《环境化学》戴树桂(第二版)_课后习题答案(4)

2018-12-17 17:31

(3)粗粒子模的粒子称为粗粒子,多由机械过程所产生的扬尘、液滴蒸发、海盐溅沫、火山爆发和风沙等一次颗粒物所构成,因此它的组成与地面土壤十分相近,主要靠干沉降和湿沉降过程而去除。

23.何谓温室效应和温室气体?

大气中的某些微量组分,能使太阳的短波辐射透过,加热地面,而地面增温后所放出的热辐射,却被这些组分吸收,使大气增温。由于这些组分的作用在某些方面类似温室的玻璃房顶,因此这种现象被称为温室效应,这些组分被称为为温室气体。

主要温室气体有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、二氧化氮(NO2)、氯氟烷烃(CFCs)等。八十年代研究表明,人为排放各种温室气体对温室效应所起作用比例不同,其中二氧化碳55%,氯氟烷烃24%,甲烷15%,二氧化氮6%。二氧化碳大量增加是造成温室效应加剧的主要原因。

1、 请推导出封闭和开放体系碳酸平衡中[H2CO3*]、[HCO3-]和[CO32-]的表达式,并讨论这两个体系之间的区别。

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解:

2、 请导出总酸度、CO2酸度、无机酸度、总碱度、酚酞碱度和苛性碱度的表达式作为总碳酸量和分布系数(α)

的函数。

3、 向一含有碳酸的水体加入重碳酸盐,问:①总酸度、②总碱度、③无机酸度、④酚酞碱度和⑤CO2酸度,是

增加、减少还是不变。

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4、 在一个pH为6.5,碱度为1.6mmol/L的水体中,若加入碳酸钠使其碱化,问需加多少mmol/L的碳酸钠才能使水

体pH上升至8.0.若用NaOH强碱进行碱化,又需加入多少碱 解:总碱度=KW/ [H+] + CT(α1 + 2α2) - [H+] CT={[总碱度] + [H+] - [OH-]} 令α=

当pH在5~9范围内,[碱度]≥10-3mol/L时, [H+],[OH-]项可以忽略不计,得到简化式:CT=α[碱度] 当pH=6.5时,查教材P110表得α1=0.5845,α2=8.669×10-5,则α=1.71,CT =α[碱度]=1.71×1.6=2.736mmol/L 若加入碳酸钠将水的pH升至8.0,查表得α′=1.018,此时CT值与碱度值均有变化.设加入的碳酸钠量为Δ[CO32-],则有

CT + Δ[CO32-]=α′{[碱度] + 2Δ[CO32-]}

即2.736 + Δ[CO32-]=1.018{1.6 + 2Δ[CO32-]} 解得,Δ[CO32-]=1.069 mmol/L

若加入氢氧化钠将水的pH升至8.0,其CT值并不变化,可得: [碱度] =CT/ α′=2.736/1.018=2.688 mmol/L 碱度增加值就是应加入的氢氧化钠强碱量:

Δ[OH-]=2.688-1.6=1.088 mmol/L具有2.00×10-3mol/L碱度的水,pH为7.00,请计算 [H2CO3*]、[HCO3-]、 [CO32-]和[OH-]的浓度各是多少?

5、 若有水A,pH为7.5,其碱度为6.38mmol/L,水B的pH为9.0,碱度为0.80mmol/L,若以等体积混合,问

混合后的值是多少?

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6、 溶解1.00×10-4mol/L的Fe(NO3)3于1L具有防止发生固体Fe(OH)3沉淀作用所需最小[H+]浓度的水中,假定

溶液中仅形成Fe(OH)2+和Fe(OH)2+而没有形成Fe2(OH)24+。请计算平衡时该溶液中[Fe3+]、[Fe(OH)2+]、[Fe(OH)2+]、[H+]和pH。

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7、 请叙述水中主要有机和无机污染物的分布和存在形态。

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