大学环境化学试题及答案

大学环境化学试题及答案一、选择题（115=15 分）1. 光化学烟雾是一个链反应，链引发反应主要是（ ）A 丙烯氧化生成具有活性的自由基B HO2 和 RO2 等促进了 NO 向 NO2 转化C NO2 的光解 D 甲醛在光的照射下生成自由基2. 属于我国酸雨中关键性离子组分的是（ ）A NO3、SO4 B SO4、Cl C SO4、NH4 D SO4、Na3. 在水体中颗粒物对重金属的吸附量随 pH 值升高而（ ）A 增大 B 减少 C 不变 D 无法判断4. 有一个垂直湖水，pE 随湖的深度增加将（ ）A 降低 B 升高 C 不变 D 无法判断5. 降低 pH 值，水中沉积物重金属的释放量随之（ ）A 升高 B 降低 C 无影响 D 无法判断6. 具有温室效应的气体是（ ）A 甲烷、H2O B 甲烷、SO2 C O3、CO D CO2、SO27. 伦敦烟雾事件成为 ，美国洛杉机烟雾成 。A 光化学烟雾 B 酸性烟雾 C 硫酸性烟雾 D 碱性烟雾8. 大气逆温现象主要出现在_。A 寒冷的夜间 B 多云的冬季C 寒冷而晴朗的冬天 D 寒冷而晴朗的夜间9. 五十年代日本出现的痛痛病是由_污染水体后引起的。A CdB Hg C Pb D As10 大气中重要自由基是（ ）A HO HO2 B HO RC RRO2 D R HO211. 在某个单位系的含量比其他体系高得多，则此时该单位体系几乎等于混合复杂体系的 PE，称之为“决定电位”。在一般天然水环境中， 是“决定电位”物质。A 溶解 CO2 B 溶解氧 C 溶解 SO2 D 溶解 NO212. 有机污染物一般通过、 、 、光解和生物富集和生物降解等过程在水体中进行迁移转化。A 吸附作用 B 配合作用 C 挥发作用 D 水解作用13. 土壤的可交换性阳离子有两类，一类是致酸离子；另一类是盐基离子，下面离子中属于致酸离子是。A H、Ca B H、MgC Na、AI D H、AI+2+2+ +3+3+ -2-2-2-+2-+14. 光化学物种吸收光量子后可产生光化学反应的初级过程和次级过程。下面氯化氢的光化学反应过程中属于次级过程的是 。AHCl + hv H + Cl (1)BH + HCl H2 + Cl (2)CCl + Cl M(3)15. 气块在大气中的稳定度与大气垂直递减率（）和干绝热垂直递减率（d）两者有关。大气垂直递减率是指 ，若 表明大气是稳定的。A =-dT/dz B =dT/dz C d D d二、判断题（答在答体纸上，对的打“” ，错的打“”，115=15 分）1、对于挥发性较小的毒物，可以忽略其挥发作用。2、一般金属化合物在水中的溶解度大，迁移能力也大。3、水中的无机氮在较低的 pE 值时（pE5）、NO3 是主要形态。4、在 pH 为 6 的土壤里，铝离子对碱的缓冲能力较大。5、土壤的活性酸度与潜性酸度是同一个平衡体系的两种酸度。二者可以互相转化。6、光解作用是有机污染物真正的分解过程 。7. 分子的离解能越大，自由基越不稳定。8. 自由基具有强还原性，容易去氢夺氧。9. 大气中重要自由基是 HO 、HO2 自由基，它们的浓度夏天高于冬天。10. 控制臭氧浓度，可以缓解光化学烟雾。 -11. pE 越大，体系夺电子能力低，体系中重金属还原态形式存在。12. 生物降解有机物存在两种代谢模式，一种是生长代谢，另一种是共代谢。13. 铝离子对碱缓冲作用，聚合度越大，离子越少，对碱缓冲能力低。14. 重金属在天然水体中主要以腐殖酸配合形式存在。15. 配体有单齿配体和多齿配体，多齿配合物的稳定性高于单齿配合物。三、名词解释（25=10 分）1. 吸附等温线： 2. 温室效应： 3. 共代谢 4. 标化分配系数5. 离子交换吸附四、简答题 （45=20 分）1. 大气中的 CFCs 能破坏臭氧层，写出有关化学反应式。2. 简述土壤胶体的性质。3. 试述酸雨的主要成分、成因及写出有关化学反应式。4. 大气中 HO 主要来源有哪些？写出相关方程式。5. 简述水体沉积物中重金属的释放的影响因素五、计算题（20 分）1. O3 的键能为 101.2 kJ/mol,，计算可以使 O3 分子光化学反应裂解成 O 和 O2 的最大波长。（光速 c = 3.0108 m/s，普朗克常数 h = 6.6310-34J.s/光量，阿伏加德罗常数 N0=6.021023）。(7 分)2. 某有机物分子量是为 192，溶解在含有悬浮物的水体中，若悬浮物的 80%为细颗粒，有机碳含量为 10%，其余粗颗粒的有机碳含量为 4%，已知该有机物在水中的溶解度为 0.08mg/L，求 Kp。（8 分）-3 * -2-3. 具有 3.0010mol/L 碱度的水，pH 为 8.00，请计算H2CO3、HCO3、CO3和OH的浓度各是多少？(5 分)-7 -11 K1 = 4.4510； K2 = 4.6910六、论述题（210=20）1结合臭氧层破坏机理，提出保护臭氧层的对策。 +2.根据水体重金属迁移转化分析某市一家铅锌冶炼厂的含铅废水经化学处理后排入水体中，排污口水中铅的含量为0.30.4mg/L，而在下流 500 m 处水中铅的含量只有 34g/L，试分析其原因？环境化学A 卷标准答案1 C 2 C 3 A 4 A 5 A 6 A7 CA8 D9 A10 A11 B 12ACD 13D 14 BC 15 AC二、判断题（115=15 分）1.（） 2.（） 3.（）4.（）5.（）6（） 7（）8（）9（）10（）11（）12 （）13（） 14 （）15（）三、名词解释（25=10 分）1.吸附等温线：在恒温等条件下，（1 分) 吸附量 Q 与吸附物平衡浓度 c 的关系曲线称为吸附等温线，其相应的数学方程式称为吸附等温式。2温室效应：像 CO2 如温室的玻璃一样，它允许来自太阳的可见光射到地，也能阻止地面中的 CO2 吸收了地面辐射出来的红外光，把能量截留于大气之中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应。3.共代谢：某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源，必须有另外的化合物存在提供微生物碳源时，该有机物才能被降解，这种现象称为共代谢。4.标化分配系数：有机碳为基础表示的分配系数成为标化分配系数。用 Ko 表示。Koc=Kp/Xox。5.离子交换吸附：环境中大部分胶体带负电荷，容易吸附各种阳离子，在吸附过程中，胶体每吸附一部分阳离子，同时也放出等量的其他阳离子，此吸附称为离子交换吸附四、简答题 （45=20 分）1.大气中的 CFCs 能破坏臭氧层，写出有关化学反应式。答：F-11(CFCl3)和 F-12(CF2Cl2)等氟氯烃。它们在波长175220nm 的紫外光照射下会产生 Cl：l CFCl3?h?CFCl2?Cl CFl?h?C2FC?l C2C2光解所产生的 Cl 可破坏 O3，其机理为： Cl?O3?ClO?O2ClO?O?Cl?O2总反应 O3?O?2O22.简述土壤胶体的性质 (4 分)答：1）土壤胶体具有巨大的比表面和表面能（1 分）2） 土壤胶体具有双电层，微粒的内部称微粒核，一一般带负电荷，形成负离子层，其外部由于电性吸引而形成一个正离子层，而形成双电层。（1 分）3)土壤胶体的凝聚性和分散性：由于胶体的比表面和表面能都很大，为减小表面能，胶体具有相互吸引、凝聚的趋势，这就是胶体的凝聚性。但是在土壤溶液中胶体常带负电荷，即具有负的电动电位，所以胶体微粒又因相同电荷而相互排斥，电动电位越高，相互排斥力越强，肢体微粒呈现出的分散性也越强。3.试述酸雨的主要成分、成因及写出有关化学反应式。答：酸雨的主要成分是硫酸和硝酸。从污染源排放出来的 SO2和 NOx 经氧化形成硫酸、硝酸和亚硝酸和亚硝酸，这是造成酸雨的主要原因。其形成过程用方程表示如下：SO2+O?SO3 SO3+H2O?H2SO4 SO3+H2O?H2SO3H2SO3+O? H2SO4NO+O? NO2 2NO2+ H2O?HNO3+ HNO2 (3分)4. 大气中 HO 主要来源有哪些？写出相关方程式。1）O3 的光解：对于清洁大气，O3 的光解是大气中 HO 自由基的重要来源：2)HNO2 和 H2O2 的光解：对于污染大气，亚硝酸和 H2O2 光解是大气中 HO 重要来源5. 简述水体沉积物中重金属的释放的影响因素1）盐浓度升高：碱金属或碱土金属能把吸附在固体颗粒上的金属离子释放出来。这是金属从沉积物中释放的主要途径。2）氧化还原条件的变化：湖泊、河口及近岸沉积物中含有较多的好氧物质，使一定深度下的氧化还原电位降低，铁、锰等全部或部分溶解，被其吸附的或与之共存的重金属离子也被解析出来。3）降低 pH 值降低 pH 值，使碳酸盐和 氢氧化物溶解， H+的竞争增加了金属离子的解析量。（1 分）4）增加水中配合剂的含量：天然或人为的配合剂使用量的增加，可使金属离子形成可溶性配合物，使重金属从固体颗粒上解吸下来。四、计算题（20 分）1. O3 的键能为 101.2 kJ/mol，计算可以使 O3 分子光化学反应裂解成 O 和 O2 的最大波长。（光速 c = 3.0108 m/s，普朗克常数 h = 6.6310-34J.s/光量，阿伏加德罗常数 N0=6.021023）。解： E =N0h?= N0hchc ?= N0-348?6.63?10J.s?3.0?10?=6.02?10101.2 kJ/mol?10J/ kJ23 m/s =1.18310-6m =118.3nm答: 使 O3 分子裂解成 O 和 O2 最大波长为 118.3 nm。2. 某有机分子量为 192，溶解在含有悬浮物的水体中，若悬浮物中 80%为细颗粒，有机碳含量为 10%，其余粗颗粒有机碳含量为 4%，已知该有机物在水中溶解度为 0.08mg/L，求分配系数（Kp）。(8 分)解： Kow=5.00-0.670(SW?103/M)Kow=5.00-0.670(0.08?103/192)=5.25则 Kow=1.78?105 Koc=0.63?Kow=0.63?1.78?105=1.12?10f53=1.12100.2(1-0.80)(0.01)+0.850.05 =9.1410Kp?Koc0.2(1?f)XS?fX?OCOC答：该有机物的分配系数 Kp 是 6.63?103。3. 具有 3.0010mol/L 碱度的水，pH 为 8.00，请计算H2CO3、HCO3、CO3和OH的浓度各是多少？(5 分) K1 =4.4510; K2 = 4.6910-7 -11 -3 * -2-2-答：根据平衡方程求各种碳酸物百分比确定，当 pH=8.00 时，CO3 的浓度与 HCO3 浓度相比可以忽略，此时碱度全部由 HCO3-贡献。HCO3=碱度= 3.0010mol/L OH=1.0010mol/L根据离解常数 K1，可以计算出的H2CO3浓度：H2CO3=HHCO3/K1 =1.00103.0010/4.4510=6.7510mol/L代入 K2 的表示式计算CO3:CO3= K2HCO3/H =4.69103.0010/1.0010六、论述题（210=20）1结合臭氧层破坏机理，提出保护臭氧层的对策。1）破坏机理：水蒸汽、氮氧化物、氟氯烃等能加速臭氧耗损过程，破坏臭氧层的稳定状态，这些物质颗催化臭氧的分解。a) 氮氧化物的破坏作用 b) HO.自由基对臭氧的破坏作用2-+-11-3 -6 2-* -6-3-7-5 * -3 -6 =1.4110 mol/L-5大学环境化学试题及答案 2环境化学（A）一.填空（每空 1 分）1.环境问题是在过程中产生的，具体原因包括污染物过度开发资源 ；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。5.当 d 时，大气处于 6.大气中重要自由基产生于 光 离解。 7.由若干个苯环稠和在一起的化合物称为8.在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾，该反应机制为：自由基引发 、 自由基转化和增殖 、自由基氧化 NO、 链终止 ；9.平流层中的臭氧层能够吸收紫外线 从而保护生物，维持生态平衡；10.洛杉矶烟雾也称为 光化学烟雾。11.伦敦烟雾也称为 硫酸型烟雾 。12.当降水的 pH 值 5.0 时，称为酸雨。13.可吸入粒子是指粒径 10um 的颗粒物；14.PAN 是指大气中的过氧乙酰硝酸酯污染物；15.水中异养生物利用 自养生物 产生的有机物为能源及材料构成生 命体；16.导致痛痛病的污染物是 Cd ；17.导致水俁病的污染物是 甲基汞。18.腐殖质分子中含有多元环状 结构，其上联接有 -OH-COOH-CHO等官能团；19.非离子型有机物可通过 溶解 作用分配到土壤 有机质中；20.pH 值在 4.5 至 8.3 之间时,水中碳酸的主要形态分别为 CO2HCO- ；21.水中无机污染物的迁移转化方式有 吸附 、凝聚絮凝、 溶解沉淀 、 配合、 氧化还原 ； 22. 水中有机污染物的迁移转化方式有分配 、水解 、 光解、 挥发 、 生物降解 ；23.pE 值低表示环境为有机碳 性环境。24.标化分配系数是以 有机碳为基础表示的分配系数。25.次生矿物由物理分化和化学分化而成；26.氧垂曲线可依次划分为清洁区及 分解区 、 腐败区、恢复区 及清洁区27.在 S-P 模型中，溶解氧有一个最低值称为 极限溶解氧28.天然水中的颗粒物聚集的动力学方程分别称为为异向絮凝 、同向絮凝、 差速沉降絮凝。29.次生铝硅酸盐由 硅氧四面体 层和铝氢氧八面体 层构成，它们是 高岭 石、蒙脱石和 伊利石。1.已知某土壤有机碳含量为 5%，某有机物的辛醇-水分配系数为 Kow=4105,则该有机物在土壤上的分配系数 Kp 为 1.26104 (不考虑颗粒粒径大小的影响)2.气团的稳定性与密度层结 和 温度层结 两个因素有关。3. CH4 、 CO 、CFCs 。 4.腐殖质中不能被酸和碱提取的部分称为腐黑物 ，可溶于稀碱但不溶于酸的部分称为 腐殖酸 ，既溶于碱又溶于酸的的部分称为 富黑酸 。5.土壤是由气、液、固三相组成的，其中固相可分为土壤矿物质和土壤有机质 ，两者占土壤总量的 90%以上 。6.土壤及沉积物（底泥）对水中有机物的吸附作用（sorption）包括表面吸附 和分配作用 。7.测定正辛醇-水分配系数的方法有振荡法、产生柱法和高效液相色谱法。8.降水中主要的阴离子有 SO42- 、3- 、 Cl-、 HCO3- 。2 分）1.随高度升高气温的降低率称为大气垂直递减率（），对于逆温气层的大气垂直递减率 c 。a0 b. =0 c. 02.某一氧化-还原反应体系的标准电极电位 0.80，气 pEo 为 a 。 a13.55b. 13.35 c. 13.05 d.12.803测定总磷时，下例 c 组物质均会产生干扰，是测定结果偏低？ a亚砷酸盐、Cr（）、Cu（）、亚硝酸盐b. 砷酸盐、Cr（）、Cu（）、硝酸盐c. 砷酸盐、Cr（）、Cu（）、亚硝酸盐d. 亚砷酸盐、Cr（）、Cu（）、硝酸盐4五十年代日本出现的痛痛病是由 d 污染水体后引起的。aAsb. Hg c. Pb d.Cr5.根据 Whittby 三模态模型，粒径小于 a um 的粒子称为爱根核膜。 a0.05b. 0.1 c. 1 d.26在氨氮的测定中，氨与 b 生产黄色的络合物，可在 425nm波长下比色测定。a盐酸萘乙二胺显色剂 b. 纳氏试剂c. 混合试剂 d.二磺酸酚试剂7.重金属从悬浮物或沉积物中重新释放属于二次污染问题，下例 b 原因可能诱发重金属释放。a颗粒物聚沉 b. 降低水体的 pH 值c. 水流速度加快 d.富营养化加重8.下例吸附现象属于离子交换吸附的有 a 。a土壤胶体吸附碱土金属粒子 b. 土壤颗粒吸附非离子有机化合物c. 金属水和氧化物吸附过渡金属离子 d.腐殖质吸附非离子型农药9.下例说法正确的是 c 。a代换性酸度和水解性酸度属于活性酸度b潜性酸度是指土壤胶体吸附的可代换性 Al3+c土壤潜性酸度往往比活性酸度大得多10.在一封闭的碳酸体系中加入重碳酸盐，其中，c 不发生变化。a总碱度 b. pH c. 酚酞碱度 d.苛性碱度三名词解释1.光化学烟雾含有氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物的大气，在阳光照射下发生光化学反应产生二次污染，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2.酸性降水指通过降水，如雨，雪，雾，冰雹等将大气中的酸性物质迁移到地面的过程。3.生长代谢当微生物代谢时，某些有机污染物作为食物源提供能量和提供细胞生长所需的碳，该有机物被降解，这种现象称为生长代谢。4.次生矿物次生矿物是由原生矿物经化学风化后形成的新