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環(huán)境化學考試題及答案
一、選擇題（1×15=15分）
1. 光化學煙霧是一個鏈反應，鏈引發(fā)反應主要是（ ）
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. 具有溫室效應的氣體是（ ）
A甲烷、H2O B甲烷、SO2 C O3、CO D CO2、SO2
7. 倫敦煙霧事件成為 ，美國洛杉機煙霧成 。
A 光化學煙霧 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. 在某個單位系的含量比其他體系高得多，則此時該單位體系幾乎等于混合復雜體系的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. 光化學物種吸收光量子后可產(chǎn)生光化學反應的初級過程和次級過程。下面氯化氫的光化學反應過程中屬于次級過程的是 。
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。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，對的打“√” ，錯的打“×”，1×15=15分）
1、對于揮發(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、水中的無機氮在較低的pE值時（pE＜5）、NO3是主要形態(tài)。
4、在pH為6的土壤里，鋁離子對堿的緩沖能力較大。
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. 鋁離子對堿緩沖作用，聚合度越大，Ｈ離子越少，對堿緩沖能力低。
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： 3. 共代謝4. 標化分配系數(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，寫出有關化學反應式。
2. 簡述土壤膠體的性質(zhì)。
3. 試述酸雨的主要成分、成因及寫出有關化學反應式。
4. 大氣中HO主要來源有哪些？寫出相關方程式。
5. 簡述水體沉積物中重金屬的釋放的影響因素
五、計算題（20分）
1. O3的鍵能為101.2 kJ/mol,，計算可以使O3分子光化學反應裂解成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%為細顆粒，有機碳含量為10%，其余粗顆粒的有機碳含量為4%，已知該有機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，請計算[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)合臭氧層破壞機理，提出保護臭氧層的對策。 +
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》標準答案
一、選擇題（1×15=15分）
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的關系曲線稱為吸附等溫線，其相應的數(shù)學方程式稱為吸附等溫式。
2．溫室效應：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。
3.共代謝：某些有機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，該有機物才能被降解，這種現(xiàn)象稱為共代謝。
4.標化分配系數(shù)：有機碳為基礎表示的分配系數(shù)成為標化分配系數(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，寫出有關化學反應式。
答：F-11(CFCl3)和F-12(CF2Cl2)等氟氯烴。它們在波長175~220nm的紫外光照射下會產(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，其機理為： Cl?O3?ClO?O2ClO?O?Cl?O2
總反應 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，一一般帶負電荷，形成負離子層，其外
部由于電性吸引而形成一個正離子層，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，這就是膠體的凝聚性。但是在土壤溶液中膠體常帶負電荷，即具有負的電動電位，所以膠體微粒又因相同電荷而相互排斥，電動電位越高，相互排斥力越強，肢體微粒呈現(xiàn)出的分散性也越強。
3.試述酸雨的主要成分、成因及寫出有關化學反應式。
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？寫出相關方程式。
1）O3的光解：對于清潔大氣，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。
五、計算題（20分）
1. O3的鍵能為101.2 kJ/mol，計算可以使O3分子光化學反應裂解成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%為細顆粒，有機碳含量為10%，其余粗顆粒有機碳含量為4%，已知該有機物在水中溶解度為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，請計算[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pH=8.00時，CO3的濃度與HCO3濃度相比
可以忽略，此時堿度全部由HCO3-貢獻。
[HCO3]=[堿度]= 3.00×10mol/L [OH]=1.00×10mol/L
根據(jù)離解常數(shù)K1，可以計算出的[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)合臭氧層破壞機理，提出保護臭氧層的對策。
1）破壞機理：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.自由基對臭氧的破壞作用
2--+-11-3 -6 2-* --6-3-7-5 * --3 --6 =1.41×10 mol/L-5
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