环境化学复习

1 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 01 105 J mol 故可引起 N O 键断裂 2 设大气压力为 1 0130 105Pa 25 空气中水蒸气的分压为 0 03167 105Pa 25 氧溶于水的亨利常数为 1 26 108 计算氧气在水中的 溶解度 解 PO2 1 01325 0 03167 105 0 21 0 2056 105 pa O2 aq KH PO2 1 26 105 0 2056 10 8 2 6 10 4 mol l O2 aq 2 6 10 4 32 1000 8 32 mg l 3 具有 2 00 10 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 3 828 10 4 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 00 10 3mol l l H OH 10 7 mol l HCO3 H HCO3 K1 1 00 10 7 2 00 10 3 4 55 10 7 4 49 10 4mol l CO3 K2 HCO3 H 4 69 10 11 2 00 10 3 1 00 10 7 9 38 10 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 解 pE pE0 1 n lg 反应物 生成物 2 87 lgPCO20 125 H PCH40 125 6 2 87 lg 0 350 125 10 7 0 650 125 2 87 lg 0 877 10 7 0 948 2 87 lg 0 925 7 4 16 Eh 0 059pE 4 16 0 059 0 246 5 一个有毒化合物排入至 pH 8 4 T 25 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 9 10 7L d mol 中性水解速率常数 Kn 1 6d 1 请计算化合物的水解速 率常数 解 Kh Kn w Ka H Kb OH 1 6 0 1 0 4 9 10 7 10 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 0 10 3mol L 溶液中每克悬浮固体吸附溶质为 0 5 10 3mol L 当平衡浓 度降至 1 0 10 3mol L 时 每克吸附剂吸附溶质为 0 25 10 3mol L 问每克 吸附剂可以吸附溶质的吸附限量是多少 解 G CA CG 0 0 5 10 3 1 3100 3 3100 30 A G 0 25 10 3 2 3100 1 3100 10 A G 2 3100 3 3100 3 A3100 1 3100 1 A 2A 6 0 10 3 3 0 A 1 0 10 3 2A 6 0 10 3 3 0A 3 0 10 3 A 3 0 10 3 G0 1 0 10 3 mol L g 7 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 3 828 10 4 1 224 pH 8 0 时 0 0 02188 1 0 9736 2 4 566 10 3 1 018 解 总碱度 KW H CT 1 2 2 H CT 总碱度 H OH 212 1 7 令 212 1 当 pH 在 5 9 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 pH 7 0 时 1 0 8162 2 3 828 10 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 2 CO32 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 9248 1 6 0 3248 mmol L 8 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 9 10 27 H2S 离解常数 K1 8 9 10 8 K2 1 3 10 15 饱和水溶液中 解 H2S H HS Ka1 H HS H2S HS Ka1 H2S H HS H S2 Ka2 H S2 HS H 2 S2 Ka1 H2S S2 Ka1 Ka2 H2S H 2 8 9 10 8 1 3 10 15 0 1 10 8 2 1 157 10 7mol l CdS Cd2 S2 Ksp Cd2 S2 Cd2 Ksp S2 7 9 10 27 1 157 10 7 6 8 10 20 mol l 9 一个有毒化合物排入至 pH 8 4 T 25 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 9 10 7L d mol 中性水解速率常数 Kn 1 6d 1