(完整版)环境化学题习题及答案
第一章绪论
一、填空
2、污染物的性质和环境化学行为取决于它们的化学结构和在环境中的存在状态。
3、环境中污染物的迁移主要有机械迁移、物理化学迁移和生物迁移三种方式。
4、人为污染源可分为工业污染源、农业污染源、交通运输污染源和生活污染源。
二、选择题
1、属于环境化学效应的是C
A热岛效应 B温室效应C土壤的盐碱化 D噪声
三、问答题
1、环境中主要的化学污染物有哪些？
a.持久性有机污染物
POPs的特点：1.毒性极强；2.极难降解；3.滞留时间长，能导致全球性的传播；4.沿食物链浓缩放大，产生致癌、致畸、致突变；
5.对人类的影响会持续几代，对人类生存繁衍和可持续发展构成重大威胁。
b.环境内分泌干扰物
能干扰机体天然激素的合成、分泌、转运、结合或清除的外源性物质，具有拟天然激素或抗天然激素的作用。比如，邻苯二甲酸酯，酚甲烷等，广泛存在于塑料玩具、奶瓶、化妆品和其他塑料消费品中。前者危害男婴的的性征发育，引起生殖系统的癌症，后者可导致女性患上乳腺癌。邻苯二甲酸类衍生物多为酯类，不易溶于水，但能溶于加温过的或者脂肪性食品。
c. “三致”化学污染物
2、举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。
污染物可在单独环境要素圈中迁移和转化，也可超越圈层界限实现多介质迁移、转化而形成循环。排入水体中的无机汞，经水体微粒物质的吸附、凝聚后很快淀积在沉积物中，并在微生物参与下转变成剧毒的甲基汞再溶于水中，被水生生物吸收和转移，经排泄或腐烂分解后再归还水体，形成一个Hg的生物地球化学流。
第二章大气环境化学
一、填空
1、大气中的NO2可以转化成硝酸、NO3和N2O5。
2、碳氢化合物是大气中的重要污染物，是形成光化学烟雾的主要参与者。
3、大气颗粒物的去除与颗粒物的颗粒物的粒度和颗粒物的化学组成及性质有关，去除方式有干沉降法和湿沉降法。
4、当今世界上最引人瞩目的几个环境问题酸雨、温室效应、臭氧层破坏等是由大气污染所引起的。
5、许多大气污染事件都与逆温现象有关，逆温可分为辐射逆温、平流逆温、地形逆温
7、温室气体主要包括CFCs、CO2、CH4、CO、臭氧、C2H2Cl2等，其中对温室效应贡献最大的是二氧化碳。
10、根据温度垂直分布可将大气圈分为对流层、平流层、中间层、热层和逃逸层。
11、硫酸型烟雾为还原性型烟雾，而光化学烟雾为强氧化性型烟雾。
12、大气中CH4主要来自有机物的厌氧发酵过程__、反刍动物以及蚂蚁等的呼吸过程、原油及天然气的泄漏_的排放。
13、导致臭氧层破坏的物种主要有水蒸气、氮氧化物和氟氯烃三类。
二、选择题
1、由污染源排放到大气中的污染物在迁移过程中受到ABCD的影响。
A风B湍流C天气形式D地理地势
2、大气中HO自由基的来源有 D 的光离解。
A O3
B H2CO
C H2O2
D HNO2
3、烷烃与大气中的HO自由基发生氢原子摘除反应，生成B。
A RO
B R自由基
C H2O
D HO2
4、酸雨是指pH___ C ___的雨、雪或其它形式的降水。
A <6.0
B <7.0
C <5.6
D <5.0
5、辐射一定时间产生的A___量可以衡量光化学烟雾的严重程度。
A O3
B NO2
C 碳氢化合物
D SO2
6、大气逆温现象主要出现在D。
A 寒冷的夜间
B 多云的冬季
C 寒冷而晴朗的冬天
D 寒冷而晴朗的夜间
7、大气中微粒浓度为50 μg/m 3时，大气能见度约为_C_Km 。r=1207.5/c (r
为能见度
单位km c
为粒子浓度 单位为umg/m3）
A 15
B 12
C 24 D40
8、大气中还原态气体（如H 2S ）主要被_B _氧化。
A O 2
B OH
C O 3
D 高价金属离子
9、根据Whittby 的三模态模型，粒径小于_A _um 的粒子称为爱根核模。
A 0.05
B 0.1
C 1
D 2
10、SO 2的液相氧化有多种途径，其中A 的效果最好。
A O 3氧化
B 催化氧化
C H 2O 2氧化
D 非催化氧化
11、气溶胶中粒径_D_um 的颗粒，称为飘尘。
A >10
B <5
C >15
D <10
三、问答题
1、试述酸雨的主要成分、成因及危害，写出有关化学反应式。 主要成分：酸雨中绝大部分是硫酸和硝酸，以硫酸为主
成因：酸雨的形成涉及一系列复杂的物理、化学过程，包括污染物迁移过程、成云成雨过程以及在这些过程中发生的均相或非均相化学反应等；
危害：1.使水体酸化，造成江河湖泊的生态环境紊乱； 2.使森林大片死亡。酸雨侵入树叶气孔，妨碍植物的呼吸；
3.造成土壤矿物质元素流失，导致土壤贫瘠化，使农作物大面积减产；
4.使土壤的有毒金属溶解出来，一方面影响植物生长，另一方面造成有毒金属迁移；
5.腐蚀建筑物、文物等。
有关方程式：SO2和NOx 的排放是形成酸雨的主要起始物
2、写出光化学烟雾的链反应机制。 链引发
自由基传递
终止
3、为什么排放到大气中的CFCs 能破坏臭氧层，写出有关化学反应式。
23SO +[O]SO →2324SO +H O H SO →32
2
22NO+[O]NO 2NO +H O +HNO HNO →→SO 2 NO x
CFCs在对流层中存在，是破外臭氧层的主要原因，CFCs不溶水，稳定性高，被热空气带到平流层，CFCs在平流层受强烈紫外线照射而分解产生氯，氯会与臭氧反应，生成氧化氯自由基(ClO)：
Cl+O3→ClO+O2ClO+O→Cl+O2即O3+O3→3O2
由此可见，氯在分解臭氧的反应中作为催化剂以促使较臭氧反应成氧，而氯在反应中循环出现，因此少量的氯在重新分配的过程中，就能造成大量的臭氧分解。
4、汽车尾气最主要的成份都有哪些？分析各成份具有的潜在危害。
成份：CO、CHx、NOx、SO2、烟尘微粒(重金属化合物、铅化合物、黑烟及油雾)、臭气(甲醛等)。
最主要的危害：形成光化学烟雾。
CO：导致组织缺氧，引起头痛等；
NOx：进入肺泡形成亚硝酸和硝酸，造成肺气肿。亚硝酸盐造成高铁血红蛋白，引起组织缺氧。
CHx：多环芳烃、苯并芘等致癌物。离公路越近，汽车流量越大，肺癌死亡率越高；
铅化合物：干扰血红素的合成，引起贫血；损害神经系统，引起脑损伤；影响儿童生长和智力发育。
5、试述大气中CO2等气体浓度上升，引起温室效应的原因。
CO2起单向过滤器作用，可吸收地面辐射出的红外光，把能量截留于大气中，从而使大气温度升高，即温室效应。
6、试比较伦敦烟雾和洛杉矶光化学烟雾的区别。
7、说明臭氧层破坏的原因和机理。
人类活动排入大气中的一些物质进入平流层与那里的臭氧发生化学反应，导致臭氧耗损，使臭氧浓度减少的现象被称作臭氧层破坏或臭氧层损耗。消耗臭氧层的物质，在大气的对流层中是非常稳定的，因此这类物质可以扩散到大气的各个部位，但是到了平流层后，就会被太阳的紫外辐射分解，释放出活性很强的游离氯原子或溴原子，参与导致臭氧损耗的一系列化学反应：游离的氯原子或溴原子与O3分子反应，产生氯或溴的一氧化物，夺走O3分子的一个氧原子，使之变成氧分子。氯或溴的一氧化物与游离的氧原子反应，释放“夺来”的氧原子，形成更多的氧分子和游离氯原子或游离溴原子，新的游离氯原子或溴原子重新与其它O3分子反应，再度生成O2分子和氯或溴的一氧化物，这样的反应循环不断，每个游离氯原子或溴原子可以破坏约10万个O3分子，这就是氯氟烷烃或溴氟烷烃破坏臭氧层的原因。
破坏臭氧层的过程可表示如下：
含氯或含溴的化合物 太阳紫外辐射 游离Cl （或Br ） O 3＋Cl （或Br ） ClO （或BrO ）＋O 2 ClO （或BrO ）＋O 游离Cl （或Br ）+O 2 8、什么逆温现象？有何利弊？
地区上空有厚厚的云层，那是被称之为逆温现象
1. 利：①可以抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。
②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。
2. 弊：①不利于大气污染物的扩散，对空气质量产生很大影响。
②阻碍空气的垂直对流运动，妨碍烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散，有利于雾的形成并使能见度变差，使大气污染更为严重。
9、请叙述酸雨的形成机理，分析我国酸雨多发生于南方和西南地区的原因。
形成机理：酸雨的形成涉及一系列复杂的物理、化学过程，包括污染物迁移过程、成云成雨过程以及在这些过程中发生的均相或非均相化学反应等；
SO2和NOx 的排放是形成酸雨的主要起始物
我国酸雨多发生于南方和西南地区的原因1.北方干燥，含水少，酸性气体溶解在水中的几率小；南方水汽多，加上沿海工业发展迅速，
排放的酸性气体并不比只有重工业的北方少；
2.西南地区，因为西南方的喜玛拉雅山脉的阻拦，北方南下的空气停留在那里，积少成多，再加上当地产生的和别处随空气带来的酸
性气体，固而多酸雨出现；
3.北方空气颗粒物中的碱性物质较多，缓冲作用强；
第三章 水环境化学
一、填空
1、有机物的辛醇-水分配系数常用KOW 表示，该值越大，表示有机物在水中的溶解度 小 。
2、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有 表面吸附 、 离子交换吸附 和 专属吸附
3、天然水的PE 随水中溶解氧的减少而 降低 ，因而表层水呈 氧化 环境。
4、有机污染物一般通过 吸附、挥发、 水解 、光解和生物富集和降解等过程进行迁移转化。
5、环境中某一重金属的毒性与其_游离金属浓度_、配合作用和化学性质有关。
6、一般认为，但浓度较高时，金属离子与腐殖质的反应以溶解为主，当金属离子浓度低时，则以_沉淀或凝聚为主。
7、正常水体中其决定电位作用的物质是溶解氧。
8、当水体pH 处于中性或碱性条件下，汞的甲基化产物是___CH 3Hg +___。 9、磷含量、总氮含量和透明度、叶绿素a 含量常衡量水体富营养化的指标。 10、水体的自净作用可分为物理净化、化学净化和生物净化
11、碳水化合物生化水解的最终产物为_葡萄糖，在氧气充足时，能进一步分解为CO 2、水。 12、水中溶解氧浓度、化学需（耗）氧量COD 、生化需（耗）氧量BOD 常用作水体自净的指标。 二、选择题
1、海水中Hg 2+主要以__A__的形式存在。
A Hg(OH)2, HgCl 2
B HgCl 2, HgCl 3-
C HgCl 42-
D HgCl 3-, HgCl 42-
2、某一氧化还原体系的标准电极电位为0.80，其pE o 为__A____。
23SO +[O]SO →2324SO +H O H SO →32
2
22NO+[O]NO 2NO +H O +HNO HNO →→SO 2 NO x
A 13.50
B 13.35
C 13.05
D 12.80
3、一般情况下，当水体DO__B____时，鱼类会死亡。
A >8.0mg/L
B <4.0 mg/L
C >0
D >4.0 mg/L
4、若水体的pE值高，有利于下列__C___组在水体中迁移。
A Fe、Mn
B Cr、Fe
C Cr、Mn
D Cr、V
5、当前最简单，也较流行的是将金属划分为溶解态和颗粒态，溶解态是能通过_C__um孔径滤膜的部分。
A 0.54
B 0.22
C 0.45
D 0.50
6、河水中阴、阳离子的含量顺序为__B__。
A Na+>Mg2+>Ca2+HCO3->SO42->Cl-
B Ca2+>Na+>Mg2+HCO3->SO42->Cl-
C Na+>Ca2+>Mg2+Cl->HCO3->SO42-
D Na+>Mg2+>Ca2+Cl->SO42->HCO3-
7、某一氧化还原体系的标准电极电位为0.771，其pE o为______。
A 13.50
B 13.35
C 13.05
D 12.80
8、某一水体的BOD20为100 ppm，其BOD5约为___D___。
A 40
B 50
C 35
D 70
9、水体中溶解氧对石油降解影响很大，估计1升油类氧化需消耗______m3海水中的溶解氧。
A 200
B 400
C 600
D 500
10、下列各种形态的汞化物，毒性最大的是___A___。
A Hg(CH3)2
B HgO
C Hg
D Hg2Cl2
11、影响水环境中颗粒物吸附作用的因素有BCD 。
A溶解氧含量B颗粒物粒度C温度 D pH
三、问答题
1、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。、
毒性取决于游离或水合金属离子浓度，而非重金属总浓度；大部分稳定金属配合物及其与胶体颗粒结合态毒性较低（除脂溶性金属配合物外）；进入水体后，迅速转入沉积物中。
2、试述水体中有机污染物的迁移转化途径。
一、分配作用（吸附）
Lambert研究了农药在土壤-水间的分配，认为当土壤有机质含量在0.5-40%范围内其分配系数与沉积物中有机质的含量成正比。Karickhoff研究了芳烃和氯代烃在水中沉积物中的吸着现象，发现当颗粒物大小一致时其分配系数与有机质的含量成正相关；即，沉积物对非离子有机物的吸附等温线为直线关系。
二、挥发作用
许多有机物，特别是卤代脂肪烃和芳香烃，都具有挥发性，从水中挥发到大气中后，其对人体健康的影响加速，如CH2Cl2等。
挥发作用是指有机物质从溶解态转向气态的过程。挥发速率与有毒物的性质和水体特征有关。
三、水解作用
1.水解作用是有机物与水之间最重要的反应。在反应
中，化合物的官能团X－和水中的OH－发生交换：
影响水解速率的因素在任一水溶液中，总有H2O、H+和OH-，所以有机物的水解速率是其中性水解(H2O)、酸催化水解(H+)和碱催化水解(OH-)的速率之和。
四、光解作用
光解作用是真正意义上的有机物分解过程，因为它不可逆的改变了有机物的分子结构。污染物的光解速率依赖于许多化学和环境因素，其中主要取决于太阳光的辐射。光解过程一般可分为三类： a.直接光解 b.光敏化反应 c.光氧化反应
五、生物降解作用
生物降解是引起有机污染物分解的最重要的环境过程之一。
水环境中有机物的生物降解，依赖于微生物通过酶催化反应分解有机物。微生物降解的特点：微生物个体微小，比表面大，代谢速度快。微生物种类繁多，分布广泛，代谢类型多样。
微生物的降解酶，微生物能合成各种降解酶，酶具有专一性，对环境中的污染物，可通过其灵活的代谢控制机制而降解转化之。微生物繁殖快，易变异，适应性强。
3、试述水体中汞甲基化的途径及影响因素，写出有关反应式。
4、为什么水体pH较低时，鱼体内积累的甲基汞含量较高？
汞的甲基化产物有一甲基汞和二甲基汞，一甲基汞可因氯化物浓度和pH值的不同而形成氯化甲基汞。CH3Hg++Cl-→CH3HgCl CH3HgCl+H2O →CH3HgOH+ Cl-+H+ 汞的甲基化在好氧条件下，主要转化为一甲基汞，在弱酸性水体中，二甲基汞也可以转化为一甲基汞，它为水溶性物质，易被生物吸收而进入食物链。根据生物放大效应,鱼体内积累的甲基汞含量较高。
第四章土壤环境化学
一、填空
1、土壤具有缓和其酸碱度发生激烈变化的能力，它可以保持土壤反应的相对稳定，称为土壤的缓冲性能。
2、土壤是由气、液、固三相组成的，其中固相可分为___土壤矿物质_、土壤有机质__，两者占土壤总量的__91-100%__。
3、在旱地土壤中，镉的主要存在形式是CdCO3 。
3、重金属在土壤-植物系统中的迁移过程与重金属的__种类__及土壤的类型、_施肥、植物种类_有关。
4、土壤对农药的吸附作用可分为_静电吸附_、离子交换吸附_和__专属吸附_____。
5、土壤处于淹水还原状态时，砷对植物的危害小___。
6、土壤中有多种无机氨，其中NH4+和_NO3-___是植物摄取的主要形式。
7、土壤中的大部分是有机氮，约占总氮的_90___%，有机氮能变成无机氮的过程叫做_矿化过程_。
8、土壤中砷以三价或五价状态存在，其存在形态可分为可溶性砷、吸附、代换态砷及难溶态砷，可溶态砷主要为__交换态__和_难溶性砷_，一般占总砷的5～10%。
9、土壤中铬是以__CdCO3______、__Cd（PO4）2______、____Cd(OH)2_____、___Cd______四种形态存在。
10、土壤中农药的残留量受到____土壤水分含量______、____土壤紧密度____、吸附及生物、化学降解等诸多因素的影响。
11、土壤中存在着由土壤动物、____土壤微生物_____和____细菌_____组成的生物群体。
12、土壤淹水条件下，镉的迁移能力____增强____。
13、土壤及沉积物（底泥）对水中有机污染物的吸附作用（ab sorption）包括阳离子交换吸附作用、_氧离子交换吸附作用。
14、农药在土壤中的迁移主要通过扩散和质体流动两个过程。
二、选择题
1、以下ABCD因素可以诱发重金属从沉积物中释放出来？
A 盐度升高
B pH降低
C 增加水中配合剂的含量
D 改变氧化还原条件。
2、土壤有机质的来源有ABC 。
A树脂B腐殖酸C腐黑物D矿物质
3、腐植质胶体是非晶态的无定形物质，有巨大的比表面，其范围为_A__。
A 350-900m2/g
B 650-800m2/g
C 100-200m2/g
D 15-30m2/g
4、在土壤中，下列离子C 的交换吸附能力最强。
A Ca2+
B Na+
C Fe3+
D H+
三、问答题
1、重金属污染的特点、致毒机理是什么？目前人们最为关注的有哪些？请举例说明
重金属污染的特点、致毒机理：（1）水体中的某种重金属可在微生物作用下转换为毒性强的金属化合物，如汞的甲基化作用就是其中典型的例子。（2）生物从环境中摄取重金属可以经过食物链的生物放大作用，在较高级生物体内成4万倍地富集起来，然后通过事物进入人体，在人体的某些器官积蓄起来造成慢性中毒，危害人体健康（3）在天然水体中只需要有微量金属即可产生毒性效应，一般金属产生毒性的范围大约在1-10mg/L之间，毒性较强的金属如汞、镉等产生毒性的质量浓度范围在0.01-0.001mg/L之间，重金属的污染有时造成很大的危害，例如日本发生的水俣病、骨痛病。
2、进入土壤的农药是怎样迁移转化的？
(1)农药在土壤中迁移：主要有扩散和质体流动。
扩散是由于分子的热能引起分子的不规则运动而使物质发生转移的过程。污染物由高浓度向低浓度迁移。影响农药在土壤中扩散的主
要因素：土壤水分含量、吸附、土壤孔隙度、温度、农药本身性质等。
质体流动：是由水或土壤微粒或者两者共同作用的结果。农药在水中的溶解度大，或能悬浮在水中，或以气态存在，则迁移距离大。农药在土壤中降解: 主要有光化学降解、化学降解、微生物降解。
3、举例说明影响土壤中农药残留量的因素。
土壤的污染程度可用残留性来表示。农药的残留性主要与其理化性质、药剂用量、植被以及土壤类型、结构、酸碱度、含水量、金属离子及有机质含量、微生物种类、数量等有关。
第五章生物体内污染物质的运动过程及毒性
一、填空
1、被动扩散是指脂溶性物质从高浓度侧向低浓度侧扩散通过有类脂层屏障的生物膜。
2、酶促反应速率的影响因素有温度、pH和抑制剂。
3、生物富集是指生物通过非吞食方式，从周围环境蓄积某种元素或难降解的物质，使其在机体内浓度超过周围环境中浓度的
现象。
4、碳原子数大于1的正烷烃，其微生物降解的途径有三种：通过烷基的末端氧化、和次末端氧化、双端氧化。
二、多项选择
1、甲烷发酵是指有机酸、醇等化合物在细菌作用下，被转化为ABCD ，进而经产甲烷菌作用产生甲烷。
A 乙酸
B 甲酸
C 氢气
D 二氧化碳
2、下列烃类化合物中，最难被微生物降解的是B。
A 环己烷
B 苯
C 己烷
D 己烯
3、下列芳香族化合物中，最难被微生物降解的是B 。
A 苯酚B二氯甲苯 C 苯胺 D 苯甲酸
4、LD50表示的是C 。
A 半数有效剂量B半数有效浓度C半数致死剂量D半数致死浓度
5、两种毒物死亡率分别是M1和M2, 其联合作用的死亡率M A 协同作用 B 相加作用 C 独立作用 D 拮抗作用 第六章典型污染物在环境各圈层中的转归与效应 一、填空 1、PAH在紫外光照射下很容易光解和氧化。也可以被微生物降解。 2、气相汞的最后归趋是进入土壤和海底沉积层。 3、无机砷可以抑制酶的活性，三价无机砷可以与蛋白质的巯基反应。 4、含氢卤代烃与HO 自由基的反应是它们在对流层中消除的主要途径。 5、由于有毒物质品种繁多，不可能对每一种污染物都制定控制标准，因而提出在众多污染物中筛选出潜在危险大的污染物作为优先研究和控制的对象，称之为优先污染物。 6、Hg的生物甲基化途径是：辅酶甲基钴氨素把CH3-传递给Hg2+（CH3Hg+），本身变为水合钴胺素（H2OCoB12），后者再经还原失水变为五配位一价钴氨素，最后，辅酶甲基四叶氢酸将CH3+转于五配位钴氨素，完成甲基钴氨素的再生，使Hg 的甲基化继续进行。 二、多项选择 1、下列砷化合物中，无毒性的是 D 。 A As2O3 B CH3AsO（OH）2 C （CH3）3AsO D（CH3）3As+CH2COO- 2、下列PCBs中，最不易被生物降解的是 D 。 A 联苯 B 四氯联苯C三氯联苯D六氯联苯 3、表面活性剂含有很强的B ，容易使不溶于水的物质分散于水体，而长期随水流迁移。 A 疏水基团B亲水基团 C 吸附作用D渗透作用 三、问答题 1、为什么Hg2+和CH3Hg+在人体内能长期滞留？ 答：无机汞化合物在生物体内一般容易排泄。当汞与生物体内的高分子结合，形成稳定的有机汞络合物，就很难排出体外。甲基汞能 与许多有机配位体基团结合，如-COOH、-NH2、-SH、-OH等。CH3Hg+除能被束缚到碱基上外，还能直接键合到核糖上去。所以甲基汞非常容易和蛋白质、氨基酸类物质起作用。由于烷基汞具有高脂溶性，且它在生物体内分解速度缓慢，因此烷基汞比可溶性无机汞化合物的毒性大10-100倍。 2、简述多氯联苯在环境中的主要分布、迁移与转化规律。 答:由于多氯联苯挥发性和水中溶解度较小，故其在大气和水中的含量较少。多氯联苯在环境中的迁移与转化：PCBs主要在使用和处理过程中，通过挥发进入大气，然后经干、湿沉降转入湖泊和海洋。转入水体的PCBs极易被颗粒物所吸附，沉入沉积物，使PCBs 大量存在于沉积物中。多氯联苯由于化学惰性而成为环境中的持久性污染物。它在环境中的主要转化途径是光化学分解和生物转化。 3、表面活性剂对环境和人体健康的危害是什么？ ①水的感观状况受到影响，活性剂污染了水源后，用一般的方法不易清除，在水源受洗涤剂严重污染的地方，自来水中也出现大量 泡沫 ②由于洗涤剂中含有大量的聚磷酸盐作为增净剂，使废水含有大量的磷，是造成水体富营养化的重要原因。 ③表面活性剂可以促进水体中石油和多氯联苯等不溶性有机物的乳化、分散、增加废水处理的难度。 ④由于阳离子表面活性剂具有一定的杀菌能力，在浓度高时，可能破坏水体微生物的群落。 植物对金属污染产生耐性作用的主要机制：植物根系的作用：菌根对植物重金属耐性主要生理机制： A、菌丝鞘的选择吸收控制其进入质外体 B、通过增加菌丝鞘的疏水性减少重金属接近质外体的几率 C、分泌螯合物质控制重金属的移动性 D、通过改变营养物质吸收的速度和量改变根系pH值 E、分泌激素改变代谢过程减缓毒害等。 根系分泌物控制重金属吸收的机制包括改变根际pH，改变金属物质的氧化还原状态，与重金属络合以及和根际微生物产生根际效应等。 什么是水体富营养化？应如何防止？ 指N、P等营养物质大量进入水体所引起的二次污染现象，主要表现为水体的溶解氧下降，透明度降低，水质恶化，鱼类及其他生物大量死亡。 防止对策：（1）从源头上控制N、P等植物性营养物质溶于水体。 a.工业废水：改进生产工艺，降低含量，废水中N,P含量达标后方可排入水体； b.城市生活污水：提高生活污水自理率，在传统污水处理厂中增加除N,P工艺； c.农田施肥：提高化肥利用率和推广生态，绿色农业； d.养殖业：推广沼气池的应用，避免饵料浪费。 维持水体生态系统的完整性和稳定性 建立健全环境与发展综合决策机制实施管理一体化制度 富营养化水体的修复：a.物理法：底泥疏浚，引清冲污，机械除藻；b.化学法：化学除藻，凝沉淀，重金属固定；c.生物-生态法：投菌法，植被修复，湿地修复 综合化学实验专题练习 1、（06全国） 在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的学化试剂和实验用品。用上图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。 ⑴A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式 ⑵填写表中空格 仪器加入试剂加入试剂的目的 B 饱和NaHCO3溶液 C D ⑶．写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式 ⑷．试管F中收集满气体后，下一步实验操作是 2、（96年全国）在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物.该氧化物又可以经过此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉.这种铁粉具有很高的反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称"引火铁".请分别用下图中示意的两套仪器装置,制取上述铁的氧化物和"引火铁".实验中必须使用普通铁粉和6摩/升盐酸,其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去). 填写下列空白: (1)实验进行时试管A中应加入的试剂是;烧瓶B的作用是;烧瓶C的作用是;在试管D中收集得到的是. (2)实验时,U型管G中应加入的试剂是;长颈漏斗H中应加入. (3)两套装置中,在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母) . (4)烧瓶I中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液,其目的是. (5)试管E中发生反应的化学方程式是. (6)为了安全,在E管中的反应发生前,在F出口处必须;E管中的反应开始后,在F出口处应. 3、（99年全国）为了测定人体新陈代谢呼出气体中CO2的体积分数，某学生课外小组设计了如下图的实验装置。实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO2，准确测量瓶I中溶液 《绪论》部分重点习题及参考答案 1．如何认识现代环境问题的发展过程 环境问题不止限于环境污染，人们对现代环境问题的认识有个由浅入深，逐渐完善的发展过程。 a、在20世纪60年代人们把环境问题只当成一个污染问题，认为环境污染主要指城市和工农业发展带来的对大气、水质、土壤、固体废弃物和噪声污染。对土地沙化、热带森林破环和野生动物某些品种的濒危灭绝等并未从战略上重视，明显没有把环境污染与自然生态、社会因素联系起来。 b、1972年发表的《人类环境宣言》中明确指出环境问题不仅表现在水、气、土壤等的污染已达到危险程度，而且表现在对生态的破坏和资源的枯竭；也宣告一部分环境问题源于贫穷，提出了发展中国家要在发展中解决环境问题。这是联合国组织首次把环境问题与社会因素联系起来。然而，它并未从战略高度指明防治环境问题的根本途径，没明确解决环境问题的责任，没强调需要全球的共同行动。 c、20世纪80年代人们对环境的认识有新的突破性发展，这一时期逐步形成并提出了持续发展战略，指明了解决环境问题的根本途径。 d、进入20世纪90年代，人们巩固和发展了持续发展思想，形成当代主导的环境意识。通过了《里约环境与发展宣言》、《21世纪议程》等重要文件。它促使环境保护和经济社会协调发展，以实现人类的持续发展作为全球的行动纲领。这是本世纪人类社会的又一重大转折点，树立了人类环境与发展关系史上新的里程碑。 2．你对于氧、碳、氮、磷、硫几种典型营养性元素循环的重要意义有何体会 （1）氧的循环： （2）碳的循环： （3）氮的循环 （4）磷的循环 （5）硫的循环 （6）体会：氧、碳、氮、磷和硫等营养元素的生物地球化学循环是地球系统的主要构成部分，它涉及地层环境中物质的交换、迁移和转化过程，是地球运动和生命过程的主要营力。 3．根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课程 （1）环境化学的任务、内容、特点：环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的，以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，以 环境化学试题及答案大 全 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】 《环 境 化学》（A ） 评阅人 复查人签名 合分人签名 一.填空（每空1分） 1.环境问题是在 工业化 过程中产生的，具体原因包括污染物 排放 和过度开发 资源 ； 2.可持续发展的战略思想是经济、社会和环境保护 协调 发展，其核心思想是：经济发展不能超过资源和环境的 承载力 ； 3在大气对流层中污染物易随空气发生 垂直 对流运动，在平流层中污染物易随地球自转发生 水平 运动； 4.逆温层不利于污染物的 传输 。 5.当Γ<Γd 时，大气处于 稳定 状态。 6.大气中重要自由基产生于光离解。 7.由若干个苯环稠和在一起的化合物称为多环芳烃； 8.在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾，该反应机制为：自由基引发、自由基转化和增殖、自由基氧化NO 、链终止； 9.平流层中的臭氧层能够吸收紫外线从而保护生物，维持生态平衡； 10.洛杉矶烟雾也称为光化学烟雾。 11.伦敦烟雾也称为硫酸型烟雾。 12.当降水的pH值时，称为酸雨。 13.可吸入粒子是指粒径﹤10um 的颗粒物； 是指大气中的过氧乙酰硝酸酯污染物； 15.水中异养生物利用自养生物产生的有机物为能源及材料构成生 命体； 16.导致痛痛病的污染物是 Cd ； 17.导致水俣病的污染物是甲基汞。 18.腐殖质分子中含有多元环状结构，其上联接有 -OH -COOH -CHO 等官能团； 19.非离子型有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质中；值在至之间时,水中碳酸的主要形态分别 为 CO 2、 H 2 CO 3 、 HCO 3 -； 21.水中无机污染物的迁移转化方式有吸附、凝聚絮凝、 溶解沉淀、配合、氧化还原； 22. 水中有机污染物的迁移转化方式有分配、水解、 光解、挥发、生物降解； 值低表示环境为有机碳性环境。 24.标化分配系数是以有机碳为基础表示的分配系数。 25.次生矿物由物理分化和化学分化而成； 26.氧垂曲线可依次划分为清洁区及分解区、腐败区、 恢复区及清洁区 27.在S-P模型中，溶解氧有一个最低值称为极限溶解氧 28.天然水中的颗粒物聚集的动力学方程分别称为为异向絮凝、 同向絮凝、差速沉降絮凝。 29.次生铝硅酸盐由硅氧四面体层和铝氢氧八面体层构成，它们是高岭石、蒙脱石和伊利石。 《环境化学》（A ） 评阅人 复查人签名 合分人签名 一.填空（每空1分） 1.环境问题是在 工业化 过程中产生的，具体原因包括污染物 排放 和过度开发 资源 ； 2.可持续发展的战略思想是经济、社会和环境保护 协调 发展，其核心思想是：经济发展不能超过资源和环境的 承载力 ； 3在大气对流层中污染物易随空气发生 垂直 对流运动，在平流层中污染物易随地球自转发生 水平 运动； 4.逆温层不利于污染物的 传输 。 5.当Γ<Γd 时，大气处于 稳定 状态。 6.大气中重要自由基产生于 光 离解。 7.由若干个苯环稠和在一起的化合物称为 多环芳烃 ； 8.在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾，该反应机制为： 自由基引发 、 自由基转化和增殖 、 自由基氧化 NO 、 链终止 ； 9.平流层中的臭氧层能够 吸收紫外线 从而保护生物，维持生态平衡； 10.洛杉矶烟雾也称为 光化学烟雾 。 11.伦敦烟雾也称为 硫酸型烟雾 。 12.当降水的pH 值 5.0 时，称为酸雨。 13.可吸入粒子是指粒径 ﹤10um 的颗粒物； 14.PAN 是指大气中的 过氧乙酰硝酸酯 污染物； 15.水中异养生物利用 自养生物 产生的有机物为能源及材料构成生 命体； 16.导致痛痛病的污染物是 Cd ； 17.导致水俁病的污染物是 甲基汞 。 18.腐殖质分子中含有多元环状结构，其上联接有-OH -COOH -CHO 等官能团； 19.非离子型有机物可通过溶解作用分配到土壤有机质中； 20.pH值在4.5至8.3之间时,水中碳酸的主要形态分别 为CO2、H2CO3、HCO3-； 21.水中无机污染物的迁移转化方式有吸附、凝聚絮凝、 溶解沉淀、配合、氧化还原； 22. 水中有机污染物的迁移转化方式有分配、水解、 光解、挥发、生物降解； 23.pE值低表示环境为有机碳性环境。 24.标化分配系数是以有机碳为基础表示的分配系数。 25.次生矿物由物理分化和化学分化而成； 26.氧垂曲线可依次划分为清洁区及分解区、腐败区、 恢复区及清洁区 27.在S-P模型中，溶解氧有一个最低值称为极限溶解氧 28.天然水中的颗粒物聚集的动力学方程分别称为为异向絮凝、 同向絮凝、差速沉降絮凝。 29.次生铝硅酸盐由硅氧四面体层和铝氢氧八面体层构成，它们是高岭石、蒙脱石和伊利石。 1.已知某土壤有机碳含量为5%，某有机物的辛醇-水分配系数为K ow=4×105,则该有机物在土壤上的分配系数K 为 1.26×104 (不考虑颗粒粒径大小的影响) p 2.气团的稳定性与密度层结和温度层结两个因素有关。 3.能引起温室气体效应的气体主要有CO2、CH4、CO、CFCs。 4.腐殖质中不能被酸和碱提取的部分称为腐黑物，可溶于稀碱但不溶于酸的部分称为腐殖酸，既溶于碱又溶于酸的的部分称为富黑酸。 5.土壤是由气、液、固三相组成的，其中固相可分为土壤矿物质和土壤有机质，两者占土壤总量的90%以上。 6.土壤及沉积物（底泥）对水中有机物的吸附作用（sorption）包括 表面吸附和分配作用。 课时38 实验方案的设计 1某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合下图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO4·7H2O晶体的实验步骤[已知：Al3+完全形成Al(OH)3沉淀的pH约为5。可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH 溶液]：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，，得到FeSO4溶液，，得到FeSO4·7H2O 晶体。 【答案】过滤，向滤液中加入足量的铁粉，充分搅拌后，滴加NaOH溶液调节反应液的pH约为5，过滤(或过滤，向滤液中滴加过量的NaOH溶液，过滤，充分洗涤固体，向固体中加入足量稀硫酸至固体完全溶解，再加入足量的铁粉，充分搅拌后，过滤)(滴加稀硫酸酸化)，加热浓缩得到60 ℃饱和溶液，冷却至0 ℃结晶，过滤，少量冰水洗涤，低温干燥 【解析】硫铁矿烧渣中加入稀硫酸，SiO2不溶，先过滤除去；含有的Fe2O3和Al2O3被溶解成Fe3+和Al3+，加入铁粉，将Fe3+还原为Fe2+；然后调节pH为5，除去Al3+，此时溶液仅为FeSO4；从溶解度曲线知，在60 ℃时FeSO4的溶解度最大，故将温度控制在60 ℃时，可获得含量最多的FeSO4，降低温度到0 ℃，可析出FeSO4·7H2O晶体。 2高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料。已知：MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100 ℃开始分解；Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7。请补充由MnSO4溶液制备高纯MnCO3的操作步骤[实验中可选用的试剂：Ca(OH)2、NaHCO3、Na2CO3、C2H5OH]。 ①； ②； ③； ④； ⑤低于100 ℃干燥。 【答案】①往MnSO4溶液中边搅拌边加入NaHCO3(或Na2CO3)，并控制溶液pH<7.7②过滤， 题型十二综合化学实验 1.(2017山东临沂期末)亚硝酰氯(NOCl,熔点:-64.5 ℃,沸点:-5.5 ℃)是一种黄色气体,遇水易水解。可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下合成。(1)甲组的同学拟制备原料气NO和Cl2,制备装置如下图所示: 为制备纯净干燥的气体,下表中缺少的药品是: ①,②,③,④。 (2)乙组同学利用甲组制得的NO和Cl2制备NOCl,装置如图所示: ①装置连接顺序为a→(按气流自左向右方向,用小写字母表示)。 ②装置Ⅳ、Ⅴ除可进一步干燥NO、Cl2外,另一个作用是。 ③装置Ⅶ的作用是。 ④装置Ⅷ中吸收尾气时,NOCl发生反应的化学方程式为。 (3)丙组同学查阅资料,查得王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸,一定条件下混酸可生成亚硝酰氯和氯气,该反应的化学方程式为。?导学号40414168?2.(2017陕西咸阳模拟)亚硝酸钠(NaNO2)在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用,也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒,所以在食品行业用量有严格限制。现用下图所示仪器(夹持装置已省略)及药品,探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物的成分。已知:①NO+NO2+2OH-2N错误！未找到引用源。+H2O ②气体液化的温度:NO2为21 ℃,NO为-152 ℃ (1)为了检验装置A中生成的气体产物,仪器的连接顺序(按左→右连接)为A、 C、、、。 (2)反应前应打开弹簧夹,先通入一段时间氮气,排除装置中的空气,目的是。 (3)再关闭弹簧夹、打开分液漏斗活塞、滴入70%硫酸后,A中产生红棕色气体。 ①确认A中产生的气体含有NO,依据的现象是。 ②装置E的作用是。 (4)如果向D中通入过量O2,则装置B中发生反应的化学方程式为。如果没有装置C,对实验结论造成的影响是。 (5)通过上述实验探究过程,可得出装置A中反应的化学方程式是。 3.(2017河南信阳一模)化学兴趣小组对牙膏中摩擦剂成分及其含量进行探究。查资料得知:某品牌牙膏中的摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其他成分不与酸、碱反应。 Ⅰ.利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。 依据实验过程回答下列问题: (1)以下检查整套装置气密性的操作正确的是(填字母代号)。 a.组装好仪器后,密封装置A的进气口和装置D的出气口,分液漏斗中装水,打开分液漏斗的两个活塞,若水滴不进去,则整套装置不漏气 b.装好药品后,密封装置A的进气口和装置D的出气口,打开分液漏斗的两个活塞,若盐酸滴不进去,则整套装置不漏气 c.微热B,若A中溶液进入长导管,C中长导管冒气泡,则整套装置不漏气 (2)实验过程中需持续缓缓通入空气,其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有。 (3)盐酸有一定程度的挥发性,为什么该兴趣小组不在B、C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置?。 (4)实验中准确称取16.00 g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为7.88 g。则样品中碳酸钙的质量分数为。 Ⅱ.为确定该牙膏摩擦剂中氢氧化铝的存在,请设计实验。 实验步骤预期现象与结论 取适量牙膏样品于试管中, ?导学号40414169?4.某研究性学习小组为合成1-丁醇。查阅资料得知一条合成路线: CH3CH CH2+CO+H2CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH2OH 《大气环境化学》重点习题及参考答案 1．大气中有哪些重要污染物？说明其主要来源和消除途径。 环境中的大气污染物种类很多，若按物理状态可分为气态污染物和颗粒物两大类；若按形成过程则可分为一次污染物和二次污染物。按照化学组成还可以分为含硫化合物、含氮化合物、含碳化合物和含卤素化合物。主要按照化学组成讨论大气中的气态污染物主要来源和消除途径如下： （1）含硫化合物 大气中的含硫化合物主要包括：氧硫化碳（COS）、二硫化碳（CS 2 ）、二甲基 硫（CH 3） 2 S、硫化氢（H 2 S）、二氧化硫（SO 2 ）、三氧化硫（SO 3 ）、硫酸（H 2 SO 4 ）、 亚硫酸盐（MSO 3）和硫酸盐（MSO 4 ）等。大气中的SO 2 （就大城市及其周围地区来 说）主要来源于含硫燃料的燃烧。大气中的SO 2约有50%会转化形成H 2 SO 4 或SO 4 2-， 另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。H 2 S主要来自动植物机体的腐烂， 即主要由植物机体中的硫酸盐经微生物的厌氧活动还原产生。大气中H 2 S主要的 去除反应为：HO + H 2S → H 2 O + SH。 （2）含氮化合物 大气中存在的含量比较高的氮的氧化物主要包括氧化亚氮（N 2 O）、一氧化氮 （NO）和二氧化氮（NO 2）。主要讨论一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO 2 ），用通式 NO x 表示。NO和NO 2 是大气中主要的含氮污染物，它们的人为来源主要是燃料的 燃烧。大气中的NO x 最终将转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降和干沉降从大气中去除。其中湿沉降是最主要的消除方式。 （3）含碳化合物 大气中含碳化合物主要包括：一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO 2 ）以及有机的碳氢化合物（HC）和含氧烃类，如醛、酮、酸等。 CO的天然来源主要包括甲烷的转化、海水中CO的挥发、植物的排放以及森林火灾和农业废弃物焚烧，其中以甲烷的转化最为重要。CO的人为来源主要是在燃料不完全燃烧时产生的。大气中的CO可由以下两种途径去除：土壤吸收（土 壤中生活的细菌能将CO代谢为 CO 2和 CH 4 ）；与HO自由基反应被氧化为CO 2 。 CO 2 的人为来源主要是来自于矿物燃料的燃烧过程。天然来源主要包括海洋 第一章绪论 4．根据环境化学的任务、内容和特点以及其发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课程 （1）环境化学的任务、内容、特点：环境化学是在化学科学的传统理论和方法基础上发展起来的，以化学物质在环境中出现而引起的环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新兴学科。环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。它既是环境科学的核心组成部分，也是化学科学的一个新的重要分支。 （2）环境化学的发展动向：国际上较为重视元素的生物地球化学循环及其相互耦合的研究；重视化学品安全评价；重视臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染；以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废弃物和城市垃圾对大气、水和土地的污染等。 （3）学好这门课的观点：环境化学包含大气、水体和土壤环境化学多个分支学科，研究有害化学物质在大气、水体和土壤环境中的来源、存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法。这就决定了环境化学研究中需要运用现场研究、实验室研究、实验模拟系统研究和计算机模拟研究相结合的系统研究方法，主要以化学方法为主，还要配以物理、生物、地学、气象学等其他学科的方法。因此，要求研究人员具有较广泛的各相关学科的理论知识和实验动手能力。我们在日常学习中应当以开阔的视野，除了环境化学之外，广泛涉猎各相关学科，并注重培养自己的实验操作，如此才可能学好这门课。 5、环境污染物有哪些类别当前世界范围普遍关注的污染物有哪些特征 答：环境污染物的类别：环境污染物按受污染物影响的环境要素可分为大气污染物、水体污染物、土壤污染物等；按污染物的形态，可分为气体污染物、液体污染物和固体污染物；按污染物的性质，可分为化学污染物、物理污染物和生物污染物；按污染物在环境中物理、化学性状的变化，可分为一次污染物和二次污染物（一次污染物称为原生污染物，二次污染物又称为次生污染物）。当前世界范围最关注的化学污染物主要是持久性有机污染物，具有致突变、致癌变和致畸变作用的所谓“三致”化学污染物，以及环境内分泌干扰物。 第二章大气环境化学 1大气的主要层次是如何划分的每个层次具有哪些特点 根据温度随海拔高度的变化情况划分的：对流层气温随着海拔高度的增加而降低，大约每上升100m，温度降低℃、密度大；平流层温度随海拔高度的升高而明显增加、空气没有对流运动，平流运动占优势、空气比对流层稀薄得多、有厚约20km的一层臭氧层；中间层温度随海拔增加迅速降低、空气较稀薄、对流运动非常激烈；热层空气高度电离、更加稀薄、大气温度随海拔高度增加而迅速增加。 《综合化学实验》课程教学大纲（化学专业） 课程名称 : 综合化学实验 英文名称：Comprehensive Chemical Experiments 课程性质：独立设课 课程编号:21120430 开出实验项目数：5 大纲主撰人：何文绚、李献文、娄本勇大纲审核人：黄晓东 一、学时、学分 课程总学时：32 实验学时：32 课程总学分：2 实验学分：2 二、适用专业及年级 化学（师范类）本科专业 三、实验教学目的及基本要求 （一）实验教学目的 《综合化学实验》是一门独立的实验课程，学生在一二年级经过系统的化学基础理论学习和“基础化学实验”课程训练后，已初步掌握化学学科主要的理论知识和化学实验技能。为加强化学学科之间知识的融合，提高学生综合应用理论知识和实验技能分析和解决实际问题的能力，进一步引导和鼓励学生开拓思路、勇于创新，开设《综合化学实验》课程。 （二）实验基本要求 综合化学实验内容涉及化学各学科主要专业基础理论及实验课程，主要包括成分分析（仪器及化学分析，复杂体系的预处理）、大气样品采集及评价、有机及无机合成、基本理化数据测定等类型实验，旨在进一步培养学生灵活运用已常握的理论知识和实验技能，提高学生分析、解决实际问题的能力，各类实验之间既独立又相互联系，体现出综合化学实验的特点。 1、成分分析 通过学习让学生掌握在实际应用中，如何用各种仪器及化学分析手段（包括如何进行样品前处理）来解决生产、生活及科研中的实际问题。掌握成分分析实验的基本原理，尽可能多地学会应用系里的各种先进仪器及设备。 2、大气样品采集及评价 通过学习使学生掌握在实际应用中，如何采集气体样品，如何监控大气质量以及如何评价大气质量。掌握气体采集、测定、评价的基本原理，学会气体采样机、气相色谱仪的操作。 3、有机及无机合成 通过学习使学生掌握常见的无机配合物、有机化合物合成方法和原理，使学生能够独立地设计、配置实验装置，从而进一步理解各种合成技能的应用。 4、常数测量实验 通过学习使学生掌握物质常见物理化学常数的测定，进一步理解这些物理化学常数与产品性能的关系。 综合实验的实验过程有别于基础实验，实验前应给学生1-2星期的时间，根据题目查阅相关资料，实验结束后教师要尽可能组织讨论课，与学生一起对实验 《环境化学》A卷标准答案 一、选择题（1×15=15分） 1. C 2.C 3.A 4.A 5.A 6.A 7.CA 8.D 9.A 10.A 11.B 12.ACD 13.D 14.BC 15.AC 二、判断题（1×15=15分） 1.（√） 2.（√） 3.（×） 4.（√） 5.（√）6（√） 7（√）8（×） 9（√）10（√）11（×）12 （√）13（×） 14 （√）15（√） 三、名词解释（2×5=10分） 1.吸附等温线：在恒温等条件下，（1分) 吸附量Q 与吸附物平衡浓度c 的关系曲线称为吸附等温线，其相应的数学方程式称为吸附等温式。（1分) 2．温室效应：像 CO 2如温室的玻璃一样，它允许来自太阳的可见光射到地，也能阻止地面中的CO 2吸收了地面辐射出来的红外光，（1分）把能量截留于大气之中，从而使大气温度升高，这种现象称为温室效应(1分)。 3.共代谢：某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源，（1分）必须有另外的化合物存在提供微生物碳源时，该有机物才能被降解，这种现象称为共代谢。（1分） 4.标化分配系数：有机碳为基础表示的分配系数成为标化分配系数。（1分）用 K o 表示。K oc =K p /X ox (1分)。 5.离子交换吸附：环境中大部分胶体带负电荷，容易吸附各种阳离子，（1分）在吸附过程中，胶体每吸附一部分阳离子，同时也放出等量的其他阳离子，此吸附称为离子交换吸附（1分）。 四、简答题 （4×5=20分） 1.大气中的CFCs 能破坏臭氧层，写出有关化学反应式。 答：F-11(CFCl 3)和F-12(CF 2Cl 2)等氟氯烃。它们在波长175~220nm 的紫外光照射下会产生Cl ： 32CFCl h CFCl Cl ν+→+ 222CF Cl h CF Cl Cl ν+→+ （2分） 光解所产生的Cl 可破坏O 3，其机理为： 32Cl O ClO O +→+ 2ClO O Cl O +→+ 总反应 322O O O +→ (2分) 2.简述土壤胶体的性质 (4分) 答：1）土壤胶体具有巨大的比表面和表面能（1分） 2） 土壤胶体具有双电层，微粒的内部称微粒核，一一般带负电荷，形成负离子层， 其外部由于电性吸引而形成一个正离子层，而形成双电层。（1分） 绪论部分： 2、简述环境问题的分类？（10分） 答：环境问题是多方面的，但大致可分为两类：原生环境问题和次生环境问题。由自然力引起的为原生环境问题，也称为第一环境问题。由于人类生产和生活引起生态系统破坏和环境污染，反过来又危及人类自身和生存和发展的现象，为次生环境问题，也叫第二环境问题。原生环境问题和次生环境问题很难截然分开，它们之间常常存在着某种程度的因果关系和相互作用。 4、什么是环境化学，学习环境化学有什么意义？（10分） 答：环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特性、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。 意义：用来掌握污染来源，消除和控制污染，确定环境保护决策，以及提供科学依据诸方面都起着重要的作用。 5、简述环境化学的分支学科。（10分） 答：主要包括6类。 ①环境分析化学：是研究化学品的形态、价态、结构、样品前处理和痕量分析的学科。 ②环境污染化学：大气、水体和土壤环境化学，元素循环的化学过程。 ③污染控制化学：主要研究与污染控制有关的化学机制及工艺技术中化学基础性问题。 ④污染生态化学：是研究化学污染物在生态系统中产生生态效应的化学过程的学科。 ⑤环境计算化学：主要利用有效的数学近似以及电脑程序计算分子的性质。 ⑥环境生物化学：是研究环境化学品对生命影响的学科。 第一章： 1、地球环境主要由哪些圈层构成？英文单词？各之间有什么联系？各有哪些性 质？（10分） 答：地球环境主要由大气圈（atmosphere）、水圈（hydrosphere）、土壤圈（pedosphere）、岩石圈（lithosphere）和生物圈（biosphere）构成。 联系：大气圈、水圈、土壤圈和生物圈共同组成了地球环境系统，每个圈层都离不开 1.若一个天然水体的pH为7.0。碱度为1.4 mmol/L，需加多少酸才能把水体的pH降低到6.0？ 解二： 已知pH=6.0时，α0=0.6920，α1=0.3080，α2=1.444*10-5，α=3.247；pH=7.0时，α0=0.1834，α1=0.8162，α2=3.828*10-4，α=1.224； 解：查表3-3（p110）α1、α2，α=1.22 C T=1.22×1.4=1.71m mol.L-1 当加强酸使pH=6.0，α=3.25，而C T不变时 碱度=1.71/ 3.25=0.526m mol.L-1 ΔA=1.4-0.526=0.874m mol.L-1 2.含镉废水通入H2S达到饱和并调整pH为8.0，计算水中剩余镉离子浓度。（K spCdS= 7.9 ?10-27）饱和水溶液中H2S浓度保持在0.1mol/L，H2S离解常数K1=8.9*10-8，K2=1.3*10-15) 解：饱和时[H2S]≈0.1mol/L K H2S=[H+]2[S2-]=1.16?10-23 ，且pH=8.0?10-23 [S2-]=1.16?10-23/ [H+]2 = 1.16?10-23/ 1.0?10-16 =1.16?10-7 mol/L [Cd2+]= K SP / [S2-] = 7.9 ? 10-27 / 1.16?10-7 =6.8?10-20 mol/L 3.一个有毒化合物排入pH = 8.4，T = 25oC水体中，90%的有毒物质被悬浮物所吸着，已知其K A = 0，K B = 4.9 ? 10-7 L/(d·mol)，K N = 1.6 d-1, 计算化合物的水解速率常数。 解：已知Ka=0，[H+]=10-8.4，Kn=1.6，Kb=4.9×10-7 Kh=Ka[H+]+Kn+KbKw/[H+]=0+1.6+4.9×10-7×10-5.6=1.6(d-1) 4. 在厌氧消化池中和pH = 7.0的水接触的气体含65% CH4和35% CO2，计算Pe 和E h。 综合化学实验复习科目实验名称 无机化学三草酸合铁（Ⅲ） 酸钾的合成五水硫代硫酸钠 的合成 海带中碘的提取 有机化学乙酸异戊酯的制 备乙酰水杨酸（阿司 匹林）的合成 无水乙醇的制备 物理化学乙酸异戊酯的制 备及醇结构对反 应速率常数的影 响差热分析（硫代硫 酸钠） 无水乙醇的制备 和蒸汽压、摩尔汽 化焓及沸点的测 定 分析化学三草酸合铁（Ⅲ） 酸钾的组成分析紫外分光光度法 测定阿司匹林的 含量 海带中碘的分析 三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的合成 实验原理 三草酸合铁（Ⅲ）酸钾为亮绿色单斜晶体，易溶于水而难溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。受热时，在110?C下可失去结晶水，到230?C即分解。该配合物为光敏物质，光照下易分解。 利用(NH4)2Fe(SO4)2和H2C2O4反应制取FeC2O4： (NH4)2Fe(SO4)2 + H2C2O4 = FeC2O4↓ + (NH4)2SO4 + H2SO4 在过量K2C2O4存在下，用H2O2氧化FeC2O4即可制得产物： 6FeC2O4 + 3H2O2 + 6K2C2O4 = 2Fe(OH)3↓ + 4K3[Fe(C2O4)3] 反应中产生的Fe(OH)3可加入适量的H2C2O4也将其转化为产物： 2Fe(OH)3 + 3H2C2O4 + 3K2C2O4 = 2K3[Fe(C2O4)3] + 6H2O 2、产物的定量分析 用KMnO4法测定产品中的Fe3+含量和C2O42-的含量，并确定Fe3+和C2O42- 的配位比。在酸性介质中，用KMnO4标准溶液滴定试液中的C2O42-，根据KMnO4标准溶液的消耗量可直接计算出C2O42-的质量分数，其反应式为： 5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2+2Mn2++8H2O 在上述测定草酸根后剩余的溶液中，用锌粉将Fe3+还原为Fe2+，再利用KMnO4标准溶 液滴定Fe2+，其反应式为： Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+ 5Fe3++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O 根据KMnO4标准溶液的消耗量，可计算出Fe3+的质量分数。 根据 n(Fe3+):n(C2O42-)=[ω(Fe3+)/55.8]:[ω(C2O42-)/88.0] 可确定Fe3+与C2O42-的配位比。 1、合成过程中，滴完H2O2后为什么还要煮沸溶液? 答：除去过量的过氧化氢。煮沸时间不能过长，否则会因氢氧化铁的团聚而使得颗粒较粗大且致密，导致酸溶配位反应速度缓慢，影响产品的产率及纯度。2、氧化FeC2O4·2H2O时，氧化温度控制在40℃，不能太高。为什么？ 答：氧化FeC2O4·2H2O时，氧化温度不能太高（保持在40℃），以免H2O2分解，同时需不断搅拌，使Fe2+充分被氧化。 3、如何提高产率？能否用蒸干溶液的办法来提高产率？ 答：（1）关键是严格进行每一步操作，尤其是第一步加H2O2氧化时，要边加入边搅拌，使Fe2+氧化完全。 （2）不能用蒸干溶液的办法来提高产率，因为母液中含未反应的C 2O 4 2-、K+等杂 质。 4、根据三草酸合铁（Ⅲ）酸钾的性质，应如何保存该化合物？ 答：应置于干燥器中避光保存。 5、在制备K3Fe[(C2O4)3]·3H2O的过程中，使用的氧化剂是什么？有什么好处？使用时应注意什么？如何保证Fe(II)转化完全？ 答：过氧化氢。对环境无污染。使用时应注意控制温度在40摄氏度，防止过氧化氢因温度过高而分解。为了保证转化完全，在氧化过程中应不断搅拌。 《环境化学》（戴树桂第二版）课后部分习题解答和重要知识点 第一章绪论 2、根据环境化学的任务、内容和特点以及发展动向，你认为怎样才能学好环境化学这门课？ 环境化学是一门研究有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为和效应及其控制的化学原理和方法的科学。环境化学以化学物质在环境中出现而引起环境问题为研究对象，以解决环境问题为目标的一门新型科学。其内容主要涉及：有害物质在环境介质中存在的浓度水平和形态，潜在有害物质的来源，他们在个别环境介质中和不同介质间的环境化学行为；有害物质对环境和生态系统以及人体健康产生效用的机制和风险性；有害物质已造成影响的缓解和消除以及防止产生危害的方法和途径。环境化学的特点是要从微观的原子、分子水平上来研究宏观的环境现象与变化的化学机制及其防治途径，其核心是研究化学污染物在环境中的化学转化和效应。目前，国界上较为重视元素（尤其是碳、氮、硫和磷）的生物地球化学循环及其相互偶合的研究；重视化学品安全评价、臭氧层破坏、气候变暖等全球变化问题。当前我国优先考虑的环境问题中与环境化学密切相关的是：以有机物污染为主的水质污染、以大气颗粒物和二氧化硫为主的城市空气污染；工业有毒有害废物和城市垃圾对水题和土壤的污染。 3、环境污染物有哪些类别？主要的化学污染物有哪些？ 按环境要素可分为：大气污染物、水体污染物和工业污染物。 按污染物的形态可分为：气态污染物、液态污染物和固体污染物； 按污染物的性质可分为：化学污染物、物理污染物和生物污染物。 主要化学污染物有： 1. 元素：如铅、镉、准金属等。 2.无机物：氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等 3. 有机化合物及烃类：烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH等; 4. 金属有机和准金属有机化合物：如，四乙基铅、二苯基铬、二甲基胂酸等； 5. 含氧有机化合物：如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等； 6. 含氮有机化合物：胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等； 7. 有机卤化物：四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛； 8. 有机硫化物：硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等； 9. 有机磷化合物：磷酸酯化合物、有机磷农药、有机磷军用毒气等。 第二章：大气环境化学 4. 影响大气中污染物迁移的主要因素是什么？ 主要有：（1）空气的机械运动如风和大气湍流的影响； （2）天气和地理地势的影响；（3）污染源本身的特性。 7.大气中有哪些重要自由基？其来源如何？ 大气中主要自由基有：HO HQ、R RQ HO的来源：① Q3的光解：Q3 +h r ---------------------- - 0 + 0 2 Q+HQ ---------------- — 2HQ ②HNQ 的光解：HNQ 2 + h r --------------- HQ +NQ ③H 2Q 的光解：H2C2 + h r ----------------------- 2HQ HQ的来源：① 主要来自醛特别是甲醛的光解 H 2CQ + h r ---------------- -- H + HCQ H + Q 2 + M ------------ - HQ + M HCQ + Q2 +M -------------------- -- HQ2 + CQ + M ②亚硝酸酯的光解：CHQNQ +h r —CHQ + NQ CH 3Q + Q 2 ------------------------------- ---- HQ + H 2CQ ③的光解：HQ + h r -------------------- 2HQ HQ + H 2Q --------------- - HQ + H 2Q R 的来源：RH+ Q ---------------- R + HQ RH + HQ -------- R + H2Q CH 的来源：CHCHQ的光解CH3CHQ +h r 一- CH + CHQ CH 3CQCH的光解CH3CQCH+ h r -------------- 3+ CH s CQ 环境化学专业课考研测试题及答案 一填空题(每题2分，共30分) 1 光子能量公式为_______，通常波长大于_______nm的光就不能引起光化学离解，此时对应的化学键能是_______KJ/mol。 2 光化学烟雾从产生到结束，其中主要污染物依次出现的顺序为_______，二次污染物有_______。 3 天然水的总含盐量(TDS)=。 4 组成水中酸度的三类物质为_______、_______、_______。 5 水环境中胶体颗粒的吸附作用可分为_______、_______、_______。 6 腐殖质分为_______、_______、_______三类。 7 天然水中的胶体物质分为_______、_______、_______、_______、_______几类。 8 水环境中污染物的光解过程可分为_______、_______、_______三类。 9 我国酸雨的关键性离子组分为____________________________。 10大气颗粒物中粒径_______的称为细粒，其主要的化学组分为 ____________________________；粒径_______的称为粗粒，其主要的化学组分为____________________________。 11絮凝过程的机理为________、________、________、________。 12化学物质的联合作用包括________、________、________、________。 13向某一含碳酸的水体加入重碳酸盐，总酸度_____、无机酸度_____、CO2酸度______、总碱度_____、酚酞碱度_____和苛性碱度_____。 14含碳化合物的厌氧分解过程中，在______细菌的作用下，生成 _________________中间产物，然后在______细菌的作用下，生成______。 题型十二综合化学实验 1.(2018全国Ⅰ,26)醋酸亚铬[(CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分 析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示,回答下列问题: (1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是。仪器a的名称是。 (2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。打开K1、K2,关闭K3。 ①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为。 ②同时c中有气体产生,该气体的作用是。 (3)打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是;d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分 析出并分离,需采用的操作是、、洗涤、干燥。 (4)指出装置d可能存在的缺点。 答案(1)去除水中溶解氧分液(或滴液)漏斗 (2)①Zn+2Cr3+Zn2++2Cr2+②排除c中空气 (3)c中产生氢气使压强大于大气压(冰浴)冷却过滤 (4)敞开体系,使醋酸亚铬与空气接触 解析(1)由题给信息“醋酸亚铬……在气体分析中用作氧气吸收剂”可知,为避免溶解在水中的氧 气影响实验,故所用蒸馏水应先煮沸除氧并迅速冷却,以减少氧气的再溶解。仪器a为分液(或滴液)漏斗。 (2)将盐酸滴入c中时,CrCl3溶解,同时锌粒与盐酸反应放出的氢气可将c中的空气排出,形成了隔绝空气的体系,进而发生反应:Zn+2Cr3+Zn2++2Cr2+,溶液颜色由绿色逐渐变为亮蓝色。 (3)当打开K3,关闭K1和K2时,c中Zn与盐酸反应产生的氢气排不出去,产生较大的压强,可 将c中生成的亮蓝色溶液压入d中。进入d中的Cr2+可与CH3COO-反应生成(CH3COO)2Cr·2H2O沉 淀。根据题意“醋酸亚铬难溶于冷水”,要使沉淀充分析出并分离,可采用冰水浴冷却、过滤、洗涤、干燥的方法处理。 (4)由于(CH3COO)2Cr·2H2O沉淀易被氧气氧化,所以装置d的缺点是:装置d为敞口体系,会使 醋酸亚铬与空气接触而被氧化。 2.(2018陕西宝鸡质检)某Na2CO3样品中混有一定量的Na2SO4(假设均不含结晶水),某实验小组设计如下方案测定样品中Na2CO3的质量分数。 (1)甲同学通过测定样品与稀硫酸反应生成二氧化碳的质量来测定碳酸钠的质量分数,实验装置如图: 环境化学计算题急答 案 1.在一个pH 为6.5，碱度为1.6×10-3mol/L 的水体中，（1）需要加入多少 mmol/L 的碳酸钠才能使水体的pH 上升到8.0？（2）若用NaHO 进行碱化，需要加入多少NaHO ？ 解：pH=6.5，碱度=1.6×10-3mol/L ；总碱度=C T (α1+2α2)+K ω/[H +]-[H +] =C T /α + K ω/[H +]-[H +] 1.6×10-3=C T /1.71+10-14/10-6.5 -10-6.5 C T = 2.74×10-3mol/L 用强碱碱化至pH=8.0，C T 不变，总碱度=2.74×10-3/1.018 +10-6 -10-8=2.69×10-3 ΔA NaOH =2.69×10-3 – 1.6×10-3=1.09×10-3mol/L 用Na 2CO 3碱化至pH=8.0，设加入Na 2CO 3量为x mol/L ，该过程中，C T → C T + x 总碱度=1.6×10-3 + 2x =（C T + x ）/1.018， x Na2CO3=1.07×10-3mol/L 2.具有2.00×10-3 mol/L 碱度的水，pH 为7.0，计算[HCO 3]、[HCO 3-]、[CO 3-2]和 [HO -]的浓度？ 解：该条件下，[HCO 3-]= 碱度 = 2.00×10-3 mol/L 在pH=7.00时， [H +] = [HO -] = 1.00×10-7mol/L 根据；K 1 = ] CO [H ]][HCO [H 323-+ = 4.45×10-7、[H +]和[HCO 3-]浓度，求出 [H 2CO 3]= 4.49×10-4 mol/L 据K 2=] [HCO ]][CO [H 323--+ = 4.68×10-11、[H +]、[HCO 3-]浓度，求出 [CO 32-]=9.38×10-7 mol/L 3.水A 的pH 为7.5，其碱度为6.38 m mol/L ，水B 的pH 为9.0，其碱度为0.80 m mol/L ，等体积混合水A 和水B ，计算混合后水体的pH ？ 解：水A ：碱度=6.38 mmol/L = [HCO 3-]＋2[CO 32-]+ [OH -]-[H +] = [HCO 3-] [CO 32-]=K 2[HCO 3-]/[H +]=4.69×10-11 ×6.38/10-7.5 = 9.46×10-3 m mol/L [H 2CO 3*]= [H +] [HCO 3-]/ K 1=10-7.5×6.38/(4.45×10-7)=0.453 m mol/L [OH -]=10-6.5 =3.16×10-7 mol/L综合实验训练题
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