一、選擇題(1×15=15分)
1. 光化學(xué)煙霧是一個(gè)鏈反應(yīng),鏈引發(fā)反應(yīng)主要是( )
A 丙烯氧化生成具有活性的自由基
B HO2和RO2等促進(jìn)了NO向NO2轉(zhuǎn)化
C NO2的光解D 甲醛在光的照射下生成自由基
2. 屬于我國酸雨中關(guān)鍵性離子組分的是( )
A NO3、SO4 B SO4、Cl C SO4、NH4 D SO4、Na
3. 在水體中顆粒物對(duì)重金屬的吸附量隨pH值升高而( )
A 增大 B 減少 C 不變D 無法判斷
4. 有一個(gè)垂直湖水,pE隨湖的深度增加將( )
A 降低 B 升高 C 不變 D 無法判斷
5. 降低pH值,水中沉積物重金屬的釋放量隨之( )
A 升高 B降低C 無影響 D無法判斷
6. 具有溫室效應(yīng)的氣體是( )
A甲烷、H2O B甲烷、SO2 C O3、CO D CO2、SO2
7. 倫敦?zé)熿F事件成為 ,美國洛杉機(jī)煙霧成 。
A 光化學(xué)煙霧 B 酸性煙霧 C 硫酸性煙霧 D 堿性煙霧
8. 大氣逆溫現(xiàn)象主要出現(xiàn)在______。
A 寒冷的夜間B 多云的冬季
C 寒冷而晴朗的冬天D 寒冷而晴朗的夜間
9. 五十年代日本出現(xiàn)的痛痛病是由______污染水體后引起的。
A CdB Hg C Pb D As
10 大氣中重要自由基是( )
A HO HO2 B HO RC RRO2 D R HO2
11. 在某個(gè)單位系的含量比其他體系高得多,則此時(shí)該單位體系幾乎等于混合復(fù)雜體系的PE,稱之為“決定電位”。在一般天然水環(huán)境中, 是“決定電位”物質(zhì)。
A 溶解CO2 B 溶解氧C 溶解SO2 D 溶解NO2
12. 有機(jī)污染物一般通過、 、 、光解和生物富集和生物降解等過程在水體中進(jìn)行遷移轉(zhuǎn)化。
A 吸附作用 B 配合作用 C 揮發(fā)作用 D 水解作用
13. 土壤的可交換性陽離子有兩類,一類是致酸離子;另一類是鹽基離子,下面離子中屬于致酸離子是。
A H、Ca B H、MgC Na、AI D H、AI+2++2+ +3++3+ -2-2--2-+2-+
14. 光化學(xué)物種吸收光量子后可產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)的初級(jí)過程和次級(jí)過程。下面氯化氫的光化學(xué)反應(yīng)過程中屬于次級(jí)過程的是 。
AHCl + hv → H + Cl (1)
BH + HCl → H2 + Cl (2)
CCl + Cl → M(3)
15. 氣塊在大氣中的穩(wěn)定度與大氣垂直遞減率(Г)和干絕熱垂直遞減率(Гd)兩者有關(guān)。大氣垂直遞減率是指 ,若 表明大氣是穩(wěn)定的。
A Г=-dT/dz B Г=dT/dz C Г<Гd D Г>Гd
二、判斷題(答在答體紙上,對(duì)的打“√” ,錯(cuò)的打“×”,1×15=15分)
1、對(duì)于揮發(fā)性較小的毒物,可以忽略其揮發(fā)作用。
2、一般金屬化合物在水中的溶解度大,遷移能力也大。
3、水中的無機(jī)氮在較低的pE值時(shí)(pE<5)、NO3是主要形態(tài)。
4、在pH為6的土壤里,鋁離子對(duì)堿的緩沖能力較大。
5、土壤的活性酸度與潛性酸度是同一個(gè)平衡體系的兩種酸度。二者可以互相轉(zhuǎn)化。
6、光解作用是有機(jī)污染物真正的分解過程 。
7. 分子的離解能越大,自由基越不穩(wěn)定。
8. 自由基具有強(qiáng)還原性,容易去氫奪氧。
9. 大氣中重要自由基是HO 、HO2自由基,它們的濃度夏天高于冬天。
10. 控制臭氧濃度,可以緩解光化學(xué)煙霧。 -
11. pE越大,體系奪電子能力低,體系中重金屬還原態(tài)形式存在。
12. 生物降解有機(jī)物存在兩種代謝模式,一種是生長代謝,另一種是共代謝。
13. 鋁離子對(duì)堿緩沖作用,聚合度越大,H離子越少,對(duì)堿緩沖能力低。
14. 重金屬在天然水體中主要以腐殖酸配合形式存在。
15. 配體有單齒配體和多齒配體,多齒配合物的穩(wěn)定性高于單齒配合物。
三、名詞解釋(2×5=10分)
1. 吸附等溫線: 2. 溫室效應(yīng): 3. 共代謝4. 標(biāo)化分配系數(shù)
5. 離子交換吸附
四、簡答題 (4×5=20分)
1. 大氣中的CFCs能破壞臭氧層,寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)式。
2. 簡述土壤膠體的性質(zhì)。
3. 試述酸雨的主要成分、成因及寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)式。
4. 大氣中HO主要來源有哪些?寫出相關(guān)方程式。
5. 簡述水體沉積物中重金屬的釋放的影響因素
五、計(jì)算題(20分)
1. O3的鍵能為101.2 kJ/mol,,計(jì)算可以使O3分子光化學(xué)反應(yīng)裂解成O和O2的最大波長。(光速c = 3.0×108 m/s,普朗克常數(shù)h = 6.63×10-34J.s/光量,阿伏加德羅常數(shù)N0=6.02×1023)。(7分)
2. 某有機(jī)物分子量是為192,溶解在含有懸浮物的水體中,若懸浮物的80%為細(xì)顆粒,有機(jī)碳含量為10%,其余粗顆粒的有機(jī)碳含量為4%,已知該有機(jī)物在水中的溶解度為0.08mg/L,求Kp。(8分)
-3 -2--3. 具有3.00×10mol/L堿度的水,pH為8.00,請(qǐng)計(jì)算[H2CO3]、[HCO3]、[CO3]和[OH]的濃
度各是多少?(5分)
-7 -11 K1 = 4.45×10; K2 = 4.69×10
六、論述題(2×10=20)
1.結(jié)合臭氧層破壞機(jī)理,提出保護(hù)臭氧層的對(duì)策。 +
2.根據(jù)水體重金屬遷移轉(zhuǎn)化分析某市一家鉛鋅冶煉廠的含鉛廢水經(jīng)化學(xué)處理后排入水體中,排污口水中鉛的含量為0.3~0.4mg/L,而在下流500 m處水中鉛的含量只有3~4μg/L,試分析其原因?
《環(huán)境化學(xué)》A卷標(biāo)準(zhǔn)答案
1 C 2 C 3 A 4 A 5 A 6 A7 CA8 D9 A10 A11 B 12ACD 13D 14 BC 15 AC
二、判斷題(1×15=15分)
1.(√) 2.(√) 3.(×)4.(√)5.(√)6(√) 7(√)8(×)
9(√)10(√)11(×)12 (√)13(×) 14 (√)15(√)
三、名詞解釋(2×5=10分)
1.吸附等溫線:在恒溫等條件下,(1分) 吸附量Q與吸附物平衡濃度c的關(guān)系曲線稱為吸附等溫線,其相應(yīng)的數(shù)學(xué)方程式稱為吸附等溫式。
2.溫室效應(yīng):像 CO2如溫室的玻璃一樣,它允許來自太陽的可見光射到地,也能阻止地面中的CO2吸收了地面輻射出來的紅外光,把能量截留于大氣之中,從而使大氣溫度升高,這種現(xiàn)象稱為溫室效應(yīng)。
3.共代謝:某些有機(jī)污染物不能作為微生物的唯一碳源,必須有另外的化合物存在提供微生物碳源時(shí),該有機(jī)物才能被降解,這種現(xiàn)象稱為共代謝。
4.標(biāo)化分配系數(shù):有機(jī)碳為基礎(chǔ)表示的分配系數(shù)成為標(biāo)化分配系數(shù)。用 Ko表示。Koc=Kp/Xox。
5.離子交換吸附:環(huán)境中大部分膠體帶負(fù)電荷,容易吸附各種陽離子,在吸附過程中,膠體每吸附一部分陽離子,同時(shí)也放出等量的其他陽離子,此吸附稱為離子交換吸附
四、簡答題 (4×5=20分)
1.大氣中的CFCs能破壞臭氧層,寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)式。
答:F-11(CFCl3)和F-12(CF2Cl2)等氟氯烴。它們?cè)诓ㄩL175~220nm的紫外光照射下會(huì)產(chǎn)生Cl:
l CFCl3?h??CFCl2?Cl CFl??h?C2FC?l C2C2
光解所產(chǎn)生的Cl可破壞O3,其機(jī)理為: Cl?O3?ClO?O2ClO?O?Cl?O2
總反應(yīng) O3?O?2O2
2.簡述土壤膠體的性質(zhì) (4分)
答:1)土壤膠體具有巨大的比表面和表面能(1分)
2) 土壤膠體具有雙電層,微粒的內(nèi)部稱微粒核,一一般帶負(fù)電荷,形成負(fù)離子層,其外
部由于電性吸引而形成一個(gè)正離子層,而形成雙電層。(1分)
3)土壤膠體的凝聚性和分散性:由于膠體的比表面和表面能都很大,為減小表面能,膠體具有相互吸引、凝聚的趨勢(shì),這就是膠體的凝聚性。但是在土壤溶液中膠體常帶負(fù)電荷,即具有負(fù)的電動(dòng)電位,所以膠體微粒又因相同電荷而相互排斥,電動(dòng)電位越高,相互排斥力越強(qiáng),肢體微粒呈現(xiàn)出的分散性也越強(qiáng)。
3.試述酸雨的主要成分、成因及寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)式。
答:酸雨的主要成分是硫酸和硝酸。從污染源排放出來的SO2和NOx經(jīng)氧化形成硫酸、硝酸和亞硝酸和亞硝酸,這是造成酸雨的主要原因。其形成過程用方程表示如下:
SO2+[O]?SO3 SO3+H2O?H2SO4 SO3+H2O?H2SO3
H2SO3+[O]? H2SO4NO+[O]? NO2 2NO2+ H2O?HNO3+ HNO2 (3分)
4. 大氣中HO主要來源有哪些?寫出相關(guān)方程式。
1)O3的光解:對(duì)于清潔大氣,O3的光解是大氣中HO自由基的重要來源:
2)HNO2和H2O2的光解:對(duì)于污染大氣,亞硝酸和H2O2光解是大氣中HO重要來源
5. 簡述水體沉積物中重金屬的釋放的影響因素
1)鹽濃度升高:堿金屬或堿土金屬能把吸附在固體顆粒上的金屬離子釋放出來。這是金屬從沉積物中釋放的主要途徑。
2)氧化還原條件的變化:湖泊、河口及近岸沉積物中含有較多的好氧物質(zhì),使一定深度下的氧化還原電位降低,鐵、錳等全部或部分溶解,被其吸附的或與之共存的重金屬離子也被解析出來。
3)降低pH值
降低pH值,使碳酸鹽和 氫氧化物溶解, H+的競爭增加了金屬離子的解析量。(1分)
4)增加水中配合劑的含量:天然或人為的配合劑使用量的增加,可使金屬離子形成可溶性配合物,使重金屬從固體顆粒上解吸下來。
四、計(jì)算題(20分)
1. O3的鍵能為101.2 kJ/mol,計(jì)算可以使O3分子光化學(xué)反應(yīng)裂解成O和O2的最大波長。(光速c = 3.0×108 m/s,普朗克常數(shù)h = 6.63×10-34J.s/光量,阿伏加德羅常數(shù)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最大波長為118.3 nm。
2. 某有機(jī)分子量為192,溶解在含有懸浮物的水體中,若懸浮物中80%為細(xì)顆粒,有機(jī)碳含量為10%,其余粗顆粒有機(jī)碳含量為4%,已知該有機(jī)物在水中溶解度為0.08mg/L,求分配系數(shù)(Kp)。(8分)
解: ?Kow=5.00-0.670?(SW?103/M)
?Kow=5.00-0.670?(0.08?103/192)=5.25
則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:該有機(jī)物的分配系數(shù)Kp是6.63?103。
3. 具有3.00×10mol/L堿度的水,pH為8.00,請(qǐng)計(jì)算[H2CO3]、[HCO3]、[CO3]和[OH]的濃度各是多少?(5分) K1 =4.45×10; K2 = 4.69×10-7 -11 -3 -2--
2--答:根據(jù)平衡方程求各種碳酸物百分比確定,當(dāng)pH=8.00時(shí),CO3的濃度與HCO3濃度相比
可以忽略,此時(shí)堿度全部由HCO3-貢獻(xiàn)。
[HCO3]=[堿度]= 3.00×10mol/L [OH]=1.00×10mol/L
根據(jù)離解常數(shù)K1,可以計(jì)算出的[H2CO3]濃度:
[H2CO3]=[H][HCO3]/K1 =1.00×10×3.00×10/4.45×10=6.75×10mol/L
代入K2的表示式計(jì)算[CO3]:
[CO3]= K2[HCO3]/[H] =4.69×10×3.00×10/1.00×10
六、論述題(2×10=20)
1.結(jié)合臭氧層破壞機(jī)理,提出保護(hù)臭氧層的對(duì)策。
1)破壞機(jī)理:水蒸汽、氮氧化物、氟氯烴等能加速臭氧耗損過程,破壞臭氧層的穩(wěn)定狀態(tài),這些物質(zhì)顆催化臭氧的分解。
a) 氮氧化物的破壞作用 b) HO.自由基對(duì)臭氧的破壞作用
2--+-11-3 -6 2- --6-3-7-5 --3 --6 =1.41×10 mol/L-5