水环境化学习题解答-第四章.pdf

第四章习题解答 第四章习题解答 说明 下文中浓度单位 M 均表示 mol L P125 题 4 12 解答 解题思路课上已讲过 此处不重复 近似计算的解法课堂上已讲过 这里就只 给出精确算法求解过程 已知水样 pH CO2 和碱度 则根据一 二级离解反应平衡式分别有 HCO3 1 0 10 4 10 6 35 10 6 7 2 24 10 4 M CO32 2 24 10 4 10 10 33 10 6 7 2 34 10 8 M 相比于 HCO3 不及其 1 104 碳酸盐总量 CT 1 0 10 4 2 24 10 4 3 24 10 4M 碳酸盐对碱度的贡献为 HCO3 2 CO32 106 7 14 10 6 7 2 24 10 4 M pH 调节为 8 3 时 水样中碳酸盐基本全部以 HCO3 形式存在 此时系统中 碳酸盐对碱度的贡献为 HCO3 10 8 3 108 3 14 3 24 10 4 1 99 10 6 3 22 10 4 M 因此需要加入的 NaOH 为 3 22 2 24 10 4 0 98 10 4 M 或者加入 Ca OH 2 量为 0 49 10 4M 请思考 精确计算与简略计算差距为 0 02 10 4 M 约为 2 如果水样 pH 初始值接近于 7 9 这个差距将如何变化 请自己尝试计算 本题中水体 碱度除了碳酸盐的贡献以外 是否还有其他来源 P125 题 4 14 解答 2 CO C K 2 CO P 3 36 10 7 33 4 1 12 10 5 M 由于实际中雨水 pH 值均在酸性范围内 因此 CO32 的量可以忽略不计 只 需再计算 HCO3 根据 H2CO3 HCO3 H 可知 H HCO3 HCO3 H 1 12 10 5 10 6 35 1 2 2 24 10 6 M 每升雨水中溶解 CO2的量为 1 12 10 5 2 24 10 6 1 34 10 5 mol P125 题 4 15 解答 根据克 克方程 2 112 11 2 303 lg CH CR TT 计算 1 8 2412 100011 2 303 8 314 288298 lg C C1 9 75mg L 本题请注意 气体溶于水是放热反应过程 计算过程中H 取负值 P125 题4 22解答 已知水样的总碱度和pH7 0 由碱度 HCO3 2 CO32 OH H 及pH7 0略去 CO32 对碱度的贡献 可 得 HCO3 2 00 10 3M 根据一 二级离解反应方程式分别计算 CO2 aq H2CO3 10 7 2 00 10 3 10 6 35 4 48 10 4M CO32 2 00 10 3 10 10 33 10 7 9 35 10 7M P125 题4 24解答 饱和溶液中CaCO3 分子量为100 浓度为6 9mg L 0 069 mM 其中两种离子浓度 分别为0 069 mM 则有 Ksp 0 069 10 3 2 4 76 10 9 接近于手册参考值2 9 10 9 请注意 计算Ksp的离子浓度单位一定是M P125 题4 24解答 H2S的饱和溶液中 H2S 0 1M pH 8 0 根据H2S 2H S2 K1K2 1 16 10 23 得体系中 S2 1 16 10 23 10 8 2 1 16 10 7M Cd2 Ksp S2 7 9 10 27 1 16 10 7 6 71 10 20M 6 71 10 20 65 103 mg L 4 3 10 15mg L 远远低于水质I类标准的Cd浓度限定值 P125 题4 24解答 已知 2 O C 0 32mg L 10 5M 首先根据氧的溶解度计算氧分压可得 2 O P 10 5 1 28 10 8 781Pa 7 7 10 3atm 根据 2 01 4 lg H O pEpEp 可计算pE 20 75 lg 7 7 10 3 1 4 10 7 13 22 E 13 22 0 0591 0 781V 该类题请注意两点 计算公式要用准确 查表要注意合适选择参数 如 P115表4 15的参数中若选用pE0 pH 7 0 则pE0已经包含了pH的影响 是 给定条件的pE0 则不能直接套用最基本的公式