环境化学试题及答案.doc

一.填空（每空1分）得分1.环境问题是在 工业化 过程中产生的，具体原因包括污染物 排放 和过度开发 资源 ；2.可持续发展的战略思想是经济、社会和环境保护 协调 发展，其核心思想是：经济发展不能超过资源和环境的 承载力 ；3在大气对流层中污染物易随空气发生 垂直 对流运动，在平流层中污染物易随地球自转发生 水平 运动；4.逆温层不利于污染物的 传输 。5.当3.01105 J/mol故可引起NO键断裂。2、设大气压力为1.0130105Pa（25），空气中水蒸气的分压为0.03167105Pa（25），氧溶于水的亨利常数为1.26108,计算氧气在水中的溶解度。（10分）得分解：PO2=(1.01325-0.03167)1050.21=0.2056105(pa)O2(aq)=KHPO2=1.261050.205610-8=2.610-4(mol/l)O2(aq)= 2.610-4321000=8.32(mg/l)3、 具有2.0010-3mol/L碱度的水，pH为7.0, 请计算H2CO3*、HCO3-、CO32-的浓度各是多少？已知下表数据：pH 0 1 27.00 0.1834 0.8162 3.82810-4（10分）得分解:当pH = 7.00时,CO3-的浓度与 HCO3-的浓度相比可以忽略,查表pH = 7.00时, = 1.224,则HCO3- = 碱度 = 2.0010-3mol/l/l。H+ = OH- = 10-7 mol/l。HCO3 = H+HCO3-/K1 = 1.0010-72.0010-3/(4.5510-7) = 4.4910-4mol/l。CO3- = K2HCO3-/H+ = 4.6910-112.0010-3/(1.0010-7) = 9.3810-7 mol/l。4、在厌氧消化池中，和pH值7.0的水接触的气体含65的CH4和35的CO2，已知 , pE0=2.87，请计算pE和Eh（10分）得分解pE=pE0+1/n lg(反应物/生成物)=2.87+lgPCO20.125H+/PCH40.125=2.87+lg 0.350.12510-7/0.650.125=2.87+lg 0.87710-7/0.948=2.87+lg 0.9257=4.16Eh=0.059pE=-4.160.059=0.2465、一个有毒化合物排入至pH8.4，T25的水体中，90的有毒化合物被悬浮物所吸着，已知酸性水解速率常数Ka=0，碱性水解速率常数Kb=4.910-7L/(d.mol), 中性水解速率常数Kn=1.6d1.请计算化合物的水解速率常数。（5分）得分解：Kh =Kn+w(KaH+ KbOH-)=1.6+0.1（0+4.910-710-5.6）=1.6d-16、用Langmuir方程描述悬浮物对溶质的吸附作用，假设溶液平衡浓度为3.010-3mol/L，溶液中每克悬浮固体吸附溶质为0.510-3mol/L，当平衡浓度降至1.010-3mol/L时，每克吸附剂吸附溶质为0.2510-3mol/L，问每克吸附剂可以吸附溶质的吸附限量是多少？（5分）得分解：G=0.510-3= （1）0.2510-3= （2）2=2A+6.010-3=3.0（A+1.010-3）2A+6.010-3=3.0A+3.010-3A=3.010-3G0=1.010-3（mol/Lg）1. 在一个pH为7.0，总碱度为1.6mmol/L的水体中，如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？如用NaOH强碱进行碱化，又需加多少碱？（pH=7.0时，0=0.1834，1=0.8162，2=3.82810-4，=1.224；pH=8.0时，0=0.02188，1=0.9736，2=4.56610-3，=1.018）（本小题10分）解：总碱度KW/ H+ + CT(1 + 22) - H+CT总碱度 + H+ - OH-令当pH在59范围内、碱度10-3mol/L时, H+、OH-项可以忽略不计,得到简化式：CT碱度当pH7.0时，10.8162，23.82810-4，则1.224，CT 碱度1.9584mmol/L若加入碳酸钠将水的pH升至8.0，此时CT值与碱度值均有变化。设加入的碳酸钠量为CO32-，则有CT + CO32-碱度 + 2CO32-解得，CO32-1.9248 mmol/L若加入氢氧化钠将水的pH升至8.0，其CT值并不变化，可得：碱度增加值就是应加入的氢氧化钠强碱量：OH-1.92481.60.3248 mmol/L2.含镉废水通入H2S达到饱和并调pH值为8.0，请计算水中剩余镉离子浓度（已知CdS的溶度积为7.910-27，H2S离解常数K1=8.910-8，K2=1.310-15，饱和水溶液中）。（本小题7分）解：H2SH+HS- Ka1=H+HS-/H2S HS-= Ka1H2S/H+HS-H+S2- Ka2=H+S2-/HS-=H+2S2-/ Ka1H2SS2-= Ka1* Ka2H2S/H+2=8.910-81.310-150.1/(10-8)2=1.15710-7mol/lCdSCd2+S2- Ksp= Cd2+S2-Cd2+= Ksp/S2-=7.910-27/1.15710-7=6.810-20 mol/l3一个有毒化合物排入至pH8.4，T25的水体中，90的有毒化合物被悬浮物所吸着，已知酸性水解速率常数Ka=0，碱性水解速率常数Kb=4.910-7L/(d.mol), 中性水解速率常数Kn=1.6d1.请计算化合物的水解速率常数。（6分）解：已知 Ka = 0, H+ = 10-8.4 Kn = 1.6 Kb = 4.910-7Kh = KaH+ + Kn + KbKw/H+ = 0 + 1.6 + 4.910-710-5.6 = 1.6 (d-1)T1/2=0.693/Kh=0.693/1.6=0.43d