环境化学课后答案(戴树桂)主编 - 第二版(1-7章)(5)

2019-02-14 22:53

12、 请说明胶体的凝聚和絮凝之间的区别。 13、 请叙述水中颗粒物可以哪些方式进行聚集? 14、 请叙述水环境中促成颗粒物絮凝的机理。 15、 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)。

16、 已知Fe3+与水反应生成的主要配合物及平衡常数如下: Fe3+ + H2OFe(OH)2+ + H+ lgK1= - 2.16 Fe3+ + 2H2OFe(OH)2+ + 2H+ lgK2= - 6.74 Fe(OH)3(s) Fe3+ + 3OH- lgKso= - 38 Fe3+ + 4H2OFe(OH)4- + 4H+ lgK4= - 23 2Fe3+ + 2H2OFe2(OH)24+ + 2H+ lgK= - 2.91

请用pc-pH图表示Fe(OH)3(s)在纯水中的溶解度与pH的关系. 解:

(1)K1=[Fe(OH)2+][H+]/ [Fe3+]=[Fe(OH)2+]KW3/Kso[H+]2 p[Fe(OH)2+]=3 lgKW - lgKso + 2 pH - lgK1=2 pH - 1.84 (2)K2=[Fe(OH)2+][H+]2/ [Fe3+]=[Fe(OH)2+]KW3/Kso[H+] p[Fe(OH)2+]=3 lgKW - lgKso + pH - lgK2=pH + 2.74 (3)Kso=[Fe3+][OH-]3=[Fe3+]KW3/[H+]3 p[Fe3+]=3 lgKW - lgKso + 3 pH=3 pH - 4

(4)K4=[Fe(OH)4-][H+]4/ [Fe3+]=[Fe(OH)4-][H+]KW3/ Kso

p[Fe(OH)4-]=3 lg KW - lgK4 - lgKso - pH=19 - pH

(5)K=[Fe2(OH)24+][H+]2/ [Fe3+]2=[Fe2(OH)24+]KW6/ Kso2[H+]4 p[Fe2(OH)24+]=6 lg KW - lgK - 2 lgKso + 4 pH=4 pH - 5.09

17、

lgK??6.3。已知Hg2??2H2O?2H??Hg(OH)2,溶液中存在[H+]、[OH-]、

0[Hg2+]、[Hg(OH)20]和[ClO4-]等形态,且忽略了[Hg(OH) +]和离子强度效应,求1.0×

10-5mol/L的Hg(ClO4)2溶液在25℃时的pH值。

18、 请叙述腐殖质的分类及其在环境中的作用。 19、 在pH=7.00和[HCO3-]=1.25×10-3mol/L的介质中,HT2-与固体PbCO3(s)平衡,其反

应如下:

2???2 PbCO (s)?HT?PbT?HCO,K?4.06?1033?问作为HT2-形态占NTA的分数。

20、 21、

请叙述有机配体对重金属迁移的影响。

什么是电子活度pE,以及它和pH的区别。

22、 23、

有一个垂直湖水,pE随湖的深度增加将起什么变化?

从湖水中取出深层水,其pH=7.0,含溶解氧浓度为0.32mg/L,请计算pE和Eh。

24、 在厌氧消化池中和pH=7.0的水接触的气体含65%的CH4和35%的CO2,请计算

pE和Eh。 25、 在一个pH为10.0的SO42-—HS-体系中(25℃),其反应为: SO42??9H??8e?HS??4H2O(l)

已知其标准自由能Gf0值(kJ/mol)SO42-:-742.0,HS-:12.6,H2O(l):-237.2,水溶液中质子和电子的Gf0值为零。 ⑴请给出该体系的pE0。

⑵如果体系化合物的总浓度为1.0×10-4mol/L,那么请给出下图中①、②、③和④的lgc-pE关系式。

26、 解释下列名词:分配系数;标化分配系数;辛醇-水分配系数;生物浓缩因子;亨利定律

常数;水解速率;直接光解;光量子产率;生长物质代谢和共代谢.

(1)分配系数:在土壤-水体系中,土壤对非离子性有机化合物的吸着主要是溶质的分配过程(溶解),即非离子性有机化合物可通过溶解作用分配到土壤有机质中,并经过一定时间达到分配平衡,此时有机化合物在土壤有机质和水中含量的比值称为分配系数.

(2)标化分配系数:有机化合物在颗粒物-水中的分配系数与颗粒物中有机碳呈正相关,以固相有机碳为基础的分配系数即标化分配系数.

(3)辛醇-水分配系数:有机化合物的正辛醇-水分配系数(KOW)是指平衡状态下化合物在正辛醇和水相中浓度的比值.它反映了化合物在水相和有机相之间的迁移能力,是描述有机化合物在环境中行为的重要物理化学参数.KOW与化合物的水溶性,土壤吸附常数和生物浓缩因子等密切相关.

(4)生物浓缩因子:有机毒物在生物体内浓度与水中该有机物浓度之比. (5)亨利定律常数:通常可理解为非电解质稀溶液的气-水分配系数. (6)水解速率:反映某一物质在水中发生水解快慢程度的一个参数. (7)直接光解:化合物本身直接吸收太阳能而进行分解反应.

(8)光量子产率:分子被活化后,它可能进行光反应,也可能通过光辐射的形式进行\去活化\再回到基态,进行光化学反应的光子数占吸收光子数之比称为光量子产率.

(9)生长物质代谢和共代谢:生物降解过程中,一些有机污染物作为食物源提供能量和提供酶催化反应分解有机物,这称为生长物质代谢.某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源与能源,必须有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源时,该有机物才能被降解,这种现象称为共代谢. 27、 某水体中含有300 mg/L的悬浮颗粒物,其中70%为细颗粒(d<50μm),有机碳含

量为10%,其余的粗颗粒有机碳含量为5%。已知苯并[α] 芘的KOW为106,请计算该有机物的分配系数。

28、 一个有毒化合物排入至pH=8.4,T=25℃水体中,90%的有毒物质被悬浮物所吸着,

已知酸性水解速率常数Ka=0,碱性催化水解速率常数Kb=4.9×10-7L/(d.mol),中性水解速率常数Kh=1.6d-1,请计算化合物的水解速率常数。

29、 某有机污染物排入pH=8.0,T=20℃的江水体中,该江水中含悬浮颗粒物500mg/L,

其有机碳含量为10%。

⑴若该污染物分子量为129,溶解度为611 mg/L,饱和蒸汽压为1.21Pa(20℃),请计算该化合物的亨利定律常数(Pa.m3/mol),并判断挥发速率是受液膜控制或气膜控制。 ⑵假定Kg=3000cm/h,求该污染物在水深1.5m处挥发速率常数(Kv)。


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