环境化学试题及答案

环境化学环境化学 题号一二三四五六七八 得分 评阅人 复查人签名 合分人签名 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 2 7.00 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eC HO 2 8 1 OC HH24 4 1 8 1 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=4.16 Eh=0.059pE=-4.160.059=0.246 5、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-1 6、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= CA CG 0 0.510-3= （1） 3100 . 3 3100 . 30 A G 0.2510-3= （2） 3100 . 1 3100 . 10 A G 2= 3100 . 3 3100 . 3 A3100 . 1 3100 . 1 A 2A+6.010-3=3.0（A+1.010-3） 2A+6.010-3=3.0A+3.010-3 A=3.010-3 G0=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- 212 1 令 212 1 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/L 2.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-/ Ka1H2S S2-= Ka1* Ka2H2S/H+2=8.910-81.310-150.1/(10-8)2=1.15710-7mol/l CdSCd2+S2- Ksp= Cd2+ S2- Cd2+= Ksp/S2-=7.910-27/1.15710-7=6.810-20 mol/l 3一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