治。何谓污水土地处理系统？简述污水土地处理系统的理论基础与基本工艺类型。何为土壤的活

28、性酸度和潜性酸度？二者之间又有何联系？农药对环境有何影响？农药的发展方向是什么？就氧化还原性而言，水体和土壤的一般情况是（ C ）。 A.上层还原性，下层氧化性 B.氧化性 C.下层还原性，上层氧化性 D.还原性 土壤胶体吸附的H+和Al3+，通过离子交换作用产生游离H+而显酸性，这样产生的酸度称（ C ）。 A.土壤酸度 B.活性酸度 C.潜性酸度 D.无机酸度土壤胶体对阴离子的吸附顺序是（ A ）。 A.FH2PO4SO4NO3 B.FH2PO4SO4NO3 C.ClFCH3COONO3 D.H2PO4SO4FCl高岭石是（ C ）。 A.原生矿物质 B.：型的次生矿物质 C.：型的次生矿

29、物质 D.无定型矿物质在腐植质的分类中，既溶于酸又溶于碱的一类是（ C ）。 A.Humin B.胡敏酸 C.富里酸 D.腐黑物为了减轻水田土壤的隔污染危害，可采取（A、C）等措施。 A.灌水降低土壤Eh值 B.排水晒田提高土壤Eh值 C.施用适量碳酸钙 D.施用适量石膏为了减轻土壤环境的铬污染危害，可采取（B、C）等措施。 A.施用适量石膏 B.施用石灰调节pH至弱减性 C.增施有机肥料 D.施用石灰调节pH至强减性为了消除土壤环境的重金属污染，可采取（A、D）等措施。 A.客土、换土法 B.施加石灰等化学改良剂 C.加强土壤水分管理 D.利用树木等吸收而去除为了减轻土壤环境重金属与砷复合污

30、染的危害，可采取（C、D）等措施。 A.施用石灰调节土壤pH至弱减性 B.加强土壤水分管理调节Eh C.利用树木等吸收去除 D.增施磷酸盐肥料为了减轻减性土壤的氟污染危害，可采取（B、D）等措施。 A.增施有机肥料 B.施用适量石膏 C.施用适量石灰 D.种植棉花吸收为了减轻酸性土壤的氟污染危害，可采取（C、D）等措施。 A.增施有机肥料 B.施用适量石膏 C.施用适量石灰 D.利用绿化用草吸收完成下列反应： （） (RO)2P-S-CHCOOR H2O 土壤吸附催化 O CH2COOR填空： （）土壤是由土壤矿物质、土壤溶液、土壤空气、有机物和土壤微生物五大类组成。 （）农药在土壤中的降解，

31、可分为光化学降解、化学降解和微生物降解三类。 （）土壤的潜性酸度是由于土壤胶粒吸附的H+、Al3+和Fe3+造成的。 （）污水土地处理系统的基本类型有慢速渗滤、快速渗滤、地表漫流、污水湿地处理、人工土层快速渗滤、地下渗滤土地处理和复合污水土地处理七种。 （）土壤沙漠化是指在自然因素（主要是干旱和大风）和人类活动（主要是破坏植被）的影响下，固定或半固定沙土或沙质草原土变为流动风沙土的过程 。 （）环境科学中所说的重金属污染主要是指Cd、Hg、Pb、Cr，以及类金属As等生物毒性显著的元素，其次是指有一定毒性的一般重金属Cu、Ni、Co、Zn、Sn等。 （）重金属在土壤环境中的赋存形态主要有：水溶态、交换态、碳酸盐结合态、铁锰结合态、有机结合态