环境化学考试参考题要点.docx

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环境化学考试参考题要点

环境化学试题集

一、填空题（10分，每空1分）

环境化学：

主要研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。

温室效应：

大气中的CO2等气体吸收了地球辐射出来的红外光，将能量截留于大气中，从而使大气温度升高的现象，叫做温室效应。

酸沉降：

大气中的酸性物质通过干、湿沉降两种途径迁移到地表的过程。

光化学烟雾：

所谓光化学烟雾是指含有NOX和HC等一次污染物的大气，在阳光照射下发生光化学反应而产生二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。

大气中一氧化碳的去除由两种途径：

土壤吸收和与HO反应。

目前人们对于大气颗粒物的研究更侧重于PM2.5，其中PM2.5是指Dp≤2.5µm。

对于碳酸平衡，pH=8.5时，体系中的碳酸的主要形态是HCO3-。

在高pE值的天然水中（pH=5~9），铁以Fe（OH）3形态存在。

二、简答题（35分，每题5分）

1、环境化学的研究内容：

有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态；有害物质的来源，以及在环境介质中的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统及人体健康产生效应的机制和风险性；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。

2、环境化学的研究特点？

研究的综合性；环境样品的低浓度性；环境样品的复杂性。

2、大气组分按停留时间分为哪几类，有什么意义？

大气组成按停留时间分类：

准永久性气体、可变化组分、强可变组分；其中属于环境化学研究中关注的是可变化组分和强可变组分。

3、简述对流层大气的特点。

.对流层温度随高度增加而降低，空气存在强烈的对流运动,绝大多数天气现象均发生在此层；密度大,占空气总质量的3/4；污染物的迁移转化均发生在此层。

4、简述CFCs在对流层中可以稳定存在的原因及其在平流层中的危害。

解：

CFCs在对流层中可以稳定存在的原因：

对波长λ〉290nm的光不易吸收，不发生光解；不与HO等反应，不易被氧化；不溶于水，不易随降水从大气中消失。

平流层中危害：

发生光化学反应，破坏臭氧层温室效应二氧化碳高得多。

4、大气中CO的去除方式主要有土壤吸收和与HO反应。

（参考教材P31）

5、简述大气中HO自由基的主要来源。

解：

清洁大气中，

污染大气中，

，

6、简述大气中NO向NO2转化的各种途径。

解：

NO向NO2转化的主要途径有：

与O3反应NO+O3NO2+O2

与氧化性自由基反应NO+RO2RO+NO2

与NO3反应NO+NO32NO2

7、列出大气中RCHO和RH可能的反应途径。

解：

参考教材P94图2-38

8、列出大气中由C2H6生成PAN的反应途径。

解：

参考教材P79PAN的生成

9、列出乙烯在大气中的可能反应路径。

解：

与HO反应；与臭氧反应；与NO3反应。

10、列出乙烯与臭氧在大气中可能的反应及产物。

解：

→CO+H2O

→CO2+H2

→CO2+2H

→HCOOH

→CO2+2HO2

11、何谓光化学烟雾？

它的形成条件什么？

解:

所谓光化学烟雾是指含有NOX和HC等一次污染物的大气，在阳光照射下发生光化学反应而产生二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。

产生条件：

a.强烈的日光照射，多发生在中午或午后

b.大气中NOX和HC存在，主要由汽车尾气排放

  c.大气湿度较低，t=24-32℃

d.强烈的逆温现象

e.地理区域主要分布在北纬30℃—60℃

11、简述大气中SO2氧化的几种途径。

解：

参考教材P100-111

12、简述pH=5.6理论值不能作为酸雨真实pH界限值的原因。

解：

可能存在以下几种原因：

在实际中酸雨的酸性还受其它酸碱性物质影响；且引起酸雨的H2So4、HNO3还有其天然来源，对酸雨PH有贡献；大气中碱性物质如NH3还会起中和作用，使PH值上升；由于地区自然条件不同，PH背景值不同，因此而PH相同的地区其污染程度不一定相同。

13、简述影响酸雨形成的因素。

解：

1）酸性污染物的排放及其转化条件；

2）大气中的氨；

3）颗粒物的酸度及其缓冲能力；

4）天气形势的影响。

14、试写出平流层臭氧损耗的催化反应及主要催化类型：

解：

催化过程：

总反应：

平流层中催化反应类型：

NO/NO2循环反应；

（2）Cl/ClO循环反应；（3）HOx循环反应

15、试写出平流层臭氧形成与损耗的基本化学反应。

解：

臭氧形成：

总反应：

臭氧损耗：

总反应：

16、什么是大气颗粒物的三模态？

如何识别各种粒子模？

解：

大气颗粒物的三模态：

爱根核模、积聚模、粗粒子模

识别：

1）粒径不同,爱根核模<积聚模<粗粒子模

2）爱根核模可向积聚模转化，二者同属于细粒子，但细粒子与粗粒子之间不能进行转化

17、天然水中颗粒物的吸附作用有哪三种？

并说明水合氧化物对金属离子的专属吸附和非专属吸附的区别。

解:

天然水中颗粒物的吸附作用分为表面吸附，离子交换吸附和专属吸附（2分）。

非专属吸附与专属吸附区别：

（3分,每条0.5分）

项目

非专属吸附

专属吸附

发生吸附的表面净电荷的符号

一

+，0，—

金属离子所起作用

反离子

配位离子

吸附时发生的反应

阳离子交换

配位体多换

吸附时要求体系PH值

>等电点

任意值

吸附发生的位置

扩散层

内层

对表面电荷的影响

无

负电荷减少，正电荷增加

18、简述可能引起沉积物中重金属释放的因素。

解：

1）盐的浓度升高；

2）氧化还原条件的变化；

3）降低PH值；

4）增加水中配合剂的含量；

19、简述电子活度PE的热力学定义，及它与PH的区别。

解：

pE=-lg（ae），衡量溶液接受或给出电子的相对趋势；

pH=-lg（aH+），衡量溶液接受或迁移质子的相对趋势；

pE的热力学定义：

2H+（aq）+2e-=H2（g）

当H+（aq）在1单位活度与1个大气压H2的介质中，电子活度为1.00及pE=0.0。

而pH定义为在离子强度为零的溶液中，H+浓度为1.0×10-7mol/L,故aH+=1.0×10-7mol/L,则pH=7.0.

20、简述腐殖质的分类及其区别。

解:

腐殖质按成分可分为

腐殖酸——可溶于稀碱但不溶于酸，分子量由数千到数万;

富里酸——可溶于酸又可溶于碱，分子量由数百到数千;

腐黑物——不溶于酸又不溶于碱

21、腐殖质对重金属迁移转化的影响。

解：

共有4个方面：

1）可抑制金属以碳酸盐、硫化物和氢氧化物沉淀形式存在；（2分）

2）影响颗粒物对重金属的吸附；（1分）

3）对底泥中汞有显著的溶出作用；（1分）

4）影响重金属对水生生物的毒性。

（1分）

21、影响腐殖质与重金属离子配合反应的因素有哪些？

解：

1）腐殖质的浓度（2分）

2）腐殖质的来源和种类（1分）

3）PH值（1分）

4）盐度（1分）

22、腐殖质与重金属离子配合反应类型。

（参考教材P210）

22、土壤的活性酸度与潜在酸度的区别和联系。

解：

土壤活性酸度与潜在酸度的区别

土壤活性酸度是土壤溶液中氢离子浓度的直接反映，用PH值表示。

土壤潜在酸度是由土壤胶体吸附的可代换性H+（代换性酸度）和Al3+（水解性酸度）引起的。

二者关系：

二者是同一平衡体系中的两种酸度，活性酸度是土壤酸度的外在表现，潜在酸度是活性酸度的储备，二者在一定条件下可相互转化。

23、简述有机磷农药在环境中的降解途径。

解：

1）有机磷农药的非生物降解

吸附催化水解（在土壤中降解的主要途径）

光降解

2）有机磷农药的生物降解（重要途径）

在土壤中通过微生物降解或生物体内进行代谢。

三、选择题

1、下列关于环境化学研究的特点描述不正确的是（D）

A.环境样品的低浓度性。

B.环境化学研究的综合性。

C.环境样品的复杂性。

D.环境化学研究对象的危害性。

2、下列关于对流层的论述不正确者为（D）

A.对流层温度随高度增加而降低

B.对流层存在强烈的对流运动,绝大多数天气现象均发生在此层

C.对流层密度大,约占空气总质量的3/4

D.臭氧层存在于对流层中

3、大气组分按停留时间划分为准永久性气体、可变化组分和强可变组分，其中研究大气环境时关注的是可变化组分和强可变组分，人类活动对其影响较大。

下列不属于研究大气化学中需要关注的组分是（C）

A.H2OB.COC.N2D.O2

4、大气中下列哪种气体的主要来源是天然来源，而非人为来源。

（B）

A.NOB.H2SC.NH3D.CO2

5、NOX在大气中的含量叙述正确者为：

（B）

ANO与NO2含量相当；BNO占绝大多数；

CNO2比NO含量高；D都不对

6、影响燃料燃烧产生氮氧化物的主要因素之一是空然比，对于典型汽油，其化学计量空然比为（A）

A.14.6B.15.4C.16.4D.15.0

7、氟氯烃

的分子式为（D）

A.CHFCl2B.CF2Cl2C.C2H2F2Cl2D.C2F3Cl3

8、氟氯烃

的分子式为（B）

A.CHFCl2B.CF2Cl2C.C2H2F2Cl2D.C2F3Cl3

9、大气中重要污染物按组份划分不包括哪一类？

（C）

A.含硫化合物B.含氮化合物

C.含氧化合物D.含卤化合物

E.含碳化合物

10、一般来说，化学键能大于167.4KJ/mol，当λ=700nm时，光量子能量为170.9KJ/mol，下列说法不正确的是（C）

A.λ=700nm的光不能引发光化学反应；

B.　λ<700nm的光可能引发光化学反应；

C.λ>700nm的光可能引发光化学反应；

D.λ≤700nm的光可能引发光化学反应；

11、大气中对HO2自由基的产生贡献最多的途径是（B）

A.CH3ONO的光解；B.HCHO的光解；

C.H2O2的光解；D.HNO2的光解

12、对于大气化学反应来说，下列哪种初级过程最为重要？

（A）

A光离解反应B直接反应C碰撞失活D辐射跃迁

13、清洁大气中HO·的主要来源是（A）

A.

B.

C.

D.

14、大气中烯烃与臭氧主要发生（C）

A.裂解反应B.氢摘除反应

C.加成反应D.其它

15、大气中HO自由基与烷烃反应的主要类型为（A）

A.氢原子摘除反应B.加成反应

C.消除反应D.其它类型反应

16、大气中SO2可在气相中氧化，也可在有水和颗粒物存在时进行液相氧化,下列不属于SO2液相氧化途径的是（C）

A.SO2被Fe3+.Mn2+等金属离子催化氧化；　　B.SO2被过氧化氢氧化；

C.SO2被HO自由基氧化；　　　D.SO2被臭氧氧化。

16对于Mn2+、Fe3+对SO2液相氧化的催化作用描述不正确的是（B）

A.在硫酸烟雾的形成中SO2转化为SO3主要靠雾滴中锰、铁离子的催作用完成；　　

B.SO2的各种液相氧化途径中锰、铁离子的催化氧化作用在低PH值时起主要作用；

C.锰铁离子对的SO2催化氧化作用在二者共存时有协同作用，其催化速率比二者单独存在时速率之和快3~10倍；　　

D.可溶性Fe（II）在低pH条件下起催化作用，但必须经过Fe（II）氧化为Fe（III）过程。

17、关于伦敦型烟雾与洛杉矶型烟雾的区别，下列说法不正确者为（　D）

A.伦敦型烟雾属于硫酸型烟雾，洛杉矶型烟雾属于光化学烟雾。

B.伦敦型烟雾白天夜间连续出现，洛杉矶型烟雾只在白天出现。

C.伦敦型烟雾要求日光照射弱，洛杉矶型烟雾要求日光照射强。

D.伦敦型烟雾中[O3]高，洛杉矶型烟雾中[O3]低。

E.伦敦型烟雾多发生在冬季，洛杉矶型烟雾多发生在夏秋季节。

18、酸雨可危害环境，下列论述不正确者为（C）

A.腐蚀建筑材料、金属等；

B.抑制植物生长；

C.溶出土壤中有机物和营养元素作用,使土壤肥沃；

D.酸化天然水源,破坏水体酸碱平衡

19、我国酸雨与国外酸雨成分相比，SO42-/NO3-比值是（A）

A.增大B.减小C.相等D.差不多

19、下列哪种气体不属于温室气体（C）

A.CO2B.CH4C.N2D.O3

20、下列不属于臭氧损耗物质的是（D）

A.CFCsB.CH3BrC.Halon-1301D.CH4

21、下列不属于引起臭氧层破坏的物质是（A）

A.芳烃B.氮氧化物C.哈龙类物质D.氟氯烃

22、关于环境中多环芳烃（PAH）的主要降解途径论述不正确者为（B）

A.与O3发生氧化反应。

B.水中发生水解反应。

C.在光作用下发生光化学反应.D.在土壤中发生微生物降解反应。

23、多环芳烃随苯环的增多，蒸汽压降低，并且最终以（C）形式存在

A.气态B.液态C.固态D.混合态

24、大气颗粒物的三模态中积聚模的粒径范围是（B）

A.Dp<0.05µmB.0.05µm

C.Dp>10µmD.以上都不对

25、目前人们对于大气颗粒物的研究更侧重于PM2.5，其中PM2.5是指（D）

A.Dp<2.5µmB.Dp=2.5µm

C.Dp≥2.5µmD.Dp≤2.5µm

26、在近中性的天然水中铁主要以哪种形式存在？

（　C）

A.Fe（OH）２＋　　　　　　　　　　　B.Fe（OH）2+

C.Fe（OH）3（s）D.Fe2（OH）24+

27、以下是可溶性铁在近中性天然水中的主要存在形式，其中不正确的为（C）

A.Fe（OH）２＋　　　　　　　　　B.Fe（OH）2+

C.Fe（OH）2（aq）D.Fe2（OH）24+

28、1atm和25℃下,O2在水中的溶解度为（A）

A.8.32mg/LB.7.03mg/LC.2.6×10-3mol/LD.10.28mg/L

29、对于碳酸平衡，pH=8.5时，体系中的碳酸的主要形态是（B）

AH2CO3BHCO3-

COH-DCO32-

30、对于碳酸平衡，pH=6.35时，下列叙述正确者为（A）

A一级电离进行一半，二级电离还未开始；

B一级电离完全，二级电离进行一半；

C体系中CO32-为主要形态；

D体系中HCO3-为主要形态。

31、有机磷农药与有机氯农药相比，下列叙述不正确的是（C）

A.有机氯农药降解半衰期较有机磷农药更长；

B.有机磷农药的溶解度较有机氯农药大；

C.有机氯农药的蒸汽压较有机磷农药大；

D.有机氯农药的辛醇水分配系数较有机磷农药高。

32、1968年发生在日本的米糠油事件中的主要致病物是（C）

A.汞B.二氧化硫

C.多氯联苯D.砷

33、常在变压器和电容器中大量使用的持久性污染物是下列哪一类？

（A）

A.PCBsB.PAHsC.PCDDsD.DDT

34、下列不属于环境中多氯联苯的转化途径的是（D）

A.光化学分解B.微生物降解

C.通过生物代谢作用转化D.水解作用

35、目前已知的有机物中毒性最强的化合物是下列哪一种？

（B）

A.2,4-DB.2,3,7,8-TCDDC.PCBsD.PCDF

36、关于环境中汞的毒性说法正确者为（B）

A.无机汞〉单质汞〉有机汞B.有机汞>单质汞>无机汞

C.单质汞〉无机汞〉有机汞D.无机汞>有机汞>单质汞

37、汞的甲基化产物中下列哪一种含量最高？

（C）

A.CH3HgCH3B.C2H5Hg+C.CH3Hg+D.C3H7Hg+

38、环境中砷以不同形态存在，其毒性次序正确的是（B）

A.As（Ⅴ）>As（Ⅲ）>甲基砷B.As（Ⅲ）>As（Ⅴ）>甲基砷

C.As（Ⅲ）>甲基砷>As（Ⅴ）D.As（Ⅴ）>甲基砷>As（Ⅲ）

39、下列关于专属吸附和非专属吸附的区别,叙述正确者为（A）

A.非专属吸附主要发生在扩散层,专属吸附发生在内层

B.发生吸附时专属吸附的PH值必须大于等电点,而非专属吸附对此无要求

C.金属离子在专属吸附中起反离子作用,在非专属吸附中起配位离子作用

D.专属吸附主要发生阳离子交换吸附,而非专属吸附发生的是配位体交换吸附

40、下列不属于天然水中的胶体物质的是（C）

A.粘土矿物B.腐殖质

C.矿物微粒D.金属水合氧化物

43、在硫化氢和金属硫化物均达到饱和的溶液中，金属离子的饱和浓度的表达式是（B）

A.Ksp[H+]/（0.1K1K2）B.Ksp[H+]2/（0.1K1K2）

C.Ksp[H+]2/（K1K2）D.Ksp[H+]/（0.1K1K2）

44、在高pE值的天然水中（pH=5~9）铁以（B）形态存在。

AFe2+BFe（OH）3

CFe（OH）2DFe3+

45、天然水中腐殖质的配合作用对重金属的迁移转化有很大影响，下列叙述不正确者为（　C、D）

A.抑制重金属以碳酸盐，硫化物，氢氧化物沉淀形式存在。

B.影响颗粒物对重金属的吸附作用。

C.增大重金属对水生生物的毒性。

D.富里酸对底泥中汞有显著的溶出作用。

46、下列那一种硬碱不能与Fe3+结合形成配合物（B）

A.Cl-B.HCO3-C.OH-D.S2-

47、关于天然水中腐殖酸的溶解性叙述正确者为（　A）

A.溶于碱不溶于酸　　　　　B.溶于酸不溶于碱

C.溶于酸和碱D.不溶于酸和碱

48、在pH=7时，NTA以下列哪中形态存在（A）

A.HT2-B.T3-C.H2T-D.H3T

49、下列不属于天然水中有机物的转化途径的是（B）

A.水解作用B.分配作用

C.生物降解作用D.光解作用

50、下列不属于水中有机物的光解作用过程的是（C）

A.直接光解B.敏化光解

C.还原反应D.氧化反应

51、关于有机氯农药DDT和林丹，下列叙述不正确的是（B）

A.林丹比DDT更易溶于水；

B.DDT比林丹的挥发性强；

C.DDT比林丹对生物的毒性更强；

D.DDT比林丹的生物降解性差。

52、下列土壤中物质对土壤的缓冲性能没有贡献的酸有（D）

A.碳酸B.硅酸

C.腐质酸D.硫酸

四、计算题

1、有两个单体系:

①Cu2++e=Cu+

PEo=5.82[Cu2+]=10-5mol/L[Cu+]=10-4mol/L

②Fe3++e=Fe2+

PEo=13.0[Fe3+]=10-3mol/L[Fe2+]=10-2mol/L

求

（1）各单体系的PE值；

（2）各取一升构成混合体系（假设Cu+完全被Fe3+氧化）,求混合体系的PE值。

解：

（1）体系①

体系②

（2）体系中Cu+完全被Fe3+氧化，则有

对体系①、②，②含量较高，则决定电势为

Fe3++e=Fe2+

则混合体系的PE值为：

2、25℃时，在厌氧消化池中和PH=7.0的水接触的气体含65%的CH4和35%的CO2，请计算PE和Eh。

（已知PEo=2.87）

解：

厌氧条件下

其中Pco2/PcH4=0.35/0.65,[H+]=10-7mol/L又已知PE0=2.87

则

25℃时，

3、某水体的pH为10,碱度为2.00×10-3mol/L,求[H2CO3*][HCO3-][CO32-]。

（已知：

碳酸K1=4.57×10-7,K2=4.69×10-11）

解：

碱度=2.00×10-3=[OH-]+2[CO32-]+[HCO3-]-[H+]

=Kw/[H+]+2K2[HCO3-]/[H+]+[HCO3-]-[H+]

=10-14/10-10+2×4.69×10-11×[HCO3-]/10-10+[HCO3-]-10-10

则[HCO3-]=9.80×10-4mol/L

[H2CO3*]=[H+][HCO3-]/K1=2.14×10-7mol/L

[CO32-]=K2[HCO3-]/[H+]=4.60×10-4mol/

4、某水体的pH为8,碱度为1.00×10-3mol/L,求[H2CO3*][HCO3-][CO32-]。

（已知：

碳酸K1=4.57×10-7,K2=4.69×10-11）（参考教材P155）

五、论述题

1、是推导NOx与空气混合体系的光化学反应中O3浓度的表达式。

解：

NO、NO2和O3光化学循环反应如下：

（参考教材P76-77）

若大气中NO和NO2的起始浓度分别为[NO]0和[NO2]0,起始的[O3]0和[NO]0浓度为零，导出达到平衡时，有

2、试推导酸雨pH界限的理论值，并说明理论值与真实值的区别及原因。

解：

设只有CO2作为影响天然降水PH的因素，则

由电中性原理：

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

+

（2分）

一定温度下，KW，K1，K2，KH和Pco2均为已知或可测得。

代入上式求得PH=5.6（2分）

此即酸雨PH界限的理论值，在实际中酸雨的酸性还受其它酸碱性物质影响；且引起酸雨的H2So4、HNO3还有其天然来源，对酸雨PH有贡献；大气中碱性物质如NH3还会起中和作用，使PH值上升；由于地区自然条件不同，PH背景值不同，因此而PH相同的地区其污染程度不一定相同（3分）。

由世界各地调查结果显示，实际中PH=5.0作为酸雨界限更合理（1分）。

3、试论述有关光化学烟雾的定义、形成条件及简化机制。

解：

光化学烟雾是指含有NOX和HC等一次污染物的大气，在阳光照射下发生光化学反应而产生二次污染物，由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象（2分）。

它的形成条件主要有：

a.强烈的日光照射，多发生在中午或午后（1分）

b.大气中NOX和HC存在，即存在大量的汽车尾气（1分）

c.大气温度、湿度、风速较低，t=24~32℃（1分）

形成机理可简化表述为链反应过程

a.链引发NO2—hv—>NO+O

O+O2+M——>O3+M

O3+NO——>NO2+O2（3分）

b.链传递RH+HO—O2—>RO2+H2O

RCHO+HO—O2—>RC（0）O2+H2O

RCHO+hv—2O2—>RO2+HO2+CO

HO2+NO—O2—>NO2+HO

RO2+NO—O2—>NO2+R’CHO+HO2

RC（O）O2+NO—O2—>NO2+RO2+CO2（3分）

.链终止HO+NO2——>HNO3

RC