水化学简答题.doc

水分析化学部分名词解释水污染：当水中的杂质数量达到一定程度后，就会对人类环境或水的利用产生不良影响，水质的这种恶化称为水污染。水分循环：由于太阳辐射与地球引力的作用，地球上的水从地表蒸发、凝结成云、降水到径流，积累到土中或水域，再次蒸发，进行周而复始的循环过程。水分子的缔合：由单分子通过氢键结合成比较复杂的多分子而不引起水的化学性质变化的现象。水体：指海洋、湖泊、河流、沼泽、水库、地下等载 含义：指海洋、湖泊、河流、沼泽、水库、地下等载体中水的总称。水的表色：包括悬浮杂质在内的，悬浮态、胶体和溶解状态所构成的水色。水的真色：除去悬浮杂质后的水由胶体和悬浮杂质所造成的颜色称为真色。浊度：表示水中含有悬浮及胶体状态的杂质，引起水的浑浊程度，并以浊度作单位，是天然水和饮用水的一项重要水质指标。残渣：残渣是表征水中溶解性物质、不溶解性物质含量的指标。残渣分为总残渣(总固体TS或总蒸发残渣)、总可滤残渣(溶解性总固体DS或溶解性蒸发残渣)、总不可滤残渣(悬浮物SS)三种。电离度：弱电解质在溶液里达电离平衡时，已电离的电解质分子数占原来总分子数（包括已电离的和未电离的）的百分数。同离子效应：两种含有相同离子的盐（或酸、碱）溶于水时，它们的溶解度（或酸度系数）都会降低，这种现象叫做同离子效应。盐效应：往弱电解质的溶液中加入与弱电解质没有相同离子的强电解质时，由于溶液中离子总浓度增大，离子间相互牵制作用增强，使得弱电解质解离的阴、阳离子结合形成分子的机会减小，从而使弱电解质分子浓度减小，离子浓度相应增大，解离度增大，这种效应称为盐效应。平衡CO2，侵蚀CO2：天然水中含有的游离二氧化碳，可与岩石中的碳酸盐建立下列平衡：CaCO3+CO2+H2O=Ca2+2HCO3-MgCO3+CO2+H2O=Mg2+2HCO3-与上式反应中2HCO3-维持平衡的CO2称为平衡CO2。如果水中游离的CO2含量大于上述平衡，就溶解碳酸盐，产生重碳酸盐（HCO3-）,使平衡向右移动，这部分能与碳酸盐起反应的CO2，称为侵蚀性CO2。饱和溶解氧：溶解氧是指溶解于水中分子状态的氧，即水中的O2，用DO表示。饱和溶解氧是指当水体与大气中氧交换处于平衡时,水中溶解氧的浓度。酸度：水中给出质子物质的总量。碱度：水中接受质子物质的总量。矿化度:水中全部阳离子、阴离子的总量。硬度:指水中Ca+、Mg2+浓度的总量。生物生成物质：(百度)生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。水化学相：指在整个延伸范围内都具有相同的水化学条件,且其中以某一溶解了的物质(离子、胶体 子、胶体)占优势的地上地段和地下水圈地段的水相。水化学组或水化学建造：几个水化学相联合。氧垂曲线：在河流受到大量有机物污染时，由于有机物这种氧化分解作用，水体溶解氧发生变化，随着污染源到河流下游一定距离内，溶解氧由高到低，再到原来溶解氧水平，可绘制成一条溶解氧下降曲线，称之为氧垂曲线。滴定分析法：又称容量分析，将已知准确浓度的试剂溶液和被分析物质的组分定量反应完全根据反应完成时所消耗的试剂溶液的浓度和用量（体积）计算出被分析物质的含量的方法。仪器分析：用仪器测定被测物质的物理或物理化学性质，以确定水样组成和性质的方法。化学计量点：在滴定反应中，当加入的标准溶液与待测组分按反应式的化学计量关系恰好反应完全时，反应到达了化学计量点用sp来表示。滴定终点：指示剂变色的点。水质：是指水及其中杂质共同表现的综合特性。水质指标：天然水评价指标一般为色、嗅、味、透明度、水温、矿化度、总硬度、氧化-还原电位、pH值、生化需氧量和化学需氧量等。电导率：表示水溶液传导电流的能力，可间接表示水中可滤残渣的相对含量。ORP（氧化还原电位）：它表征介质氧化性或还原性的相对程度.游离性余氯：水液氯消毒时，氯水解成游离性有效氯，饮用水氯消毒之后剩余的游离性有效氯为游离性余氯。COD：指在一定条件下，水中有机物质被化学氧化剂耗氧过程中所消耗的氧化剂的氧量。BOD：指水中有机物被生物分解的生物化学过程中所消耗的溶解氧量。TOD：指水中能被氧化的有机和无机物质燃烧变成稳定的氧化物所需的氧量。TOC（总有机碳）：表示水体中有机物总的碳含量。 高锰酸盐指数：高锰酸盐指数是指在一定条件下，以高锰酸钾（KMnO4）为氧化剂，处理水样时所消耗的量。水质标准：是表示生活饮用水，工农业用水及各种受污染水中污染物质的最高容许浓度或限量阀值的具体限制和要求。系统误差：又叫可测误差。由于某些经常的原因所引起的误差，是测定结果系统偏高或偏低。其大小正负有一定的规律，具有重复性和可测性。随机误差：又叫偶然误差。有某些偶然原因所引起的误差。随机误差的大小正负无法测量，也无法加以校正，所以也叫做不可测误差。准确度：指测定结果与真实值接近的程度。有系统误差和随机误差决定。精密度：指各次测定结果互相接近的程度。标准物质：能用于直接配制或标定标准溶液（已知准确浓度的溶液）的物质称为基准物质或者标准物质。缓冲溶液：能对抗外来少量强酸，强碱或稍加稀释不引起溶液pH值发生明显变化的作用称为缓冲作用。拥有缓冲作用的溶液称为缓冲溶液。氨羧络合剂：有机络合剂分子中含有氨氮和羧氧配位原子的氨基多元酸的统称。金属指示剂：金属指示剂是一些有机络合剂，可与金属离子形成有色络合物，其颜色与金属指示剂本身的颜色不同，因此，可以指示被滴定金属离子在计量点附近pM值的变化。自身指示剂：利用滴定剂或被滴定液本身的颜色变化来指示滴定终点到达，这种滴定剂或被滴定物质起着指示剂的作用，因此叫自身指示剂。专属指示剂：能与滴定体系中的氧化态或还原态物质结合生成特殊颜色，来指示滴定终点的物质，其本身没有氧化还原性质。氧化还原指示剂：本身具有氧化还原性质的有机化合物，能够指示在计量点附近颜色变化的物质。标准曲线法：标准曲线法也称外标法或直接比较法，是一种简便、快速的定量方法。与分光光度分析中的标准曲线法相似，首先用欲测组分的标准样品绘制标准曲线。具体方法是：用标准样品配制成不同浓度的标准系列，在与待测组分相同的色谱条件下，等体积准确进样，测量各峰的峰面积或峰高，用峰面积或峰高对样品浓度绘制标准曲线，此标准曲线应是通过原点的直线。若标准曲线不通过原点，则说明存在系统误差。标准曲线的斜率即为绝对校正因子。断面布设法 ：分为分断面布设和多断面布设法水体自净： (广义)是指受污染的水体由于物理、化学、生物等方面的作用，使污染物浓度逐渐降低，经一段时间后恢复到受污染前的状态。 (狭义)是指水体中微生物氧化分解有机污染物而使水质净化的作用。持久性有机污染物：人类合成的能持久存在于环境中、通过生物食物链（网）累积、并对人类健康造成有害影响的化学物质。单色光：具有同一波长的光。互补色光：如果两种不同颜色的单色光按一定的强度比例混合能得到白光，那么就称这两种单色光为互补色光。朗白比尔定律：当一束平行单色光通过均匀样品时，其吸光度与吸光组分的浓度、吸光池的厚度乘积成正比。简答题水化学的研究任务和内容：研究任务：研究水及其杂质、污染物的组成性质；研究水中杂质的含量及其变化情况；研究水中杂质的分析方法。内容：水化学成分分类，在自然条件下和人为活动影响下水化学成分的形成过程，水质评价，水质分析和监测，水质的动态变化及其预报。天然水中的化学组成成分：包括：1溶解性气体（主要气体、微量气体）2溶解性物质（生物生成物、微量元素、主要离子）3胶体物质（无机胶体、有机胶体）4悬浮物质（藻类及原生动物、泥沙、粘土）。天然水化学成分形成的影响因素：海盐、土壤盐分、火山喷出物、大气污染物、大气放电产生的NO、NO2等天然水中的主要溶解气体、主要离子、生物生成物质的含量及变化情况:主要溶解气体O2、 N2 、CO2、H2S、CH4、H2、He等。主要离子：Cl-、SO42-、HCO3- 、CO32-、Na+、K+ 、Ca2+ 、Mg2+天然水中微量元素的含量情况对人体影响:微量元素指天然水中含量小于1mg/L 的元素，主要包括重金属元素（如Cu、Zn、Pb 、Ni、Co等）、稀有元素（Li、Rb、Cs、Be）卤素（Br、I 、F）和放射性元素（Ra、Rn）。若水体中含有有毒的微量元素将会危害人体健康。天然水的化学分类：(1)按矿化度分类：按水中离子总量对水进行分类淡水:50g/kg。(2)舒卡列夫分类法：按水中阴阳离子浓度分类。(3)按主要组分和离子相互间的对比分类。什么是天然水中的酸度和碱度，它们主要是由哪些物质组成？水中碱度是指水中所含能接受质子的物质的总量，即水中所有能与强酸定量作用的物质的总量。而水中的酸度是指水中的所含能够给出质子的物质的总量，即水中所有能与强碱定量作用的物质的总量。水中的碱度主要有3类，一类是强碱，如Ca(OH)2、NaOH等，在水中全部解离成OH-离子；一类是弱碱，如NH3、C6H5NH2等，在水中部分解离成OH-离子；另一类是强碱弱酸盐，如Na2CO3、NaHCO3等，在水中部分水解产生OH-离子。水中的酸度主要有弱酸（如CO2、H2CO3、H2S及单宁酸等各种有机酸）、强酸弱碱盐（如FeCl3和Al2(SO4)3等）和强酸（如HCl、H2SO4、HNO3）等3大类。河水矿化度 与河水中主要阴阳离子的关系：矿化度是指水中离子、分子和各种化合物的总含量,通常以水烘干后所得的残渣来确定.（我真的不知道怎么找这个题目的答案了，就这样凑合吧）污染源、污染物、污染方式、污染途径的含义及分类：（1）污染源是指造成环境污染的污染物发生源，通常指向环境排放有害物质或对环境产生有害影响的场所、设备、装置或人体。 分类：1）按形态分：点源、线源、面源； 2）按稳定性分：固定源、移动源； 3）按排放时间分：连续源、间断源、瞬时源; 4）按产生方式分：工业污染源、生活污染源、农业污染源。（2）污染物是指进入环境后能够直接或者间接危害人类的物质。分类：无机无毒污染物、需氧有机物、有毒物质、营养性污染物、放射性污染物、油类污染物、生物污染物、固体污染物、 感官性污染物和热污染（3）污染方式：污染物对水体进行污染的手段。分为直接污染和间接污染（4）污染途径：污染物对水体产生污染的路径。分为地表水污染途径和地下水污染途径。水体中的污染物及其分类：水体中的污染物种类很多，一般分为无机污染物、致病微生物、植物营养素、耗氧污染物和重金属离子等五类。污染物进入水体后的运动过程：污染物进入水体之后，随着水的迁移运动、污染物的分散运动以及污染物质的衰减转化运动，使污染物在水体中得到稀释和扩散，从而降低了污染物在水体中的浓度。天然水中存在哪些化学平衡？沉淀溶解平衡、酸-碱平衡、氧化-还原平衡、配合-离解平衡、吸附-解吸平衡水体有机物降解过程？答：有机物在水体中的降解是通过化学氧化、光化学氧化和生物化学氧化来实现的。一般有机物转化和降解模式：1分配作用2挥发作用3水解作用4光解作用5生物降解作用耗氧有机物自净方程及其应用：应用：1.用于分析受有机物污染的河水中溶解氧的变化动态，推求河流的自净过程及其环境容量，进而确定可排入河流的有机物最大限量。2.推算确定最大缺氧点即氧垂点的位置及到达时间，并依此制定河流水体防护措施。酚化物，氰化物的自净与防治：氰化物的自净：1)挥发：氰化物与酸性物质作用产生气态HCN排向大气；2）化学氧化和微生物分解。氰化物的防治：严格控制其排放标准；合理利用自净酚化物的自净：挥发和氧化分解酚化物的防治： 1)严格合理的排放标准 ,控制进入环境的负荷量;2)合理利用、生物净化 ;3)采取气提、萃取、离子交换法等进行处理。重金属在水环境中的污染特征：天然水中的微量重金属就可产生毒性效应。重金属产生毒性大小的浓度范围取决于该金属的性质 (2)微生物不仅不能降解重金属，相反地某些重金属元素可在微生物作用下转化为金属有机化合物，产生更大的毒性。(3)生物体对重金属有富集作用 (4)重金属可通过饮水人体，从而对人体健康产生不利的影响。主要重金属污染物在水体的迁移转化及其化学行为：重金属在水环境中的迁移转化：可分为机械迁移，物理化学迁移和生物迁移三种基本类型。机械迁移是指重金属离子以溶解态或颗粒态的形式被水流机械搬运。物理化学迁移指重金属以简单离子，络离子或可溶性分子在水环境中的存在形式，富集状况和谐在危害程度。生物迁移指重金属通过生物体的新陈代谢，生长，死亡等过程所实现的迁移。水样的采集与布点方法： 取样点的确定： 根据水样种类、分析目的、要求而定 一般取样点的布置： 河水上、中、下（大河：左右两岸和中心线；中小河：三等分，距岸1/3处）； 湖水-从四周入口、湖心和出口采样； 海水-粗分为近岸和远岸； 生活污水-与作息时间和季节性食物种类有关； 工业废水-与产品和工艺过程及排放时间有关； 处理设施在进出水口。水分析化学的性质和任务性质：水分析化学是研究水及其杂质，污染物的组成性质、含量和他们的分析方法的一门学科。任务：研究水及其杂质、污染物的组成性质；研究水中杂质的含量及其变化情况；研究水中杂质的分析方法。应用滴定分析的条件：反应必须定量的完成，在化学计量点反应的完全程度一般在99.9%以上。2 .反应必须有确定的化学计量关系，即反应按一定的反应方程式进行。这是定量计算的基础 3. 反应能迅速的完成，否则可加适当催化剂或加热来加快反应的进行。4. 必须有较方便，可靠的方法确定滴定终点。化学分析法与仪器分析法的差异：化学分析法是与已知成分，性质和含量的物质发生化学反应，而产生具有特殊性质的新物质，而仪器分析法则是以成套的物理仪器为手段，对水样中的化学成分和含量进行测定的方法。即一个有新物质产生一个没有。水分析化学常用的化学分析方法、仪器分析方法有哪些？这些分析方法分别用来测定那些指标？化学分析方法：重量分析法和滴定分析法 重量分析法测定的指标：主要用于不可过滤残渣或悬浮物、总残渣、总残渣灼烧减重、CCE、Ca2+、Mg2+、Ba2+、可溶性SiO2、硫酸盐等的测定。滴定分析法测定的指标：水样中碱度、酸度、硬度、Ca2+、Mg2+、Al3+、Cl-、硫化物、溶解氧（DO）、生物化学需氧（BOD）、高锰酸盐指数、化学需氧量（COD）等许多无机物和有机物的测定。仪器分析法：光学分析法、电化学分析法、色谱法。光化学分析法：主要用于水中色度、浊度、NH3-N、NO2-N、NO3-N、余氯、ClO2、酚、CN-、硫化物、Cd2+、Cr6+、Pb2+、Zn2+、Cu2+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、砷化物、以及黄腐酸、木质素的许多微量成分的分析测定。电化学分析法：注要用于水中PH值、酸度、和碱度的测定。可用于酸碱滴定、络合滴定、沉淀滴定和氧化还原滴定等。色谱法：可测定空气中的各种有害物质的浓度，也可用于水中许多成分的分离。对水中CHCl3、CHCl2Br、CHClBr2、HCBr3等有机卤代物以及有机磷农药、苯系化合物、丙烯酰胺等有机化合物。水分析结果的误差及其表示方法？答：根据误差的来源和性质分为系统误差和随机误差。（1）系统误差 系统误差又叫可测误差。由某些经常的原因引起的误差，使测定结果系统偏高或偏低。其大小、正负也有一定规律；具有重复性和可测性。系统误差包括：1）方法误差：由于某一分析方法本身不够完善或有缺陷而造成的。2）仪器和试剂误差 由于仪器本身不够精确和试剂或蒸馏水不纯造成的。3）操作误差 由于操作人员一些生理或习惯上的原因而造成的。（2）随机误差 随机误差又叫偶然误差。由某些偶然原因引起的误差，其大小正负无法测量，也不能加以校正，所以随机误差又叫不可测误差。（3）过失误差 由于分析人员主观上责任心不强、粗心大意或违反操作规程等原因造成过失误差。分析人员只要有严谨的科学作风、细致的工作态度和强烈的责任感，这些过失误差是可以避免的。表示方法误差分绝对误差和相对误差。绝对误差：测量值（X）与真实值（XT）之差称之为绝对误差（E）或误差绝对误差=测量值-真值 E=X-XT其中真值是客观存在的真实数值，是未知的。但真值可由理论真值、计量学约定真值和相对真值来表示。相对误差：绝对误差在真值中所占的百分率。则相对误差RE（%）： RE=E/XT100%=（X-XT）/XT100%绝对误差和相对误差都有正负之分，正值表示测定值比真值偏高，负值表示测定值比真值偏低。准确度指测定结果与真实值接近的程度。分析方法的准确度由系统误差和随机误差决定的。可用绝对误差或相对误差表示。误差越小，准确度越高。但在实际水处理和分析实践中，通常以“回收率”表示方法的准确度。 回收率=（加标水样测定值-水样测定值）/加标值100%式中 加标水样测定值水样中加入已知量的标准物后按分析流程测定值 水样测定值水样直接按分析流程测定值 加标量加入标准物质的量 回收率用百分数表示，回收率越接近100%，方法的准确度越高。常量、半微量、微量分析对所需试样的质量、试液体积及组分在试样中的相对含量要求:固体试样质量(mg)液体试样体积(mL)组分含量常量分析 100101半微量分析101001100.011微量分析10112时，Mg2+以Mg（OH）2形式被掩盖，加KB指示剂，用EDTA标准液滴定溶液有红色变为蓝色为终点。根据EDTA的浓度和用量求出水样中Ca2+含量。沉淀滴定法原理：在中性或弱碱性溶液中，以K2