环境化学习题集.docx

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环境化学习题集

第一章

１．什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p1～3）

２．什么是环境问题第二环境问题又可分为哪两类

３．简述世界着名的八大公害事件。

４．什么是环境科学它是什么时候产生的可分为哪些门类

５．什么是环境化学它有什么特点

６．请叙述环境化学的分类。

７．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。

８．1995年诺贝尔化学奖授予三位大气环境化学家Crutzen、Rowland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

９．环境化学作为一门学科，其诞生的年代为（C）。

A.本世纪５０年代B.本世纪６０年代

C.本世纪７０年代D.本世纪８０年代

１０．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

１１．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

１２．填空题：

（１）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。

（２）自然界中发生的异常变化，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

１．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）。

２．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。

３．受激氧原子O（1D）与水分子反应的产物是什么

４．什么样的大气叫洁净大气

５．造成平流层温度变化特征的原因是什么

６．在夜间，电离层的下限为什么会提高

７．N2分子在使O（1D）原子形成臭氧中起什么作用

８．什么叫一次颗粒物和二次颗粒物

９．叙述大气中NO转化为NO2的各种途径。

１０．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

１１．破坏臭氧层的物质有哪几类写出它们的破坏机理。

１２．什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。

１３．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。

１４．大气中SO2的氧化途径有哪些

１５．大气颗粒物可分为哪三种模态各种模态粒子的主要来源是什么

１６．什么是酸雨确定酸雨pH界限的依据是什么为什么有人认为的酸雨标准不太合理

１７．都是温室气体的是（A）。

、CFC-11、O3、N2O、NOx、H2O、SO2

、N2、H2、Ar、HNO3、HCl、NH3

１８．可吸入粒子是指粒径（C）的粒子。

A.小于μmB.小于μm

C.小于10μmD.小于100μm

１９．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

２０．都能加速臭氧消失的一组气体是（D）。

、CO2、H2、HNO3、CFC-12

、NO、CH2＝CH2、NOx、H2O

２１．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

２２．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

２３．在光化学烟雾中，最容易检测到的物质是（B）。

２４．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

２５．光化学烟雾对人体最明显的危害特征是（B）。

A.“三致”B.刺激眼

C.刺激呼吸道D.积累

２６．爱根（Aitken）核模的粒径Dp小于（A）。

μmμm

２７．最早提出酸雨这个名词的科学家是（A）。

C.MolinaD.

２８．酸雨的主要污染源是（D）。

、HNO3的人为排放B.火山喷发

C.化肥的大量使用D.煤的燃烧

２９．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

３０．完成下列反应：

（１）O3＋Cl───→ClO＋O2

（２）SO2＋H2O＋O2Mn2+→H2SO4

（３）3SO2＋O2───→SO4───→SO3＋O

（４）CH3COOO＋NO2───→CH3COOONO2

（５）R＋O2───→ROO

（６）O3＋CH3CH=CH2───→CH3CHO＋CH2OO或CH2O＋CH3CHOO

（７）RH＋OH───→R＋H2O

３１．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

１．向某一含有碳酸的水体加入重碳酸盐，问①总酸度、②无机酸度、③总碱度、④酚酞碱度和⑤CO2酸度是增加、减少，还是不变

２．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

[ALK]　＝　2[CO32－]　＋　[HCO3－]　＋　[OH－]　－　[H+]

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。

３．用l的盐酸滴定水样以测定碱度。

当滴定至酚酞变色时耗用了盐酸；然后继续滴定至甲基橙变色时，又用去了盐酸。

求此水的酚酞碱度和总碱度各是多少

解：

酚酞碱度　＝　　×　

　＝　×10－4（mol/L）

总碱度　＝　　＋

　＝　×10－3（mol/Ｌ）

答：

此水的酚酞碱度为×10－4mol/Ｌ，总碱度为×10－3mol/Ｌ。

４．在一个pH为、碱度为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上升至若改用NaOH进行碱化，又需加多少碱

解：

已知pH＝时，总碱度[ALK]＝Ｌ，查表得α值α＝，

此时碳酸盐总量为CT＝α[ALK]＝×＝（mmol/Ｌ）

再查表得pH＝时的α值记为α'＝

（１）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ΔB（mmol/Ｌ）

则CT'＝CT＋ΔB，[ALK]'＝[ALK]＋2ΔB

∵CT'＝α'[ALK]'

∴CT＋ΔB＝α'（[ALK]＋2ΔB）

＋ΔB＝×（＋2ΔB）

ΔB＝

ΔB＝（mmol/L）

（２）用氢氧化钠碱化，此时CT不变，总碱度（记为[ALK]''）变化

∴[ALK]''＝CT／α'

＝／

＝（mmol/L）

碱度变化值即为需加入的碱量（记为ΔB''）：

ΔB''＝[ALK]''－[ALK]

＝－

＝（mmol/L）

答：

用碳酸钠碱化，需加入L碳酸钠；若用氢氧化钠碱化，需用L的氢氧化钠。

５．具有×10－3mol/L碱度的水，其pH为。

请计算此水中的[H2CO3*]、[HCO3－]、[CO32－]和[OH－]各是多少

６．已有水A，pH为，碱度为L，水B的pH为，碱度为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α

水A×10－3mol/L

水B×10－3mol/L

由公式CT＝α（[ALK]＋[H+]－[OH－]）

得CTA＝（×10－3＋10－７。

５－10－６。

５）

＝　×10－3（mol/L）

CTB＝（×10－3＋10－９－10－５）

＝　×10－4（mol/L）

　CT混　＝（CTA＋CTB）／2＝×10－3　　（mol/L）

[ALK]混＝（[ALK]A＋[ALK]B）／2＝×10－3　（mol/L）

α混＝CT混／[ALK]混＝×10－3／×10－3＝

查表得pH混＝

７．在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K1＝10－６。

３５，K2＝10－１０。

３3，FeCO3的Ksp＝10－１０。

７）

解：

NaHCO3是两性化合物，其溶液的pH值可用下式计算：

[H+]　＝（Ｋ1Ｋ2）1/2　＝（10－６。

３５×10－１０。

３３）1/2　　＝　10－８。

３４（mol/L）

溶液的pH＝，查α系数表，得α2＝×10－3

[CO32－]＝　α2CT

　＝　×10－3×

　＝　×10－５（mol/L）

[Fe2+]　＝　Ksp／[CO32－]＝×10－７（mol/L）

答：

最多能够溶存×10－７mol/L。

８．请叙述有机配体对重金属迁移的影响。

９．什么是pE它与pH有何区别

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：

（１）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；（２）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。

１０．有一个深湖，其湖水的pE随湖的深度的增加将起什么变化

１１．从湖中取出深层水，其pH为，含溶解氧浓度为l，请计算其pE和E值。

解：

已知

1/4O2＋H+＋e1/2H2OpEo＝

O2（g）O2（aq）kH＝×10－3mol/（l*atm）

所以pO2＝[O2（aq）]／kH

＝×10－3/32）／×10－3）

＝×10－3（atm）

pE＝pEo＋1/nlg[氧化态]/[还原态]

＝pEo＋lg（pO2）1/4[H+]

＝＋1/4lg×10－3）＋lg（1×10－7）

＝

E＝＝×＝（V）

１２．从pH＝的水样中测得Cr（Ⅲ）＝l，Cr（Ⅵ）＝l，求处于平衡状态时的pE和pEo值。

已知

CrO42－＋6H+＋3eCr（OH）2+＋2H2OlogK＝

解：

根据公式

pEo＝1/nlgK＝/3＝

pE＝pEo＋1/nlg[氧化态]

[还原态]

＝＋1/3lg[CrO42－][H+]6

[Cr（OH）2+]

＝＋1/3lg－3×

＝

答：

此水样的pE＝，pEo＝。

１３．有一酸性溶液，其中Fe3+为10－5mol/l，Fe2+为10－3mol/l。

已知

Fe3+＋eFe2+lgK＝，计算该平衡体系的pE值。

解：

根据公式pEo＝1/nlgK

pE＝pEo＋1/nlg[氧化态]/[还原态]

得pE＝＋lg[Fe3+]/[Fe2+]

＝＋lg10－5/10－3

＝

１４．天然水，其pH＝，含有10－5mol/l的Mn2+，与γ－MnO2（s）处于平衡。

已知

γ-MnO2（s）＋4H+＋2eMn2+＋2H2O（l）lgK＝，

计算该平衡体系的pE值。

解：

根据公式pEo＝1/nlgK

pE＝pEo＋1/nlg[氧化态]/[还原态]

得pE＝／2＋1/2lg[H+]4/[Mn2+]

＝＋1/2lg[10－8]4/10－5

＝

１５．天然水，其pH＝，和大气（pO2＝）保持平衡。

已知

1/2O2（s）＋2H+＋2eH2O（l）lgK＝，

计算该平衡体系的pE值。

解：

根据公式pEo＝1/nlgK

pE＝pEo＋1/nlg[氧化态]/[还原态]

得pE＝／2＋1/2lg（pO21/2[H+]2）

＝＋1/2lg2×[10－]2）

＝

２．有水样Ａ，pＨ为，碱度为×10－3mol/L；另有水样Ｂ，pＨ为，碱度为×10－3mol/L。

若将A、B两水样以1∶1的比例混合，混合后水样的pH值是多少已知

7．3

7．4

7．5

7．6

7．7

7．8

7．9

8．0

8．1

8．2

8．3

8．4

1．11

1．09

1．07

1．05

1．04

1．03

1．02

1．01

1．00

8．5

8．6

8．7

8．8

8．9

9．0

9．1

9．2

9．3

9．4

9．5

9．6

0．99

0．98

0．97

0．96

0．95

0．94

0．92

0．91

0．89

0．86

解：

水A的pＨ为，查表得α=,由此可求得

CA=αA[碱度]A=××10－3

１６．计算含铁总浓度为1×10－4mol/l，pH为，和大气（pO2＝）处于平衡的溶液中Fe3+和Fe2+的浓度。

解：

首先计算O2的pE值

1/4O2＋H+＋e1/2H2OpE。

＝

pE＝pEo＋1/nlg（[氧化态]/[还原态]）

＝pEo＋lg（pO2）1/4[H+]

＝＋1/4＋lg（1×10－2）

＝

然后计算溶液中的浓度。

Fe3+＋eFe2+lgK＝

＝＋log（[Fe3+]/[Fe2+]）

＝log（[Fe3+]/[Fe2+]）

[Fe3+]＝10－4（mol/l），[Fe2+]＝10－（mol/l）

１7．pH＝，含有Mn2+与γ－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

γ-MnO2（s）＋4H+＋2eMn2+＋2H2O（l）lgK＝，

解：

如课本例题，此时体系的pE值为，所以

pE＝pEo＋1/nlg（[氧化态]/[还原态]）

pE＝／2＋1/2lg（[H+]4/[Mn2+]）

＝＋1/2lg（[10－7]4/[Mn2+]）

[Mn2+]＝10－（mol/l）

１８．在厌氧消化池中，和pH为的水接触的气体含有65%的CH4和35%的CO2。

请计算此水的pE和E值。

解：

已知

1/8CO2＋H+＋e1/8CH4＋1/4H2OpEo＝

pE＝pEo＋1/nlg（[氧化态]/[还原态]）

＝＋log（pCO21/8[H+]/pCH41/8）

＝＋log{[（65/100）1/8×10－7]/[（35/100）1/8]}

＝－

E＝（pE）＝×（－＝－（V）

答：

此消化池的pE为－，E为－。

１９．在一个pH为的SO42－－HS－体系中（25℃），其反应为：

SO42－＋9H+＋8eHS－＋H2O（l）

已知其pE0＝。

如果体系化合物的总浓度为×10－4mol/l，那么请给出下图中

（1）、

（2）、（3）和（4）的lgc－pE的关系式。

（图略）

解：

当pE＜＜pE0时，

（1）log[HS－]＝－4，

（2）pE＝pE0＋1/8lg（[SO42－][H+]9/[HS－]）

∴log[SO42－]＝＋8pE

当pE＞＞pE0时，

（4）log[SO42－]＝－4，与

（2）同理，得

（3）log[HS－]＝－－8pE。

２０．某河水的碱度[ALK]＝×10-5mol/l，pH＝，求与河水达平衡时的大气中CO2分压是多少（已知KH＝×10－7mol/（l*Pa），pH＝时，α。

＝，α＝）

解：

由公式

CT＝α（[ALK]＋[H+]－[OH－]）

＝（×10－5＋10－7－10－7）

＝×10－5（mol/l）

再由公式CT＝（1/α。

）KHpCO2

得pCO2＝α。

/CTKH

＝（×10－5×）／×10－7＝33（Pa）

答：

大气中二氧化碳分压是33Pa。

２１．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,3-PDCA

C.柠檬酸D.异己氨酸

２２．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

２３．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的固定数值。

A.CTB.[HCO3--]

C.[CO32－]D.[H2CO3*]

２４．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

２５．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BODD.在好气性细菌的存在下产生

２６．淡水中阴离子组分含量的大小次序是（A）。

A.　[HCO3－]＞[SO4２－]＞[Cl－]B.　[Cl－]＞[SO4２－]＞[HCO3－]

C.　[SO4２－]＞[Cl－]＞[HCO3－]D.　[Cl－]＞[HCO3－]＞[SO4２－]

２７．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

２８．完成下列反应：

（１）CN－＋O2微生物→微生物，H2O,中性或弱碱性→

（２）{CH2O}n的降解

（３）蛋白质的降解

（４）脂肪的降解

２９．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+　　lgK1＝－

Fe3+＋2H2O＝＝＝＝Fe（OH）2+＋2H+　lgＫ2＝－

Fe（OH）3＝＝＝＝Fe3+＋3OH－　　　lgKsp＝－238

Fe3+＋4H2O＝＝＝＝Fe（OH）4－＋4H+　　lgK4＝－223

2Fe3+＋2H2O＝＝＝＝Fe2（OH）24+　　　　　lgK＝－

请用pc－pH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）－3　＝10－3８（10－１４）－3＝104

①p[Fe3+]＝－4＋3pH

Fe（OH）3＋2H+＝＝＝Fe（OH）2+＋2H2O

*K1＝*K。

K1＝10410－２。

１６＝

②p[Fe（OH）2+]　＝　－＋2pH

Fe（OH）3＋H+＝＝＝Fe（OH）2+＋H2O

*K2＝*K。

K2＝10410－6。

74　＝　10－2。

③p[Fe（OH）2+]＝＋pH

Fe（OH）3＋H2O＝＝＝Fe（OH）4－＋H+

*K4＝*K。

K4＝10410－23＝10－19

④p[Fe（OH）4－]＝19－pH

2Fe（OH）3＋4H+＝＝＝Fe2（OH）24+＋4H2O

*K＝*K。

2K＝（104）210－2。

91＝

⑤p[Fe2（OH）24+]＝－＋4pH

（图略）

第四章

１．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

２．土壤的缓冲作用有哪几种举例说明其作用原理。

３．何谓土壤环境的化学净化作用举例说明。

４．何谓土壤环境的生物净化作用举例说明。

５．何谓汞的甲基化作用简述其反应机理。

６．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。

７．简述土壤重金属污染的调控与防治的基本原则和措施。

８．简述化学农药在土壤环境中的降解过程。

９．简述土壤农药污染的防治。

１０．简述石油污染土壤环境的主要途径和防治措施。

１１．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。

１２．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。

１３．何为土壤的活性酸度和潜性酸度二者之间又有何联系

１４．农药对环境有何影响农药的发展方向是什么

１５．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

１６．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

１７．土壤胶体对阴离子的吸附顺序是（A）。

A.　F－＞H2PO4－＞SO4２－＞NO3－

B.　F－＜H2PO4－＜SO4２－＜NO3－

C.　Cl－＞F－＞CH3COO－＞NO3－

D.　H2PO4－＞SO4２－＞F－＞Cl－

１８．高岭石是（C）。

A.原生矿物质B.２：

１型的次生矿物质

C.１：

１型的次生矿物质D.无定型矿物质

１９．在腐植质的分类中，既溶于酸又溶于碱的一类是（C）。

B.胡敏酸C.富里酸D.腐黑物

２０．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

２１．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

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