环境化学 复习题汇总.doc

环境化学综合复习资料一、填空题由可见光（400nm780nm）引起光化学离解的物质键能是（c=3.0108m/s，h=6.62610-34J.s/光量子） 153.5kJ/mol E 正丁烯 乙烯 正丁烷 。大气颗粒物依照表面积与粒径分布的关系得到了三种不同类型的粒度模，分别是 爱根核模 、 积聚模 和 粗粒子模 ，并用来解释大气颗粒物的来源与归宿。其中 爱根核模 主要来源于燃烧过程所产生的一次颗粒物，以及气体分子通过化学反应均相成核而生成的二次颗粒物。由电介质促成的聚集称作 凝聚 ，而由聚合物促成的聚集称作 絮凝 ；根据DLVO理论把 范德华吸引力 和 扩散双电层排斥力 考虑为仅有的作用因素。水中有机污染物一般通过 吸附作用 、 挥发作用 、 水解作用 、 光解作用 和 生物富集和生物降解 等过程进行迁移转化。污染物由土壤向植物体内的迁移主要包括 被动迁移 和 主动迁移 两种方式；植物摄取氮的主要形态是 NH4+ 和 NO3- 。土壤的固磷作用可通过 化学沉淀 、 土壤固相表面交换吸附作用 、 闭蓄作用 以及 生物固定作用 完成。砷的甲基化在厌氧菌作用下主要产生 二甲基胂 ，而好氧的甲基化反应则产生三甲基胂 ；当土壤处于淹水还原状态时，砷对植物的危害 增大 ；与无机砷相比，有机砷的毒性 减少 。（后2个空填“增大”或“减少”）表面活性剂的生物降解机理主要是烷基链上 甲基氧化（或氧化） 、 b氧化 、 芳香族化合物的氧化 和 脱磺化 过程。二、单项选择题1.下列属于环境物理效应的是 A 。A.温室效应 B.土壤盐碱化C.光化学烟雾 D.酸雨2.关于HO说法不正确的是 B 。A.O3的光解是清洁大气中HO的主要来源。B.对于污染大气，HO主要来源于醛的光解，尤其是甲醛的光解。C.HO的光化学生成率白天高于夜间。D.HO有很高的活性，具有强氧化作用。3.在低层大气中可以吸收全部来自太阳的紫外光和部分见光的物质是 B 。A.O3 B.NO2C.SO2 D.HNO34.将下列物质按照光化学反应活性大小依次排列为 A 。A.2-丁烯1-丁烯乙烯正丁烷 B. 1-丁烯2-丁烯乙烯正丁烷C.乙烯2-丁烯1-丁烯正丁烷 D. 1-丁烯乙烯2-丁烯正丁烷5.水体中常见的吸附等温线有三类，能给出饱和吸附量的等温线是 C 。A.F型 B.L型C.H型 D.W型6.关于重金属铬的说法不正确的是 B 。A.Cr3+的毒性小于Cr6+ B.水中Cr3+的迁移能力大于Cr6+C.铬是人体必需的微量元素 D.铬也可以发生甲基化7.2,5二甲基呋喃在蒸馏水中将其暴露于阳光中没有反应，但是它在含有天然腐殖质的水中降解很快，这是因为2,5二甲基呋喃发生了 B 。A.直接光解 B.敏化光解C.氧化反应 D.共代谢8. D 是土壤中生物最活跃的一层，有机质大部分在这一层。A.覆盖层 B.母质层C.淀积层 D.淋溶层9.在黏土矿物的形成过程中，常常发生半径相近的离子取代一部分铝()或硅()的现象，即同晶置换作用。下列说法不正确的是 D 。A.Al3+可被Fe3+取代 B.同晶置换后的晶体构造并未改变C.Al3+可被Mg2+取代 D.高岭石富含钾就是同晶置换的结果10.有关土壤的阴离子交换吸附说法不正确的是 D 。A.是指带正电荷的胶体所吸附的阴离子与溶液中阴离子的交换作用B.主要是形成难溶性的沉淀而被强烈的吸附C.Cl、NO3等离子不被或很少被土壤吸附D.各种离子被土壤胶体吸附的顺序为：PO43FHCO3SO4211.痛痛病是由于长期食用含 A 量高的稻米引起的中毒。A.镉 B.铬C.砷 D.铅12.水俣病事件是世界历史上首次出现的重金属污染重大事件。在烷基汞中，不属于水俣病的致病性物质的是 D 。A.甲基汞 13.目前已知的毒性最强的化合物是 D 。A.DDT B.六六六C. 2,3D D. 2,3,7,8四氯二苯并二恶英 14.某些污染物可能通过食物链的传递产生积累放大作用，这是 D 的一种重要表现形式。A.物理迁移 B.机械迁移C.物理化学迁移 D.生物迁移15. B 宣告一部分环境问题是由于贫穷造成的，并明确提出发展中国家要在发展中解决环境问题。这是联合国组织第一次把环境问题与社会因素联系起来。A. 21世纪议程 B.1972年斯德哥尔摩会议人类环境宣言C.1987年发表的我们的未来 D.里约环境与发展宣言16.平流层内热源是 B 。A.臭氧的分解过程 B.臭氧的形成过程C.来源于下层对流层气体的辐射热 D.来源于上层中间层气体的辐射热17.发生逆温现象的气层稳定性特强，这对于大气中垂直运动的发展起着阻碍作用，不利于污染物的扩散。近地面的逆温通常以 A 为主。A.辐射逆温 B.地形逆温C.下沉逆温 D.融雪逆温18. A 是大气中含量最高的碳氢化合物，约占碳氢化合物排放量的80%以上。A.甲烷 B.石油烃C.芳香烃 D.萜类19.静电除尘法去除烟道气中的颗粒物，利用的颗粒物表面性质是 B 。A.成核作用 B.粘合C.吸着 D.吸收20.在我国的酸性降水中，含量最多的阴离子是 A 。A.SO42- B.NO3-C.Cl- D.HCO3-21.天然水中常见主要离子总量作为水的总含盐量(TSD)，而总含盐量不包括下列离子含量 B 。A.SO42- B.NO3-C.Cl- D.HCO3-22.我国水中优先控制污染物黑名单中的重金属有 B 。A.Ag B.CdC.Pn D.Zn下列不属于腐殖质的特征的是 B 。A.具有抵抗微生物降解的能力 B. 具有弱碱性C.具有同金属离子形成络合物的能力 D.具有凝聚作用23.下列因素可增加吸附作用的是 B 。A.溶解度增加 B.H+浓度增加C.吸附剂粒度增加 D.分子量越大24.下列属于土壤最活跃的一层是 D 。A.覆盖层 B.母质层C.淀积层 D.淋溶层25.岩石的化学风化历程不包括 D 。A.氧化 B.水解C.酸性水解 D.氧化还原26.下面关于土壤阳离子交换量不正确的是 C 。A.阳离子电荷数越高，阳离子交换能力越强B.同价离子中，离子半径越大，阳离子交换能力越强C.pH值越低阳离子交换量越高D.土壤质地越细，阳离子交换量越高27.汞及其化合物挥发程度与 D 关系不密切。A.化合物的形态及在水中的溶解度 B.表面吸附C.大气的相对湿度 D.分子量28.水俣病事件是世界历史上首次出现的重金属污染重大事件。在烷基汞中，不属于水俣病的致病性物质的是 D 。A.甲基汞 B.乙基汞C.丙基汞 D.丁基汞三、不定项选择题1.下列属于环境生物效应的是 C 。A.温室效应 B.土壤盐碱化C.多环芳烃导致癌症的发生 D.酸雨2.在下面物类中，是HNO2分子吸收光子的可能产物有 ABCD 。A.NO B.HC.NO2 D.HNO33.半径为2mm左右的颗粒一般不能靠下列过程明显去除 ABCD 。A.重力沉降 B.布朗运动C.雨除 D.冲刷4.对流层大气组分中能够吸收长波的物质主要有 AB 。A.CO2 B.水蒸汽分子C.O2 D.N25.关于(NH4)2SO4颗粒物说法正确的是 ABD 。A.能够降低大气的能见度 B.大气中主要的硫酸盐颗粒物C.容易形成较大颗粒 D.对降水的性质有重要影响6.在一封闭体系中含有丙烯、NOX和空气，在模拟太阳光的人工光源照射下进行模拟大气光化学反应。属于二次污染物的有 ABCD 。A.O3 B.CH3CH2OC. CH2O D.PAN7.已知E0（Fe3+/Fe2+）=0.68V，a(Fe3+)=0.01mol/L, a(Fe2+)=0.1mol/L，pE0和pE分别为 D 。A.11.52，12.52 B.10.52，11.52C.12.52，11.52 D. 11.52，10.528.比较容易发生盐碱化的土壤是 BC 。A.地下水矿化度低的土壤 B.蒸发量大于降水量的土壤C.地下水位较高的土壤 D.酸性土壤9.关于土壤空气说法正确的是 BD 。A.土壤空气是一个连续的体系B.土壤空气中CO2含量大于大气中CO2含量 C.土壤空气中的O2和水蒸气含量低于大气 D.土壤空气中还含有少量还原性气体，如CH4 、H2S、H2、NH3等10.汞及其化合物挥发程度与 ABCD 等密切相关。A.化合物的形态 B.在水中的溶解度C.表面吸附 D.大气的相对湿度11.对流层大气组分中能够吸收长波的物质主要有 AB 。A.CO2 B.水蒸汽分子 C.O2 D.N212.天然水中主要离子有八种，占离子总量的9599，包括 BC 。A. K+、Na+、NH4+、H+ B. Cl-、NO3-、HCO3-、SO42-C. K+、Na+、Ca2+、Mg2+ D. Cl-、NO3-、CO32-、SO42-13.关于(NH4)2SO4颗粒物说法正确的是 ABCD 。A.能够降低大气的能见度 B.大气中主要的硫酸盐颗粒物C.可由核模粒子凝聚成积聚模粒子 D.对降水的性质有重要影响14.海盐溅沫颗粒物为 AD 。A.一次颗粒物 B.二次颗粒物 C.细粒子 D.粗粒子15.天然水体中重要的配位体有 AD 。A.OH- B.NO3- C.腐黑物 D.农药四、判断题1.环境污染物是环境化学研究的对象，是生产、生活中的无用甚至是有毒有害物。（）2.风、雨、雷电等天气现象发生在大气的平流层中。（）3.海洋和大陆的物理性质有很大差别，因此海陆风有利于污染物的扩散迁移。（）4.SO2吸收光子后不发生光解，只能生成激发态，所以SO2在污染的大气中不能参与光化学反应。（）5.BOD是指在一定体积的水中有机物生物降解所要耗用的氧的量。（）6.一般天然水体中，溶解氧是“决定电位”物质，而在有机物累积的厌氧环境中，有机物是“决定电位”物质。（）7.土壤潜性酸度的来源是土壤胶体吸附的可代换性H+和A13+。根据提取液的不同，潜性酸度分为代换性酸度和水解酸度。（）8.污染物由土壤向植物体内迁移的方式主要包括被动转移和主动转移两种。（）9.多氯联苯很难降解，目前最好的处理方法是焚烧，也不会产生二次污染。（）10.对于同一种表面活性剂来说，分子量越大洗涤效果越好；分子量越小润湿性、渗透性越好。（）11.PM2.5颗粒物也称为可入肺颗粒物，是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响，PM2.5颗粒物可被雨除有效去除。12.富营养化是由于氮、磷、氧等营养物质大量增多，导致的水生生物迅速繁殖，水质恶化的现象。（）13.K+、Na+、Ca2+、Mg2+、HCO3、NO3、Cl和SO42为天然水中常见的八大离子，占天然水中离子总量的9599%。（）14.H+是矿物土壤中潜性酸度的主要来源，如红壤的潜性酸度95以上是由代换性的H+产生的。（）15.土壤溶液中常见阳离子的凝聚能力顺序是：三价离子二价离子一价离子。（）16.盐基饱和度对土壤缓冲性能有重要影响，盐基饱和土壤对酸不具有缓冲作用。（）17.多氯联苯是引起日本米糠油中毒事件的物质，目前唯一的处理方法是安全填埋。（）18.阳离子表面活性剂具有消毒灭菌作用。（）19.土壤酸度可用活性酸度和潜性酸度来表示，活性酸度和潜性酸度是同一个平衡体系的两种酸度，可以互相转化。（）20.土壤酸化导致土壤中的盐基离子容易发生淋溶，同时也可促使磷的固定，pH越低，这种影响越大。（）21.重金属和准金属污染物一旦进入水环境，均不能被生物降解，主要通过沉淀溶解、氧化还原、络合作用、胶体形成、吸附解吸等一系列物理化学作用进行迁移转化。（）22.重金属离子的毒性要大于化合态物质的毒性，而金属离子通过配合作用可有效降低其毒性。（）23.在HCl的存在下，一甲基汞可以转化为二甲基汞。（）24.Eh降低或pH值升高可增加砷的溶解度，这是因为AsO43-的溶解度要大于AsO33-。（）25.多环芳烃是一大类广泛存在于环境中的有机污染物，也是最早被发现和研究的化学致癌物。（）五、简答题1.试述酸雨的形成机理；并阐述影响酸雨的因素。答：形成机理：酸雨中含有多种无机酸和有机酸，绝大部分是硫酸和硝酸，多数情况下以硫酸为主。大气中的SO2和NOx经氧化后溶于水形成硫酸、硝酸和亚硝酸，这是造成降水pH降低的主要原因。气中的碱性物质对酸性降水起“缓冲作用”。降水的酸度是酸和碱平衡的结果。原因：酸性污染物的排放及其转化条件：SO2、NOX等污染严重，降水的pH就低；气温高、湿度大也有利于转化。大气中的氨：NH3是大气中唯一的常见气态碱，易溶于水，能与酸性气溶胶或雨水中的酸起中和作用； NH3也可与SO2反应，从而进一步避免了硫酸的生成，降低了雨水的酸度。颗粒物酸度及其缓冲能力：酸雨不仅与大气的酸性和碱性气体有关，同时也与大气中颗粒物的性质有关。颗粒物对酸雨的形成有两方面作用，一是含的金属可催化SO2氧化成H2SO4。二是与酸起中和起到缓冲作用或加剧降水酸度。天气形势的影响：如果气象条件和地形有利于污染物的扩散，则大气中污染物浓度降低，酸雨就减弱，反之则加重。2.某冶炼厂含铅废水经处理后排入河水中，测得排污口附近河水中铅的含量为0.40.5mg/L，而在下游500米处河水中铅含量仅为34g/L，请解释其原因。答：天然水中铅主要以Pb2+状态存在，其含量和形态明显地受CO32- 、SO42-、OH-和Cl-等含量的影响。在中性和弱碱性的水中，铅的浓度受氢氧化铅所限制，水中铅含量取决于Pb(OH)2的溶度积。在偏酸性天然水中，水中Pb2+浓度被硫化铅所限制。含铅废水经处理后排入河水中，废水与河水发生强烈的混合稀释作用，水中铅浓度下降；其次水体中悬浮颗粒物和沉积物对铅有强烈的吸附作用，因此混合稀释作用、铅及铅化合物的溶解度和水中固体物质对铅的吸附作用是导致水中铅含量降低的重要因素。3.影响农药在土壤中扩散的主要因素？土壤水分含量吸附：存在化学吸附可使农药的有效扩散系数降低土壤的紧实度：增加土壤的紧实度的总影响是降低土壤对农药的扩散系数。温度：温度增高的总效应是扩散系数增大气流速度：如果空气的相对湿度不是100，增加气流就促进土壤表面水分含量降低，可以使农药蒸汽更快地离开土壤表面，同时使农药蒸汽向土壤表面运动的速度加快。农药种类:不同农药的扩散行为不同。4.有机配位体对重金属迁移的影响。答：影响颗粒物对金属的吸附：a.由于和金属离子生成络合物，与表面吸附发生争夺，使金属吸附受到抑制。b.如果能形成弱络合物，不会引起吸附量明显变化。c.如果能形成强络合物，则可能会增大吸附量。影响重金属化合物的溶解度5.说明平流层温度变化的原因。答：平流层中的O3分子能够吸收来自太阳的紫外辐射而分解为氧原子和氧分子，当它们又重新化合为O3分子时，便可释放出大量的热能，这就是平流层温度升高的原因。6.简述表面活性剂对环境的污染与效应。答：水中洗涤剂浓度在0.7-1mg/L时就可能出现持久性泡沫。洗涤剂中含有大量的聚磷酸盐作为增净剂，是造成水体富营养化的重要原因。表面活性剂可以促进水体中石油和多氯联苯等不溶性有机物的乳化、分散，增加废水处理的困难。由于阳离子表面活性剂具有一定的杀菌能力，在浓度高时，可能破坏水体微生物的群落。对人和动物有毒性。7.以CCl4为例说明平流层中卤代烃污染物的转化及对O3层的破坏。答：CCl4 + hn CCl3 + Cl CC13氧化成光气。Cl参与破坏臭氧的链式反应： CCl3 + O2 COCl2 + ClOCl + O3 ClO + O2O3吸收高能光子发生光分解反应，生成O2和O，O再与ClO反应，将其又转化为Cl： O3 + hn O + O2 O + ClO Cl + O2 链式反应中除去了两个O3后，又再次提供了除去另外O3的Cl。这种循环将继续下去，直到Cl与甲烷或某些其他的含氢类化合物反应，全部变成HCl为止。 Cl + CH4 HCl + CH3 HCl可与HO反应重新生成Cl： OH + HCl H2O + Cl 一个氯原子在扩散出平流层之前，它在链式反应中进出的活动将发生10次以上，能破坏数以千计的O3，直至HCl到达对流层，并在降雨时被清除。8.伦敦型烟雾与洛杉矶型烟雾有什么差别？项目伦敦型洛杉矶型概况较早(1873年),已多次出现较晚(1946年),发生光化学反应污染物颗粒物、SO2、硫酸雾等碳氢化合物、NOX、O3、PAN、醛类燃料煤汽油、煤油、石油气象条件季节冬夏、秋气温低（4以下）高（24以上）湿度高低日光弱强臭氧浓度低高出现时间白天夜间连续白天毒性对呼吸道有刺激作用，严重时导致死亡对眼和呼吸道有刺激作用。O3等氧化剂有强氧化破坏作用，严重时可导致死亡。9.影响水中吸附的因素？吸附作用的强弱主要决定于吸附剂和吸附质的性质；同系物的有机溶质，分子量越大吸附量越大；溶解度越小，即疏水性越高的溶质越容易被吸附；极性吸附剂容易吸附极性溶质，非极性吸附剂容易吸附非极性溶质；当分子的大小相同时，一般是芳香族化合物比脂肪族化合物更容易被吸附；有支链的化合物比直链化合物容易吸附；吸附剂粒度越小，吸附量越大，即富集能力越强，但在直径为几微米时有一个临界值；温度对溶液中的吸附有两种不同的效应：吸附为放热过程，温度升高，吸附量应降低；但温度升高可使溶质的溶解度降低，因而吸附量增大；pH对水体中物质的吸附有重要影响，一般是pH增大吸附量增高。10.土壤活性酸度与潜性酸度的关系。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。二者可以相互转化，在一定条件下处于暂时的平衡状态。土壤活性酸度是土壤酸度的根本起点和现实表现。土壤胶体是H+和A13+的贮存库，潜性酸度则是活性酸度的贮备。土壤的潜性酸度往往比活性酸度大得多，二者比例在砂土中约为1000；在有机质丰富的粘土中可高达5l041105。11.为什么土壤具有缓冲性能土壤溶液的缓冲作用：土壤溶液中含有碳酸、硅酸、磷酸、腐殖酸等弱酸及其盐类，构成一个良好的缓冲体系，对酸碱具有缓冲作用。土壤中的某些有机酸是两性物质，具有缓冲作用。如氨基酸含氨基和羧基可分别中和酸和碱，从而对酸和碱都具有缓冲能力。土壤胶体的缓冲作用：土壤胶体吸附有各种阳离子，其中盐基离子和氢离子能分别对酸和碱起缓冲作用。土壤胶体的数量和盐基代换量越大，土壤的缓冲性能就越强。12.表面活性剂的生物降解机理甲基氧化：疏水基团未端的甲基氧化为羧基的过程： RCH2CH2CH3 RCH2CH2CH2OH R-CHO R-COOHb氧化：分子中的羧酸在HSCoA作用下被氧化，使未端第二个碳键断裂的过程。芳香族化合物的氧化：此过程一般是苯酚、水杨酸等化合物的开环反应。其机理可以认为是首先生成儿茶酚，然后在两个羟基中开裂，经过二羧酸，最后降解消失。脱磺化过程：带磺酸基的表面活性剂，都可在烷基链氧化过程中伴随着脱磺酸基的反应。13.比较土壤空气和大气的异同点。答：土壤空气主要成分都是N2、O2和CO2。但与大气有些差异：土壤空气是一个不连续的体系；土壤空气中CO2含量大于大气中CO2含量，而O2含量低于大气。土壤空气中水蒸气的含量比大气中高得多。土壤空气中还含有少量还原性气体，如CH4 、H2S、H2、NH3等。六、计算题pH0126.00.69200.30801.4441058.00.021880.97364.5661031.在一个pH6.0、碱度1.8mmol/L的水体中，若加入碳酸钠使其碱化，问需加多少的碳酸钠才能使水体pH升至8.0。若用NaOH进行碱化，又需加多少碱？解：总碱度cT(1+22) + OH- - H+ ) pH在59范围内，碱度 10-3mol/L或pH在68范围内，碱度 10-4mol/L时，H+、OH-可忽略： cT碱度 pH6.0时， 3.247 pH8.0时， 1.018 则cT碱度1.83.247mmol/L5.845mmol/L 如果加入NaOH则：碱度5.845/1.0185.74mmol/L A=5.74-1.6=4.14mmol/L 如果加入碳酸钠，令加入量为x mmol/L则：碱度1.8+2x； cT5.845+x5.845+x1.018(1.8+2x)x=3.87 .某一天然水体在1atm、25时，与其接触的大气成分如下表所示：干空气含量%享利常数KH离解常数K1离解常数K2CO20.043.510-74.510-74.710-11O220.951.2610-8水蒸汽饱和蒸汽压为3167PaO2 + H+ + e 2H2O E0=1.229计算水中的溶解氧含量。计算水体的pE值。解：氧气分压及溶解浓度为：O2分子量为32，所以溶解氧：DO=O2(aq)32=8.29mg/L由于K2K1,所以不考虑二级酸离解，CO2在水中离解部分可产生等浓度的H+和HCO3-。H+和HCO3-的浓度可从CO2的酸离解常数(K1)计算出：