三 判断题
1 . 因为没有合适的指示剂,人们通常用甲基橙酸度来代替总酸度; ( ) 2. 酚酞碱度就是总碱度; ( )
3 封闭和开放体系的区别在于, 封闭体系中H2CO3 形态的浓度是不变的,而开放体系中,各形态的碳酸盐的总量是不变的; ( ) 4 体系的pε正值越大,表示其氧化能力越强; ( ) 5吸附包含吸着和吸收两个过程.. ( )
6 Freundlich 吸附等温式是理论式,适于黏土对中等浓度的吸附质的吸附; ( )
7 Langmuir 吸附等温式是经验式,适于铁锰氧化物和腐殖质等胶体的吸附. ( )
8 水体系中的氧化上限和还原下限分别为电队H+/H2 和H2O/O2. ( ) 9 土壤-水体系中,在任何情况下,土壤对非离子性有机化合物的的吸着作用主要是溶质的分配过程,吸附等温线是线性的; ( )
10 标化的分配系数是考虑到土壤中有机碳含量不同而对吸附量产生的影响;( )
11 两种分子酸HX溶液和HY溶液有同样的pH值,则这两种酸的浓度(单位:mol/dm3)相同。( )
12 0.01mol/dm3NaCN溶液的pH值比相同浓度的NaF溶液的pH值要大,这表明CN的Kb值比F的Kb值要大。( )
13 由HAc-Ac-组成的缓冲溶液,若溶液中c(HAc)>c(Ac-),则该缓冲溶液抵抗外来酸的能力大于抵抗外来碱的能力。( )
14 PbI2和CaCO3的溶度积均近似为10-9,从而可知两者的饱和溶液中Pb2+的浓度与Ca2+的浓度近似相等。( )
15 MgCO3的溶度积Ksp=6.82×10-6,这意味着所有含有MgCO3的溶液中,c(Mg)=c(CO3),而且c(Mg)·c(CO3)=6.82×10mol/dm。
四 填空题
1、环境中某一重金属的毒性与其_______ 、___________ 和 _____________ 有关。
2+
2-2+
2--6
2
6
--
2、腐殖质中不溶于NaOH的部分称为 ___________,可溶于NaOH的部分称为___________,既溶于碱又溶于酸的部分称为_________。
3、一般认为,但浓度较高时,金属离子与腐殖质的反应以_螯合 为主,当金属离子浓度低时,则以吸附作用_为主。
4、正常水体中其决定电位作用的物质是___________。
5、20℃时,需氧有机物经过____天,才能完成第一阶段的生化氧化。 6、当水体pH处于中性或碱性条件下,汞的甲基化产物是_二甲基汞__。 7、_______、________和_________常衡量水体富营养化的指标。
8、亨利常数大于________atm?mol-1 ?m-3的有机物,在浅而流速较快的河流中有显著的解吸速率。
(不做)9、Cu-Zn金属对能还原六六六,在反应中Zn起______作用,而Cu则起_______作用。
10、水体的自净作用可分为________、__________和__________.
11、碳水化合物生化水解的最终产物为_________,在氧气充足时,能进一步分解为________。
12、影响胶体微粒聚沉的因素有_________、___________、_________、水体pH及流动状况,带相反电荷颗粒间的相互作用。
13、当水体pH处于偏酸性条件下,汞的甲基化产物主要是CH3Hg+。 14、溶解态金属的形态可通过_____________、_______________两种途径进行研究。
15、适用于水体颗粒物对污染物吸附的等温式有_______________、________________两种方程。其中_______________可求饱和吸附量 16、有机物的辛醇-水分配系数常用___________表示。
17、_________、_________、__________常用作水体自净的指标。
18天然水中的总碱度= +2 + [OH-] — 19、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有 、 和 20、天然水的PE随水中溶解氧的减少而 ,因而表层水呈 环境。 21、有机污染物一般通过 、 、 、光解和生物富集和降解等
过程进行迁移转化。
四 名词解释
酸度、碱度、 决定电位体系 分配系数 标化分配系数 生物浓缩因子 直接光解 间接光解 生长物质代谢 共代谢 生物富集 生物放大 生物浓缩
五 简答题
1 天然水的主要组成有哪些?
2封闭和开放的碳酸体系有何异同?有何必要将同一体系分作两类进行讨论和研究。
3 分析水样中总氨浓度时,需先调高水样的pH值至9.5,然后用蒸馏法使氨释出并吸收与硼酸溶液中,试问预处理过程有何意义? 4水体中主要的氧化剂,还原剂分别有哪些。有机物的生物氧化反应次序是什么,该次序由哪些因素决定,其中哪一个是主要因素? 5 pE、 E、 E0、 pE0 、K之间有哪些关系。 6 何为“决定电位体系”,对于正常水体和污染水体的决定电位体系分别是什么? 7 简述腐殖质的来源、主要成分有哪些?腐殖质在化学结构方面它有哪些特点。腐殖质的环境化学意义。
8 天然水体中,最重要的配位体有哪些,比较重要的配位体又有哪些。 9 含H2S的还原环境与不含H2S的还原环境,谁的pE值大。 10 逐级稳定常数kn与βn 的关系。
11 试解释加入过量凝结剂或絮凝剂后,反而达不到预期凝聚目的的原因。 12 水体中常见的吸附剂有哪些。
13 试比较Frundlich 与Langmuir吸附等温式。 14 简述底泥中重金属释放的可能原因。 15简述底泥对有机污染物的分配作用。 16 简述水体的八大污染物及其来源。
17 请写出矿山酸性废水的形成反应式,并提出控制酸性废水形成的可能方法。 18 影响水体中有机化合物的生物降解的因素有哪些?
19重金属污染的特点是什么?举例说明水体中金属迁移转化的影响因素。 20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
0.4~0.5mg/L,而在下游500米处河水中铅含量仅为3~4μg/L,请解释其原因。
21试述水体中有机污染物的迁移转化途径。
22根据Streeter—phelps定律,计算20℃和29℃时,水体中需氧有机物分解掉
50%所需的时间(已知,k20℃=0.1);计算结果说明什么?
23根据Streeter—phelps定律,计算14℃时,水体中需氧有机物分解掉50%、70%
所需的时间(已知,k20℃=0.1)。
24试述水体中汞甲基化的途径及影响因素,写出有关反应式。 25为什么水体pH较低时,鱼体内积累的甲基汞含量较高?
26试解释用BOD5、CODCr评价水环境质量时会掩盖有毒有害有机物污染的风险。 27往氨水中加少量下列物质时,NH3的解离度和溶液的pH值将发生怎样的变化? (1) NH4Cl(s); (2) NaOH(s); (3) HCl(aq); (4) H2O(l)
28下列几组等体积混合物溶液中哪些是较好的缓冲溶液?哪些是较差的缓冲溶液?还有哪些根本不是缓冲溶液? (1) 10-5mol/dm3HAc+10-5mol/dm3NaAc
33
(2) 1.0mol/dmHCl+1.0mol/dmNaCl (3) 0.5mol/dm3HAc+0.7mol/dm3NaAc (4) 0.1mol/dm3NH3+0.1 mol/dm3NH4Cl (5) 0.2mol/dm3HAc+0.0002mol/dm3NaAc
29.当往缓冲溶液中加入大量的酸或碱,或者用大量的水稀释时,溶液的pH值是否仍保持基本不变?说明其原因。
30.欲配制pH值为3的缓冲溶液,已知有下列物质的Ka数值:
-4
(1) HCOOH Ka=1.77×10 (2) HAc Ka=1.76×10-5
+-10
(3) NH4 Ka=5.65×10
问选择哪一种弱酸及其共轭碱较合适?
31.配离子的不稳定性可用什么平衡常数来表示?是否所有的配离子都可用该常数直接比较它们的不稳定性的大小?为什么?
32.若要比较一些难溶电解质溶解度的大小,是否可以根据各难溶电解质的溶度积大小直接比较,即溶度积较大的,溶解度就较大,溶度积较小的,溶解度也就较小?为什么?
33.如何从化学平衡观点来理解溶度积规律?试用溶度积规则解释下列事实: (1) CaCO3溶于稀HCl溶液中。 (2) Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液中。
(3) ZnS能溶于盐酸和稀硫酸中,而CuS不溶于盐酸和稀硫酸中,却能溶于硝酸中。
(4) BaSO4不溶于稀盐酸中。
34.往草酸(H2C2O4)溶液中加入CaCl2溶液,得到CaC2O4沉淀。将沉淀过滤后,往滤液中加入氨水,又有CaC2O4沉淀产生。试从离子平衡观点予以说明。
35.试从难溶物质的溶度积的大小及配离子的不稳定常数或稳定常数的大小定性地解释下列现象:
(1) 在氨水中AgCl能溶解,AgBr仅稍溶解,而在Na2S2O3溶液中AgCl和AgBr均能溶解。
(2) KI能在配盐[Ag(NH3)2]NO3溶液中将Ag+沉淀为AgI,但不能从配盐K[Ag(CN)2]溶液中使Ag+以AgI沉淀形式析出。 36.要使沉淀溶解,可采用哪些措施?举例说明。
37.本章总共提到哪几类离子平衡?它们各自的特点是什么?特征的平衡常数是什么?如何利用热力学数据,计算得到这些平衡常数? 38.废水中主要有哪些无机污染物?列举几种毒性强、对人体危害很大的重金属的主要存在形态和毒害作用。
39.废水中主要有哪些有机污染物?列举几种重要的有机污染物,并指出引起毒害的主要原因。
40.为什么对水中存在的很细小的污染物微粒可用混凝法处理?对溶于水中的有
毒离子,如某些重金属离子、CN-等为什么可用化学沉淀反应和氧化还原反应进行处理?举例说明。
41.污染物进入天然水中的三种途径是什么? 42.河水的自净过程如何?
43.何谓“富营养化”?它的作用是什么? 44.水中污染物主要分为几类? 45.废水处理方法主要有几种?
46.将下列水溶液按其凝固点的高低顺序进行排列: (1) 1mol/kgNaCl (2)1mol/kgC6H12O6
(3) 1mol/kgH2SO4 (4) 0.1mol/kgCH3COOH (5) 0.1mol/kgNaCl (6) 0.1mol/kgC6H12O6 (7) 0.1mol/kgCaCl2
2-- 2-47(1) 写出下列各种物质的共轭酸:(A)CO3 (B)HSC)H2O (D)HPO4 (E)NH3
(F)S2-
(2) 写出下列各种物质的共轭碱:(A)H3PO4 (B)Hac (C)HS- (D)HNO2 (E)HClO (F)H2CO3
3
48.在某温度下0.10mol/dm氢氰酸(HCN)溶液的解离度为0.010%,试求在该温度时HCN的解离常数。
六 计算题
1 若在pH=7.0时的用氯剂量(以Cl2计)为1mg/L,为达到同样的消毒杀
菌效果且处理水的pH=8.5时,问需要多大剂量的Cl2?假定HClO效率为ClO-的100倍。
2 对温度为250C的地面水样作分析的结果是:总氨浓度CT=10-4.05mol/L,
pH=7.5,并已知NH4+的酸解常数Ka=10-9.25,试通过计算确定水中对鱼类有毒性的NH3浓度是否超出0.02mg/L(三级地面水水质标准)。 3 H2CO3的电离常数为pK1=6.4, pK2=10.3 ;H2SO3的电离常数为pK1 =1.8,
pK2=7.2;
H2S的电离常数为pK1=7.04, pK2=11.0;H3PO4的电离常数为pK1=2.1, pK2=12.3。
试大致推断各形态的存在范围,并解释天然碳酸体系造成碱度的物质主要形态是HCO3-。
4 试从pE 角度解释NO2-仅在很少的范围内存在。已知:
1/2NO3-+H+ == 1/2NO2- + 1/2H2O (pE0=14.15)
1/6NO2-+4/3H+ + e == 1/6NH4+ + 1/3 H2O (pE0 =15.14)
5 已知Fe3+ + e == Fe2+, Fe(OH)2 === Fe2+ + 2OH- , Fe(OH)3 == Fe3+ +
3OH-
E=0.77v Ksp1=6.0 10-15 Ksp2=2.0 10 –38 求 Fe(OH)3 + e == Fe(OH)2(s) + OH- 的pE0值。
6 欠氧条件下硝酸根离子可代替氧作为有机物生物降解中的一种电子受
体,其半反应为2NO3-+12H++10e == N2+6H2O(E0=1.24v),问水中必须有多大浓度的NO3-—N才能与水中平衡溶解氧(2.6 *10-4)具有同等的接收电子的能力?(2.91mg/L)