一、选择题
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(1×15=15分)
1.(√) 2.(√) 3.(×)4.(√)5.(√)6(√) 7(√)8(×)
9(√)10(√)11(×)12 (√)13(×) 14 (√)15(√)
三、名词解释(2×5=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 (4×5=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175~220nm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?2O2
2.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?H2SO3
H2SO3+[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 = 3.0×108 m/s,普朗克常数h = 6.63×10-34J.s/光量,阿伏加德罗常数N0=6.02×1023)。
解: E =N0h?= N0hchc ?= N0-348?6.63?10J.s?3.0?10?=6.02?10
101.2 kJ/mol?10J/ kJ23 m/s =1.183×10-6m =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?10
f53=1.1210[0.2(1-0.80)(0.01)+0.850.05] =9.1410Kp?Koc[0.2(1?f)XS?fX]???OCOC
答:该有机物的分配系数Kp是6.63?103。
3. 具有3.00×10mol/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 =4.45×10; K2 = 4.69×10-7 -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]= 3.00×10mol/L [OH]=1.00×10mol/L
根据离解常数K1,可以计算出的[H2CO3]浓度:
[H2CO3]=[H][HCO3]/K1 =1.00×10×3.00×10/4.45×10=6.75×10mol/L
代入K2的表示式计算[CO3]:
[CO3]= K2[HCO3]/[H] =4.69×10×3.00×10/1.00×10
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