環(huán)境化學(xué)試題及答案

1、環(huán)境化學(xué)（A）題號一二三四五六七八得分總 分評閱人 復(fù)查人簽名 合分人簽名 一.填空（每空1分）得分1.環(huán)境問題是在 工業(yè)化 過程中產(chǎn)生的，具體原因包括污染物 排放 和過度開發(fā) 資源 ；2.可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想是經(jīng)濟、社會和環(huán)境保護 協(xié)調(diào) 發(fā)展，其核心思想是：經(jīng)濟發(fā)展不能超過資源和環(huán)境的 承載力 ；3在大氣對流層中污染物易隨空氣發(fā)生 垂直 對流運動，在平流層中污染物易隨地球自轉(zhuǎn)發(fā)生 水平 運動；4.逆溫層不利于污染物的 傳輸 。5.當(dāng)<d時，大氣處于 穩(wěn)定 狀態(tài)。6.大氣中重要自由基產(chǎn)生于 光 離解。7.由若干個苯環(huán)稠和在一起的化合物稱為 多環(huán)芳烴 ；8.在有氮氧化物和碳氫化合物存在于大

2、氣中時可能發(fā)生光化學(xué)煙霧，該反應(yīng)機制為： 自由基引發(fā) 、 自由基轉(zhuǎn)化和增殖 、 自由基氧化NO 、 鏈終止 ；9.平流層中的臭氧層能夠 吸收紫外線 從而保護生物，維持生態(tài)平衡；10.洛杉磯煙霧也稱為 光化學(xué)煙霧 。11.倫敦?zé)熿F也稱為 硫酸型煙霧 。12.當(dāng)降水的pH值 5.0 時，稱為酸雨。13.可吸入粒子是指粒徑 10um 的顆粒物；14.PAN是指大氣中的 過氧乙酰硝酸酯 污染物；15.水中異養(yǎng)生物利用 自養(yǎng)生物 產(chǎn)生的有機物為能源及材料構(gòu)成生命體；16.導(dǎo)致痛痛病的污染物是 Cd ；17.導(dǎo)致水俁病的污染物是 甲基汞 。18.腐殖質(zhì)分子中含有 多元環(huán)狀 結(jié)構(gòu)，其上聯(lián)接有 -OH -CO

3、OH -CHO 等官能團；19.非離子型有機物可通過 溶解 作用分配到土壤 有機質(zhì) 中；20.pH值在4.5至8.3之間時,水中碳酸的主要形態(tài)分別為 CO2 、 H2CO3 、 HCO3- ；21.水中無機污染物的遷移轉(zhuǎn)化方式有 吸附 、 凝聚絮凝 、 溶解沉淀 、 配合 、 氧化還原 ；22. 水中有機污染物的遷移轉(zhuǎn)化方式有 分配 、 水解 、 光解 、 揮發(fā) 、 生物降解 ；23.pE值低表示環(huán)境為 還原 性環(huán)境。24.標(biāo)化分配系數(shù)是以 有機碳 為基礎(chǔ)表示的分配系數(shù)。25.次生礦物由 物理 分化和 化學(xué) 分化而成；26.氧垂曲線可依次劃分為清潔區(qū)及 分解區(qū) 、 腐敗區(qū) 、 恢復(fù)區(qū) 及清潔區(qū)

4、27.在S-P模型中，溶解氧有一個最低值稱為 極限溶解氧 28.天然水中的顆粒物聚集的動力學(xué)方程分別稱為為 異向絮凝 、 同向絮凝 、 差速沉降絮凝 。29.次生鋁硅酸鹽由 硅氧四面體 層和 鋁氫氧八面體 層構(gòu)成，它們是 高嶺 石、 蒙脫 石和 伊利 石。1.已知某土壤有機碳含量為5%，某有機物的辛醇-水分配系數(shù)為Kow=4×105,則該有機物在土壤上的分配系數(shù)Kp為 1.26×104 (不考慮顆粒粒徑大小的影響)2.氣團的穩(wěn)定性與 密度層結(jié) 和 溫度層結(jié) 兩個因素有關(guān)。3.能引起溫室氣體效應(yīng)的氣體主要有 CO2 、 CH4 、 CO 、 CFCs 。4.腐殖質(zhì)中不能被酸和

5、堿提取的部分稱為 腐黑物 ，可溶于稀堿但不溶于酸的部分稱為 腐殖酸 ，既溶于堿又溶于酸的的部分稱為 富黑酸 。5.土壤是由氣、液、固三相組成的，其中固相可分為 土壤礦物質(zhì) 和 土壤有機質(zhì) ，兩者占土壤總量的 90%以上 。6.土壤及沉積物（底泥）對水中有機物的吸附作用（sorption）包括 表面吸附 和 分配作用 。7.測定正辛醇-水分配系數(shù)的方法有 振蕩法 、 產(chǎn)生柱法 和高效液相色譜法。8.降水中主要的陰離子有 SO42- 、 NO3- 、 Cl- 、 HCO3- 。9.CFC-11的分子式為 CFCl3 。得分二選擇題（共20分，每小題2分）1.隨高度升高氣溫的降低率稱為大氣垂直遞減率

6、（），對于逆溫氣層的大氣垂直遞減率 c 。a0 b. =0 c. 02.某一氧化-還原反應(yīng)體系的標(biāo)準(zhǔn)電極電位0.80，氣pEo為 a 。a13.55 b. 13.35 c. 13.05 d.12.803測定總磷時，下例 c 組物質(zhì)均會產(chǎn)生干擾，是測定結(jié)果偏低？a亞砷酸鹽、Cr（）、Cu（）、亞硝酸鹽 b. 砷酸鹽、Cr（）、Cu（）、硝酸鹽c. 砷酸鹽、Cr（）、Cu（）、亞硝酸鹽 d. 亞砷酸鹽、Cr（）、Cu（）、硝酸鹽4五十年代日本出現(xiàn)的痛痛病是由 d 污染水體后引起的。aAs b. Hg c. Pb d.Cr5.根據(jù)Whittby三模態(tài)模型，粒徑小于 a um的粒子稱為愛根核膜。a0.

7、05 b. 0.1 c. 1 d.26在氨氮的測定中，氨與 b 生產(chǎn)黃色的絡(luò)合物，可在425nm波長下比色測定。a鹽酸萘乙二胺顯色劑 b. 納氏試劑 c. 混合試劑 d.二磺酸酚試劑7.重金屬從懸浮物或沉積物中重新釋放屬于二次污染問題，下例 b 原因可能誘發(fā)重金屬釋放。a顆粒物聚沉 b. 降低水體的pH值 c. 水流速度加快 d.富營養(yǎng)化加重8.下例吸附現(xiàn)象屬于離子交換吸附的有 a 。a土壤膠體吸附堿土金屬粒子 b. 土壤顆粒吸附非離子有機化合物c. 金屬水和氧化物吸附過渡金屬離子 d.腐殖質(zhì)吸附非離子型農(nóng)藥9.下例說法正確的是 c 。a代換性酸度和水解性酸度屬于活性酸度b潛性酸度是指土壤膠體

8、吸附的可代換性Al3+c土壤潛性酸度往往比活性酸度大得多10.在一封閉的碳酸體系中加入重碳酸鹽，其中， c 不發(fā)生變化。a總堿度 b. pH c. 酚酞堿度 d.苛性堿度得分三名詞解釋1.光化學(xué)煙霧含有氮氧化物和碳氫化合物等一次污染物的大氣，在陽光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生二次污染，這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象，稱為光化學(xué)煙霧2.酸性降水指通過降水，如雨，雪，霧，冰雹等將大氣中的酸性物質(zhì)遷移到地面的過程。3.生長代謝當(dāng)微生物代謝時，某些有機污染物作為食物源提供能量和提供細胞生長所需的碳，該有機物被降解，這種現(xiàn)象稱為生長代謝。4.次生礦物次生礦物是由原生礦物經(jīng)化學(xué)風(fēng)化后

9、形成的新礦物，其化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)卻有所改變5.質(zhì)體流動由水或土壤微?；騼烧吖餐饔靡鸬奈镔|(zhì)流動二.簡答題1、畫圖簡要說明大氣溫度層結(jié)及其特點、產(chǎn)生的原因。（10分）得分靜大氣在垂直方向上的溫度分布稱為大氣溫度層結(jié)。可分為：1 對流層：由于受到地面長波輻射的影響，下熱上冷，空氣垂直對流運動劇烈，污染物質(zhì)傳輸容易2 平流層：在其上中部有一臭氧層，它吸收來自太陽的紫外線后放出能量，該層上熱下冷。污染物不易傳輸擴散，只能隨地球自轉(zhuǎn)而平流而遍布全球3 中間層：由于平流層中臭氧層放熱的影響，下熱上冷，空氣垂直對流強熱層：由于受太陽輻射的影響，上熱下冷。空氣稀薄，處于電離狀態(tài)。2、簡要說明溫室效應(yīng)產(chǎn)生的

10、機理及大氣溫度升高的原因，京都議定書的目標(biāo)是是么？（10分）得分溫室效益產(chǎn)生的機理：大氣中的溫室氣體主要是CO2吸收了來自地面的長波輻射將能量截面于大氣中，使地球溫度升高大氣溫度升高的原因：（1）過度利用化石燃料（2）植被大量減少京都議定書的目標(biāo)：限制CO2的排放，特別是發(fā)達國家CO2的排放，以控制大氣溫度升高3、試述倫敦?zé)熿F的類型、起因和發(fā)生條件。（5分）得分氣相氧化：1 直接光氧化2 被自由基氧化3 被氧原子氧化液相氧化1 被O3氧化2 被H2O2氧化金屬離子催化氧化4、試述水體富營養(yǎng)化產(chǎn)生的機理。（5分）得分工業(yè)廢水及生活污水排放水體，使水中氮磷等營養(yǎng)物增多。引起藻類繁殖，由于死藻在分解

11、時消耗溶解氧，使水質(zhì)惡化5、試述DDT的主要特性和在環(huán)境中遷移、轉(zhuǎn)化與歸趨的主要途徑（10分）得分 答： 熱穩(wěn)定性高，揮發(fā)性小，不溶于水，易溶于有機溶劑和脂肪;在植物葉片中積累大，通過食物鏈進入人體;易被土壤膠體吸附，在土壤中移動難;可發(fā)生生物降解，可分為還原氧化和脫氯化氫，在紫外光的照射下發(fā)生光解。和光降解;6、請敘述腐殖質(zhì)的分類及其在環(huán)境中的作用（10分）得分 答：腐殖質(zhì)可分為腐殖酸、富里酸、腐黑物。在環(huán)境中的作用：對河流中的汞有顯著的流出效應(yīng)抑制金屬從水中沉降減弱重金屬毒性在給水消毒中產(chǎn)生THMs遇Ca2+ 、Mg2+產(chǎn)生沉淀。7、寫出S-P模型的兩個微分方程，并說明每一個變量的意義（1

12、0分）得分uK1LuK1L+K2(CsC)式中 LBOD，X河水流動方向的距離，u河水平均流速，Ex離散系數(shù) K1好氧系數(shù)，C溶解氧，K2復(fù)氧系數(shù)，Cs飽氧溶解氧濃度8、寫出大氣平流層中臭氧層吸收太陽輻射紫外線的化學(xué)反應(yīng)式及臭氧層被大氣污染物破壞的催化反應(yīng)式。（10分）得分1 O3hvOO2 OO2MO3M 2 Y O3YOO2 YOOYO2總 O3O2O29、將下列農(nóng)藥的商品名和化學(xué)名聯(lián)線。（5分）得分DDT P,P-二氯二苯基三氯乙烷林丹 硫代磷酸酯敵敵畏 磷酸酯樂果 六氯環(huán)己烷敵百蟲 膦酸酯1對a 2對d 3對c 4對b 5對e10、簡要說明碳氫化合物在光化學(xué)煙霧中所起的作用。答：碳氫化

13、合物與自由基反應(yīng)，發(fā)生一系列自由基轉(zhuǎn)化和增殖的鏈反應(yīng)，在此過程中產(chǎn)生的氧化性自由基將NO氧化成NO2，替代了O3使之越積越多，同時產(chǎn)生許多污染物如過氧乙酰硝酸脂。1. 在“在硝酸鹽氮的測定”實驗中，試說明氯化物和亞硝酸鹽氮如何影響實驗結(jié)果，怎樣去除氯化物和亞硝酸鹽氮的干擾？（1）少量氯化物能引起硝酸鹽的損失，使結(jié)果偏低; 加入硫酸銀使其生成氯化銀沉淀，過濾去除，可消除氯化物的干擾（2） 亞硝酸鹽氮含量超過0.2g/ml，使結(jié)果偏高；加入高錳酸鉀將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽，可消除亞硝酸鹽氮的干擾，從測定結(jié)果中減去眼硝酸鹽的含量即可2.為什么排放到大氣中的CFCs能破壞臭氧層，寫出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)式并舉例

14、說明。因為CFCs可催化O3分解，使O3轉(zhuǎn)變成O2，如F-11(CFCl3)和F-12(CF2Cl2),它們在波長為75-220nm 紫外光照射下會產(chǎn)生Cl CFCl3+hCFCl2+ Cl CF2Cl2+ hCF2Cl+ Cl光解產(chǎn)生的Cl可破壞O3。其機理為Cl+ O3ClO+ O2ClO+OCl+ O2總反應(yīng) O3+O2 O23.試述有機磷農(nóng)藥在土壤中遷移轉(zhuǎn)化的主要過程。主要過程包括（1）有機磷農(nóng)藥的非生物降解過程a 吸附催化水解 b 光降解（2）有機農(nóng)藥的生物降解4.影響沉積物中重金屬釋放的主要因素有哪些？主要因素有（1）鹽濃度（2）氧化還原條件（3）pH值(4)水中配位劑含量(5)生

15、物化學(xué)過程三、計算題1、到達地球表面的太陽輻射最短波長為290nm，問大氣中NO2分子在吸收該波長光量子后，能否引起分子中N-O鍵斷裂？已知N-O的鍵能為3.01×105J/mol，Planck常數(shù)為6.626×10-34J.s，光速為3.0×108m/s。（10分）得分解：E=N0×3.0×108=6.85×10-19J E=NE=6.02×1023×6.85×10-19 =4.12×105E>3.01×105 J/mol故可引起NO鍵斷裂。2、設(shè)大氣壓力為1.0130

16、5;105Pa（25），空氣中水蒸氣的分壓為0.03167×105Pa（25），氧溶于水的亨利常數(shù)為1.26×108,計算氧氣在水中的溶解度。（10分）得分解：PO2=(1.01325-0.03167)×105×0.21 =0.2056×105(pa) O2(aq)=KH×PO2=1.26×105×0.2056×10-8 =2.6×10-4(mol/l) O2(aq)= 2.6×10-4×32×1000 =8.32(mg/l)3、 具有2.00×10-3m

17、ol/L堿度的水，pH為7.0, 請計算H2CO3*、HCO3-、CO32-的濃度各是多少？已知下表數(shù)據(jù)：pH 0 1 27.00 0.1834 0.8162 3.828×10-4（10分）得分解:當(dāng)pH = 7.00時,CO3-的濃度與 HCO3-的濃度相比可以忽略,查表pH = 7.00時, = 1.224,則HCO3- = 堿度 = 2.00×10-3mol/l/l。H+ = OH- = 10-7 mol/l。HCO3 = H+HCO3-/K1 = 1.00×10-7×2.00×10-3/(4.55×10-7) = 4.49&#

18、215;10-4mol/l。CO3- = K2HCO3-/H+ = 4.69×10-11×2.00×10-3/(1.00×10-7) = 9.38×10-7 mol/l。4、在厭氧消化池中，和pH值7.0的水接觸的氣體含65的CH4和35的CO2，已知 , pE0=2.87，請計算pE和Eh（10分）得分解pE=pE0+1/n lg(反應(yīng)物/生成物) =2.87+lgPCO20.125H+/PCH40.125=2.87+lg 0.350.125×10-7/0.650.125=2.87+lg 0.877×10-7/0.948=

19、2.87+lg 0.9257=4.16Eh=0.059pE=-4.16×0.059=0.2465、一個有毒化合物排入至pH8.4，T25的水體中，90的有毒化合物被懸浮物所吸著，已知酸性水解速率常數(shù)Ka=0，堿性水解速率常數(shù)Kb=4.9×10-7L/(d.mol), 中性水解速率常數(shù)Kn=1.6d1.請計算化合物的水解速率常數(shù)。（5分）得分解：Kh =Kn+w(KaH+ KbOH-) =1.6+0.1（0+4.9×10-7×10-5.6） =1.6d-16、用Langmuir方程描述懸浮物對溶質(zhì)的吸附作用，假設(shè)溶液平衡濃度為3.0×10-3mo

20、l/L，溶液中每克懸浮固體吸附溶質(zhì)為0.5×10-3mol/L，當(dāng)平衡濃度降至1.0×10-3mol/L時，每克吸附劑吸附溶質(zhì)為0.25×10-3mol/L，問每克吸附劑可以吸附溶質(zhì)的吸附限量是多少？（5分）得分 解：G=0.5×10-3= （1）0.25×10-3= （2）2=×2A+6.0×10-3=3.0（A+1.0×10-3）2A+6.0×10-3=3.0A+3.0×10-3A=3.0×10-3G0=1.0×10-3（mol/L·g）1. 在一個pH為7.0

21、，總堿度為1.6mmol/L的水體中，如加入碳酸鈉使其堿化，問需加多少mmol/L的碳酸鈉才能使水體pH上升至8.0？如用NaOH強堿進行堿化，又需加多少堿？（pH=7.0時，0=0.1834，1=0.8162，2=3.828×10-4，=1.224；pH=8.0時，0=0.02188，1=0.9736，2=4.566×10-3，=1.018）（本小題10分）解：總堿度KW/ H+ + CT(1 + 22) - H+CT總堿度 + H+ - OH-令當(dāng)pH在59范圍內(nèi)、堿度10-3mol/L時, H+、OH-項可以忽略不計,得到簡化式：CT堿度當(dāng)pH7.0時，10.8162，23.828×10-4，則1.224，CT 堿度1.9584mmol/L若加入碳酸鈉將水的pH升至8.0，此時CT值與堿度值均有變化。設(shè)加入的碳酸鈉量為CO32-，則有CT + CO32-堿度 + 2CO32-解得，CO32-1.9248 mmol/L若加入氫氧化鈉將水的pH升至8