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最新大气环境化学思考题答案

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最新大气环境化学思考题答案

环境化学作业(一)

1.请论述国内外大气环境化学的发展动向?

答:大气环境化学的研究包括大气污染化学过程的研究、全球大气环境中化学变化的研究以及大气污染的化学模式研究等,其中,臭氧、气溶胶和温室气体由于涉及全球环境问题,是研究的主要对象。大气环境化学发展至今已有近百年的历史,一些相关概念也随之更新。

国际:研究辐射活性气体的发生、转化与归趋,对地球的起源、演变和持续发展有重要作用。已发现生物源辐射活性气体的源强超过化石燃料燃烧的源强,其生成和消失的生化过程和光化学过程值得深入研究。例如,与光合作用有关的气体释放过程、与维管束传输有关的释放过程、与土壤微生物有关的释放过程以及与根系分泌物和化感物质有关的释放过程等。

平流层和对流层化学一直是大气化学研究的重要内容。如何利用化学手段进行CO2控制已有研究。臭氧空洞的形成及其原因以及如何保护臭氧层的问题,已是当今全球性环境问题的热点。非均相大气化学反应得到了很大重视,如Solomon、Turco等人指出仅依据气相反应还不能很好解释臭氧空洞的形成,必须研究大气中冰晶气溶胶上的非均相反应,研究在平流层和对流层中气溶胶表面吸附特性与催化作用,了解这些非均相表面的化学过程,将有助于进一步了解臭氧空洞形成的根源。为保护臭氧层,减缓大气臭氧耗损,研究超细颗粒物的低温反应储库化合物与活性种的低温催化失活反应特性,寻找调控臭氧的最佳条件等方面的研究极为活跃。

国内:近年来中国大气污染化学的研究,大体可归纳为:大气颗粒物的表征和污染物的迁移转化规律两方面。在对大气颗粒物的表征研究中,已经对大气颗粒物的物理化学特性、化学组成与存在状态及大气颗粒物来源识别进行了深入的探讨,为大气气溶胶(颗粒物)化学的发展奠定了基础,对认识和解决大气污染问题有一定的导向性作用。此外,在掌握中国大气污染特点的基础上,有关围绕燃煤产生的污染物在大气环境中迁移与转化规律及其影响的研究,已成为大气环保科研工作的主要内容。

由于臭氧层破坏和温室效应等全球性大气环境问题受到国际上的重视,对于痕量气体甲烷、氟氯烃、氧化亚氮、二氧化碳等的源与汇以及它们与大气中际O3或其它活性种(如25 自由基等)的反应机制,环境效应,已成为大气(污染)化学研究的热门课题。中国也已开展了氟氯卤代烃、芳香烃等温室气体与自由基的反应及光化学的各项机理研究。如研究了OH自由基与氟利昂的化学反应动力学等基础性问题。此外,瞬态物种的分析和监测(如对臭氧层化学反应中自由基的检测)为认识大气化学动态过程提供了重要数据。

污染物的光化学反应也有较多研究。如苯乙烯-空气体系的光化学反应(苯乙烯可转化为苯甲酸、苯甲醛、苯乙酮、甲苯、乙苯等11种反应产物).

二甲苯-NO2-空气体系的光化学反应等。

对燃煤和燃油产生的硫氧化物和氮氧化物等污染物的控制一直是研究的热点之一,但基础性的化学研究较少。污染控制材料的化学基础研究也是重要的研究内容,除此以外,对温室气体的排放控制研究,对大气可吸入微粒(<10Lm 和<215Lm)对人体健康影响的研究,也是值得重视的研究方向。

因此,在今后的研究中,结合中国环境污染的实际情况的大气环境化学应是重要的研究方向。

室内空气污染问题与人们生活息息相关。室内不断释放出来的有毒、有害气体包括抽烟、取暖、燃气、建筑材料、生活用挥发性有机化合物,它们的存在、分布及化学转化和对室内空气质量的影响,近年来受到国内外的重视。

2.比较大气化学三种研究方法——现场测量、实验室模拟和数值模拟的特点及

不足。

答:①现场测量:是指在所研究区域采用实地布点、采样或直接测量的办法取得所需污染物的直接数据。

特点:Ⅰ:用于了解大气污染物的浓度的时空分布及变化规律

Ⅱ:同步测定反应物和产物,从中找出化学转化的相互关系

Ⅲ:是对于了解大气污染物的时空分布和变化规律的最直接的手段,能得到真实的第一手资料。

缺点:大面积现场实测,往往需要更多的人力物力和时间,且要选择合适的气象条件和地点,因此往往只能有限度的进行。

②实验室模拟:为克服现场实测的局限性,进行的所谓的‘烟雾箱’实验。

用一个较大的由惰性材料制成的容器模拟大气层,并用紫外光源模拟阳光辐射。往容器中通入所需研究的气体,观察其反应物和失误随时间的变化,由此得出大气中化学转化的动态规律,为污染防治对策提供科学依据。

缺点:不可避免的发生壁效应,壁可吸收吸附物质,甚至在是用一定时间后还可以放出物质。

③数值模拟:用模式计算的方法将大气中的物理过程和化学过程结合起来,

并描述某些物质在大气环境中生成和消亡的动力过程。

缺点:由于大气中各物种寿命长短相差很大, 导致ODEs 具有了很强的刚性, 因而在数值求算过程中存在着计算精度和计算效率的问题。

3.论述颗粒物的环境效应

答:颗粒物的环境效应主要有:

1)、降低大气能见度。

粒径在0.1~1μm之间的大气颗粒物对太阳光具有较强的散射作用,是造成大气能见度降低的主要原因。

2)、凝结核作用。

颗粒物对大气来说是必不可少的组分。在过饱和水蒸气的存在下,粒径小于0.1μm的颗粒物可作为凝结核,逐渐长成雾粒或云滴。假如大气中没有颗粒物,则成云和降水都很难发生。

3)、扩大污染范围

气溶胶是造成污染物远距离传输的重要原因。尤其是飘尘,能在大气中长期悬浮,易将污染物传输到很远的地方。

4)、参与和影响大气化学反应

气溶胶粒子能提供反应界面,有些在气相中进行得比较慢的反应,在颗粒物表面则可以较快的发生非均相反应。颗粒物表面在其中可能起了催化作用。

5)、对全球气候变化的影响

气溶胶粒子中的碳黑能吸收太阳辐射,使大气温度升高;而硫酸盐气溶胶对太阳辐射又具有反射作用,使大气温度下降(即所谓阳伞效应)。

6)、在酸沉降和富营养化中的重要影响

气溶胶粒子中所含的碳酸钙、氨等碱性成分能中和降水中的酸性物质,这是许多SO2排放量大的地区并未发生严重的酸雨污染的一个重要原因。

7)、损害人体健康

可吸入粒子中有害的化学成分会对人体健康造成严重危害。

由上可见,颗粒物的粒径和化学成分不同,其大气化学行为不同,对人体健康和全球气的影响也不同。因此,大气颗粒物的粒径大小和化学组成是决定其环境影响和危害性的重要因素。

4.简要比较分析颗粒物源解析技术及存在的问题

答:颗粒物源解析技术大体可分3种a.排放清单b.以污染源为对象的扩散模型c.以污染区域为对象的受体模型。

a、排放清单:排放清单是通过观测和模拟大气颗粒物的源排放量、排

放特征及排放地理分布等,建立列表模型。排放清单内容主要包括点源、面源。该方法需要详尽的污染源排放清单,且计算过程复杂,排放参数的选取对结果影响很大,如缺乏部分源排放因子,则估算存在较大的不确定性。

b、扩散模型:对大气颗粒物污染源的研究始于以排放量为基础的扩散

模型,也称源模型。大气污染扩散模型是基于统计理论的正态烟流模式,以目前广泛应用的稳态封闭型高斯扩散方程为核心,主要用于计算点源、面源、体源及开放的各种工业源排放的SO2、TSP、PMm、NOx和CO等污染物在环境空气中的浓度分布。扩散模型是根据污染源排放率和当地的气象资料来估算污染源排放并扩散到采样点处大气颗粒物的贡献。扩散模型需要提供颗粒物扩散过程中详细的气象资料,需要知道粒子在大气中生成、消除和输送的重要特征参数,这些参数的取得及其规律性的把握给扩散模型带来了复杂性和实际操作中取得这些参数的困难性。而且扩散模型中许多变量在时空上是随机且复杂的,彼此之间互为独立,并且利用扩散公式只能估算出近似值,无法准确描述颗粒物在大气中的扩散特征,因此扩散模型对污染物在受体处负载的计算十分粗略。尽管如此,扩散模型仍然作为大气颗粒物源解析的基础被广泛地应用,尤其适用于解决小尺度范围内原生粒子的空间分布。

c、受体模型:所谓受体是指某一相对于排放源被研究的局部大气环境。

受体模型着眼于研究排放源对受体的贡献,从采样点收集在滤膜上的颗粒物着手,来解析污染源对颗粒物的贡献情况,即可以在对采样点周围污染源的个数和方位都并不确定的前提下,以采样点处收集到的大气颗粒物着手,分析这些颗粒物,进而反追采样点处大气颗粒物的可能来源于哪个污染源。尽

管可测量的颗粒物特征参数都有助于鉴别污染源,但可用于定量计算污染源贡献的可测量参数仅包括颗粒物的浓度的组成、某一类型的粒子数目。

5.简要综合评述当前中国大城市空气污染的状况、特征、及控制对策

答:(1)中国大城市空气污染的状况

我国实施的环境空气质量标准,规定了10 项污染物不允许超过浓度限值,这10 项污染物为二氧化硫(SO2),总悬浮颗粒物(TSP),可吸入颗粒物(PM10),氮氧化物(NOx),二氧化氮(NO2),一氧化碳(CO),臭氧(O3),铅(Pb),苯并(a)芘(BaP),氟化物(F)。根据2004 年环境状况公报,全国城市空气质量总体上与上年变化不大,部分污染较严重的城市空气质量有所改善,劣三级城市比例下降,但空气质量达到二级标准城市的比例也在降低。总悬浮颗粒物( TSP) 或可吸入颗粒物( PM10) 是影响城市空气质量的主要污染物, 部分地区二氧化硫污染较重,少数大城市氮氧化物浓度较高。酸雨区范围和频率保持稳定, 酸雨区面积约占国土面积的30%。

(2)中国大城市空气污染的特征

①总悬浮颗粒物( TSP) 和可吸入颗粒物( PM10) 含量高

②大气中的细菌含量高

③煤烟型污染占重要地位

④新兴城市和小城市大气污染也日益严重

⑤一些大城市的大气污染正在由煤烟型向汽车尾气型转变

(3)中国大城市空气污染的控制对策

在目前大气污染严重的情况下, 根据我国国情要解决城市污染问题, 必须加大执法力度, 彻底改变“有法不依, 执法不严”的状况, 提高生产技术水平, 控制污染源, 在旧城改建和新建城市规划时, 合理布局工业企业, 合理规划城市绿地, 提高城市绿化水平。控制大气污染源是治理大气污染的关键, 合理工业布局重在防, 而生物措施, 搞好城市绿化是防治结合。三者应并重, 不可偏废。

6.阐述降水酸化和降水污染的判别标准。

答:降水酸化:

指在降水过程中,大气中的硫氧化物、氮氧化物以及有机酸类酸性物质随着降水迁移到地面,导致雨水呈现酸性。一般将PH<5.6的雨水称为酸雨。

降水污染:

指在工农业生产中,排放的污染物质除直接污染地面水源外,不可避免地要有一部分扩散到周围大气中,并随降水又回落到地面或江河湖海,增加污染负荷。以及在雨水流动过程中使污染物积聚,导致降水的有害物质含量剧增而导致降水污染。

降水酸化的判别标准是降水的酸性大小,而降水污染的判别标准是降水中污染物的含量。

7.中国降水污染有一个鲜明的特征,北方大部分地区降水不酸而南方大部分地

区降水严重酸化,为什么?

答:存在以下四点原因:

①土壤的性质:土壤中碱金属离子含量及PH值是影响酸雨形成的重要

因素之一。中国的土壤北方偏碱性,PH值为7~8南方偏酸性,PH值为5~6,土壤中碱金属 Na、Ca等含量是由南至北逐渐递增,尤其是过淮河、秦岭后其含量迅速增加。但空气中的颗粒物有一半左右来自土壤碱性土壤的氨挥发量大于酸性土壤因此南方多酸雨在一定程度上也是由于南北方土壤性质差异所造成的

②大气中的氨:氨气是大气中唯一的常见气态碱,由于它易溶于水,能

与酸性气溶胶或雨水中的酸起中和作用,从而降低了雨水中的酸度。而大气中的NH3的来源主要是有机物分解和农田使用的含氮肥料的挥发,土壤的NH3的挥发量随着 PH的上升而增大。中国北方的土壤PH值为7~8以上,南方一般为5~6,这是大气NH3含量南低北高的重要原因之一,也是中国酸雨主要分布在南方的一个重要原因。

③大气颗粒物:由于北方土壤的碱性物质含量高,北方大气颗粒物中的

碱性物质浓度也高于酸性物质,在降雨中这些大气颗粒物对酸性降水具有较大的中和缓冲能力;相反,南方大气颗粒物中碱性物质浓度低其缓冲能力低于北方。

④天气形式的影响:降水值的分布与全国地面风场分布特征有相似之

处。从宏观上来看,东北平原、内蒙古北部至新疆东端为全国风力最强区,其次是华北平原及沿海地区,风力也较强,这些地区对污染物的输送、稀释能力强。北至秦岭,包括汉中盆地、四川盆地,向东至长江三峡的宜昌、云贵高原和广西的局部地区为全国风力最弱区,尤其是四川盆地,地形闭塞,冬季北来的冷空气难以侵入,夏季又无台风影响,风速小,静风频率高,污染系数大,四川盆地的重庆、成都都是中国酸雨影响严重的地区。湖南、两广、江西某些地区PH值很低,这与中国各地污染系数值相吻合。

雨水中除含酸性物质外,还含有从空气中洗涤进来的碱性物质,如含碳酸盐的土壤扬尘、工业粉尘和天然来源的氨等。酸碱物质会发生中和反应。雨水酸度实际上是酸碱物质相平衡的结果。我国北方气候干燥,土壤多呈碱性,这些碱性土壤被风扬到空中,对雨水中的酸起中和作用。南方土壤多偏酸性,气候湿润,大气中飘尘较少,对酸的中和能力较低。这是我国北方酸雨较少和南方酸雨较多的一个重要原因。

8.NH3在大气中可以中和降水的酸性,NH3 + H+ = NH4+,但降水中NH4+在地

表生态系统中会发生硝化作用恢复酸性,NH4+ + O2 = NO3-+2H+。请综合上述效应,评述大气NH3在酸沉降中的作用。

答:氨是大气中最重要的微量气体之一,它参与氮的循环,作为大气中最重要的碱性物质,是大气中唯一的常见碱性气体。由于它的水溶性,能与酸性气溶胶或雨水中的酸反应,(NH3+H+= NH4+),起中和作用而降低酸度。在底层大气环境酸化中起着重要的缓冲作用,因而氨对酸沉降的形成有重大影响,可以大大降低降水的酸度。但降水中NH4+在地表生态系统中会发生硝化作用恢复酸性,对于氨在地表氧化的过程,生成硝酸,产生酸效应,对于降

水的酸度有一定程度的增加,对于降水的酸化起促进作用,但是我们可以发现地表中的NH4+主要来自于有机物的分解和农田施用的氮肥,而降水中的氨氧化占的比中不大。

9. 讨论降水中S(IV)的主要氧化途径,并比较它们的相对重要性。

答:主要氧化途径:(1)气相氧化(2)液相氧化

其中气相氧化包括:直接光氧化、被自由基氧化、被O 氧化。液相氧化:O3对SO2的氧化、H2O2对SO2的氧化

其中HO 自由基反应相对重要:

HO 可再生,并且HO 自由基在大气中含量较多。

2

242233

2222

2NO HO NO HO SO H O H SO SO HO O HOSO HOSO SO HO M M

M

+→+→++→+→+

环境化学作业 2

1、物质X的大气储库及各种相关过程如图所示,计算停留时间,并讨论停留

时间与各过程特征时间的关系。

答:停留时间:

τP E

+L

-D

-

F

定义各过程的特征时间:

τi 1 k i

则:

1

τ

n 1τi

∑τ

1

n

1

τ

i ∑

2、试讨论和总结VOC的污染源清单。

答:VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写。

主要成分VOC的主要成分有:烃类、卤代烃、氧烃和氮烃,它包括:苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。

VOC的主要来源,在室外,主要来自燃料燃烧和交通运输;而在室内则主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾,建筑和装饰材料、家具、家用电器、清洁剂和人体本身的排放等。在室内装饰过程中,VOC主要来自油漆、涂料和胶粘剂。室内VOC浓渡在0.16mg?m3至0.3mg?m3时,对人体健康基本无害,但在装修中往往要超过,特别是不当的装修。

3、大气污染物的主要汇机制有哪些?以SO2为例加以说明。

答:大气污染物的主要汇机制是:干沉降、湿沉降、化学反应去除、向平流层运输。

4、大气中最活泼的物种是什么?为什么?请写出它的源、汇。

答:大气中存在的比较重要的自由基有RO·(烷氧自由基)、HO·、HO2·、R·(烷基自由基)、RO2·(过氧烷基自由基)、RCO·(羰基自由基)、H·(氢基自由基)。其中以HO·和HO2·数量较多,参与反应也较多,成为两个最为重要的自由基。

清洁大气中,HO·自由基的天然来源是臭氧的光解。

波长大于315nm时O3+hv→O2+O(基态原子氧)(光分解)

O2+O?+M→O3+M

如果入射光能量更高(波长小于315nm),则

O3+hv(波长小于315nm)→O2+O*(激发态原子氧)(光分解)

O*+H2O→2HO

污染大气中,亚硝酸和过氧化氢的光解也可能是HO?的来源

HNO+hv(波长小于400nm)→HO+NO (光分解)

H2O2+hv(波长小于360nm)→HO+HO (光分解)

HO2?自由基的天然来源是大气中甲醛的光解

HCHO+hv(波长小于370nm)→H+HCO (光分解)

H+O2→HO2?

HCO+ O2→CO+HO2

实际上,大气中总是存在氧分子的,因此只要能够生成H或HCO的反应,都可能是HO的来源。

HO?和HO2?之间的转化和汇

HO?和HO2?自由基在清洁大气中可以相互转化,互为源和汇。

HO?自由基在清洁大气中的主要汇机制是与CO和CH4的反应:

CO+ OH→CO2+H

CH4+ OH→CH3+H2O

形成的H和CH3自由基能够很快地和大气中的O2相结合,生成HO2?和CH3O2?自由基。

HO2自由基在清洁大气中的主要汇机制是与大气中的NO或O3反应,结果将NO转化为NO2,同时得到HO自由基。

HO2+ NO→NO2+OH

HO2+ O3→2O2+OH

可见HO和HO2之间可以相互转换

另外HO和HO2之间也可以相互作用去除

HO+HO→H2O2

HO2+HO2→H2O2+O2

HO2+HO→H2O+O2

5、写出NO3自由基同丙烷的大气化学反应机理。

答:N03与烷烃的反应机制是氢摘取,形成HNO3,这个反应主要发生在夜间。

RH+NO3 R+HNO3

6、总结清洁大气中NOx-CH4的反应机理,讨论NO对O3生成的作用

答:清洁大气中NOx-CH4的反应机理:

基本光化学循环:

NO2+hv=O+NO

O+O2+M=O3+M

O3+NO=NO2+O2

自由基生成:

O3+hv=O(1D)

O(1D)+H2O=2OH

自由基传递:

CH4+OH=CH3+H2O

CO+OH=CO2+H

H+O2+M=HO2+M

CH3+O2+M=CH3O2+M

CH3O2+NO=NO2+CH3O

HO2+NO=NO2+OH

CH3O+O2=HCHO+HO2

链终止:

OH+NO2=HNO3

HO2+HO2=H2O2

NO对O3生成的作用:

CO氧化起作用的氧化剂是OH自由基:

CO+OH=H+CO2

H+O2+M=HO2

产生的HO2自由基会与NO作用。当NO浓度大时,即有足够量时:

HO2+NO=NO2+OH

NO2+hv=NO+O

O+O2+M=O3

经整理就可得到:

CO+2O2=CO2+O3

即当NO浓度足够大时,1分子CO会产生1分子O3。

但是当NO浓度小时,就只有

HO2+NO=OH+NO2

一个反应。此反应不是很快,也就不能与反应:

O3+NO=NO2+O2

竞争,于是出现了另外的竞争,即:

HO2+HO2=H2O2+O2

HO2+O3=OH+2O2

H2O2+hv=2OH

经整理可得到:

2CO+O2=2CO2

这样就没有O3的生成或消耗。

然而,如果HO2和O3的反应得以进行的话,那么总结果又成为:

CO+O3=CO2+O2

有O3的消耗。

7、

8、我国一些机动车保有量大的城市,其大气呈现出复合型污染的特征。请论

述你对复合性大气污染的概念、特征污染物、污染机理的理解。

答:概念:

复合型大气污染指我国城市呈现一次污染和二次污染、常规污染和有机污染、城市污染和区域污染共同存在的复合型污染特征。在煤烟型污染没有得到根本治理的同时,区域性二次污染特征已经出现,呈现出煤烟和机动车尾气复合污染的特点。一些地区灰霾、酸雨和光化学烟雾等区域性大气污染问题频繁发生,这些问题的产生都与车辆尾气排放密切相关。

特征:

污染物臭氧、可吸入颗粒物(PM10、PM2.5)、二氧化硫、二氧化氮、挥发性有机污染物等11种污染物是现阶段大气污染的主要污染物。

污染机理:

当前我国以煤为主的能源结构未发生根本性变化,煤烟型污染作为主要污染类型长期存在,城市大气环境中的二氧化硫和可吸入颗粒物污染问题没有全面解决;同时机动车保有量持续增加,尾气污染愈加严重,灰霾、光化学烟雾、酸雨等复合型大气污染物问题日益突出。

9、讨论光化学烟雾的特征、形成条件、对环境的危害。

答:特征:

烟气呈蓝色,具有强氧化性,能使橡胶开裂,刺激人的眼睛.伤害植物的叶子,并使大气能见度降低。其刺激物浓度的高峰在中午和午后。

形成条件:

大气中有氮氧化物和碳氢化物存在,大气温度较低,而且有强的阳光照射。这样在大气中就会发生一系列复杂的反应,生成出一些二次污染物,如O3、醛、PAN、H2O2等。这便形成了光化学污染。

对环境的危害:

光化学烟雾的成分非常复杂,具有强氧化性,伤害植物叶子,加速橡胶老化,并使大气能见度降低。对人类、动植物和材料有害的主要是臭氧、PAN 和丙烯醛、甲醛等二次污染物。

臭氧影响植物细胞的渗透性,可导致高产作物的高产性能消失,甚至使植物丧失遗传能力。PAN使叶子背面呈银灰色或古铜色,影响植物的生长,降低植物对病虫害的抵抗力。

光化学烟雾会促成酸雨形成,造成橡胶制品老化、脆裂,使染料褪色,建筑物和机器受腐蚀,并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。

光化学烟雾使大气的能见度降低,视程缩短。

《大气环境化学》重点习题及参考答案

《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

分析化学1

练习题 一选择题 1、有2组分析数据,要判断它们的均值间是否存在系统误差,应采用() A、F检验 B、t检验 C、F检验+t检验 D、G检验 2、在定量分析中,精密度与准确度之间的关系是() A、精密度高,准确度必然高 B、准确度高,精密度必然高 C、精密度是保证准确度的前提 D、准确度是保证精密度的前提 3、测定天然水总硬度时,配制EDTA的蒸馏水中含有Ca2+将产生() A、随机误差 B、系统误差 C、过失误差 D、偶然误差 4、下列各措施中,可以减小偶然误差的是() A、进行量器的校准 B、增加平均测定次数 C、进行对照试验 D、进行空白试验 5、下列数据中,有效数字为四位数的是() A、[H+]=0.03mol·L B、Mg%=19.50 C、pH =10.25 D、4.0×103 6、分析测定中的偶然误差,就统计规律来讲() A、数值固定不变 B、数值随机可变 C、无法确定 D、正负误差出现的几率相等 7、如果要求分析结果达到0.1%的准确度,使用一般电光天平称取试样时至少应称取的质量为() A、0.05g B、0.1g C、0.2g D、1.0g 8、滴定管最小刻度为±0.1mL,若要求满足滴定的相对误差小于0.1%,至少应耗用体积()mL A、10 B、20 C、30 D、40 9、对某试样进行平行三次测定,得CaO 平均含量为30.6% ,而真实含量为 30.3% ,则30.6%-30.3%=0.3% 为() A、相对误差 B、绝对误差 C、相对偏差 D、绝对偏差 10、滴定分析一般是在指示剂变色时停止滴定,停止滴定这点在分析中习惯称为() A、化学计量点 B、滴定终点 C、等当点 D、变色点 11、已知1mLKMnO4相当于0.005682gFe2+,则下列表示正确的是()

化学前沿思考题

化学要解决的六个基本问题1合成与生成新物质物质的化学和物理变化2分析、分离、识别和控制3计算和理论4化学与生物学、医学的界面5材料的设计和制作 农药的现状及发展趋势 1.有害生物抗药性原因及治理方法 原因:抗药性是个群体概念。单独的抗药个体不能表明有害生物已产生了抗药性,而是要经过农药的不断选择,及有害生物的多代繁殖,将抗药能力遗传给后代,当抗性后代达到一定的数量,形成了抗性种群,才能认为是产生了抗药性。 治理方法:轮换用药混合用药暂停使用已有抗性的农药讲究施药技术 2.农药创制的意义和方法:随机合成筛选法模拟法仿生合成法簇合效应法组合化学 的应用基因工程技术生物合理设计 意义:随着科技水平的提高, 新的农药创制方法不断出现, 这为开发以持续发展保护境和生态平衡为前提的新品种提供了很好的条件。农药是一个永恒的课题, 只要有人类, 就离不开农业, 就离不开农药。传统的农药创制方法与新的农药创制方法相结合, 合成化学、农业生物学、农药学、生物化学、分子生物学和计算机技术各领域紧密配合, 使新农药创制的成功率越来越高。届时, 高效、安全、能满足和符合环境要求的新农药将会源源而生, 适应发展, 造福社会。 环境友好催化 1.如何实现绿色合成方法? (1)有毒、易燃无(低)毒 易挥发溶剂不易挥发溶剂水相体系氟两相体系离子液体介质超临界流体 无溶剂 (2)昂贵有毒的催化剂、试剂降低气味和毒性 改造引入新的一相易于分离催化剂重复使用 离子液体 小均匀、孔径可在2-10nm 范围内连续调节、比表面积大等特点。 绿色催化在绿色化学与技术中的地位? 绿色化学与技术是当今国际化学科技的前沿,其核心是利用化学原理从源头上根除化学工业对环境的污染.绿色化学与技术的理想是采用“原子经济”反应,即原料中的每一原子转化成产品,不产生任何废物和副产品,实现废物的“零排放”,同时也不采用有毒、有害的原料、催化剂和溶剂,并生产环境友好的产品.它是环境战略重点的一次创新性转移,是一种新技术对传统

高等分析化学

2010年浙大考博高等分析化学 在考场上抄的,还被监场老师警告了。说了一堆话,没听清说的什么,当时没太在意。回去后突然想到会不会给判作弊了?应该不至于…… 总共九道简答题,全是总结的,不涉及任何细节问题。建议考其他方向的考生也选择高分,的确很简单。 一、灵敏度和检测线的物理意义、两者的关系。 二、紫外可见吸收与原子吸收的区别。 三、四种表征有机物质结构的方法。 四、气象色谱和液相色谱法的原理、应用、特点。 五、根据H=A+B/U+C*U,分析怎样提高HPLC的分离效率。 六、建立一种新的分析方法时,怎样确定其准确性? 七、从分析化学角度,谈谈你对三聚氰胺事件的看法。 八、你从事过哪些研究?了解哪些分析化学期刊?怎样评价学术水平高低? 九、谈谈分析化学的发展。 根据往年的真题,考生只要记清各大分析方法的原理、应用、相互间的比较,基本上裸考就能通过。另外准确度和精密度、灵敏线和检测限,几乎是每年的必考题。 05年: 浙江大学 二〇〇五年(秋)攻读博士学位研究生入学考试试题 考试科目高等分析化学编号B-0625 注意:答案必须写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上均无效。 1.定量分析中分离和富集的主要目的是什么? 你了解那些分离和富集的方法?简述它们分离和富集的原理。(10分) 2.气相色谱法(或高效液相色谱法)作为一种有分离功能的仪器分析方法与传统的分离方法相比较,有何特点,如何测定色谱柱的理论塔板数和两组分的分离度(10分) 3. 叙述毛细管电泳的基本组成部分?电渗流在毛细管电泳分离中起重要的作用,叙述在石英毛细管中产生电渗流的原理和影响电渗流大小的因素?(10分) 4. 溶出伏安法是一种灵敏度很高的电化学分析方法,试说明溶出伏安法的基本原理和实验步骤。根据样品的不同,可使用的溶出伏安法有那几类?(10分) 5.选择一种你熟悉的光谱分析仪器(原子发射光谱仪,原子吸收光谱仪,紫外和可见光分光光度计,荧光光谱仪)说明它的基本原理、仪器结构,应用范围和发展 动向。(15分) 6.在建立了一个新分析方法时,精密度和准确度是二个重要的指标。根据误差理论分析影响精密度和准确度的因素。如何用实验的方法判断一个新分析方法精密度和准确度的高低。(15分)

大学化学实验课后思考题参考答案

(2)吸取溶液手拿刻度以上部分,将管的下口插入欲取的溶液中,吸取溶液 至刻度线2cm以上,迅速用食指堵住移液管管口。 (3)调节液面将移液管垂直提离液面,调节溶液的弯月面底部于刻度线相切 (4)放出溶液放液以后使尖嘴口在容器内壁靠约30秒,注意最后一滴的处 理,吹或不吹。 为了使液体自由落下,不停留在管内壁,确保移液准确定量,故放液时要垂直流下液体; 若移液管上没有注明“吹”字,最后一滴不可吹出,因为在设计移液管时,移液管体积没有包括最后一滴溶液的体积。 3)使用容量瓶配制溶液时,应如何进行定量转移? 答:称取一定质量的固体放在小烧杯中,用水溶解,转移过程中,用一根玻璃棒插入容量瓶内,烧杯嘴紧靠玻璃棒,使溶液沿玻璃棒慢慢流入,玻璃棒下端要靠近瓶颈内壁,不要接近瓶口,以免有溶液溢出。 待测液流完后,将烧杯沿玻璃棒向上稍提起,同时直立,是附着在烧杯嘴上的一滴溶液流回烧杯内。残留在烧杯中的少许溶液,可用少量蒸馏水按上述方法洗3-4次,洗涤液转移合并到容量瓶中;定容并摇匀。

实验二酸碱标准溶液的配制与浓度的标定 思考题: 1)配制酸碱标准溶液时,为什么用量筒量取盐酸和用台秤称固体氢氧化钠,而 不用移液管和分析天平?配制的溶液浓度应取几位有效数字?为什么 答:因为浓盐酸容易挥发,氢氧化钠吸收空气中的水分和二氧化碳,准确量取无意义,只能先近似配制溶液浓度,然后用基准物质标定其准确浓度,,所以配制时不需要移液管和分析天平。 因为配制时粗配,配制的溶液浓度应取一位有效数字。 2)标定HCl溶液时,基准物,称0.13g左右,标定NaOH溶液时,称邻苯 二甲酸氢钾0.5g左右,这些称量要求是怎么算出来的?称太多或太少对标定有何影响? 答:根据滴定时所需盐酸或氢氧化钠的体积在20-25ml估算出来的。因为滴定管在读数时会存在一定误差,消耗体积在20-25ml时相对误差较小。称太多,所需盐酸或氢氧化钠可能会超过滴定范围,而且会造成浪费;称太少,相对误差较大,不能满足误差要求。 3)标定用的基准物质应具备哪些条件? 答:基准物质应具备:(1)组成物质应有确定的化学式;(2)纯度要求在99%以上; (3)性质稳定;(4)有较大的摩尔质量;(5)与待标定物质有定量的化学反应。 4)溶解基准物质时加入50ml蒸馏水应使用移液管还是量筒?为什么? 答:用量筒。因为基准物质的质量是一定的,加入50ml蒸馏水只是保证基准物质完全溶解,不影响定量反应有关计算,所以只需用量筒取用就可以了。 5)用邻苯二甲酸氢钾标定氢氧化钠溶液时,为什么选用酚酞指示剂?用甲基橙 可以吗?为什么? 答:邻苯二甲酸氢钾与氢氧化钠反应的产物在水溶液中显微碱性,酚酞的显色范围为pH8-10,可准确地指示终点。 甲基橙的显色范围为pH3.1-4.4,在反应尚未达到终点时,就已经变色,会产生较大的误差,所以不能用甲基橙为指示剂。 6)能否作为标定酸的基准物?为什么? 答:不能,因为草酸的和值接近,不能分步滴定,滴定反应的产物不是唯一的,所以不能作为标定酸的基准为。但能作为氧化还原滴定的基准物。

试题3环境化学试题(精)

试题3 环境化学试题 一名词解释:(每词3 分,共24分) 1 气温垂直递减率 2 光化学反应 3 吸附等温线 4 盐基饱和度 5 生物放大 6 天然水的碱度 7 Kow 8 标化分配系数 二回答下列问题:(每题6分,共36分) 1 过氧自由基HO2·的主要来源有哪些? 2 简述大气污染物汇的机制。 3 简述环境污染物的三致作用。 4 简述土壤的缓冲性能及其原理。 5 水中有机污染程度的指标是什么?并分别加以说明。 6 简要回答河流中的泥沙对重金属的迁移转化的影响,并举例加以说明。 三计算题:(每题10分,共10分) 有如下两个单体系,其中一个是Cu2+、Cu+(pE0= 5.82,[Cu2+]=10-5mol/L, [Cu+]=10-4mol/L),另一个是Fe3+ 、Fe2+(pE0= 13.05,[Fe3+]=10-3 mol/L,Fe2+= 0.1mol/L)。如果各取1升,将其成为一个混合体系,并假定Fe3+被Cu+还原完全, 试计算哪个体系是决定电位? 四分析论述题:(每题10分,共30分) 1.某市一家铅锌冶炼厂的含铅废水经化学处理后排入水体中,排污口水中铅的含量为0.3~0.4mg/L,而在下流500 m处水中铅的含量只有3~4μg/L,试分析其原因? 2.确定酸雨pH界限的依据是什麽? 3.下图是C3H6、NO、空气(O2、N2)混合物经紫外线照射后的时间成分关系图。从图中可知,随NO和C3H6等初始反应物的氧化消耗,NO2和醛量增加;当NO耗尽时,NO2出现最大值。此后,随着NO2的消耗(浓度下降),O3和其他氧化剂如过氧乙酰硝酸酯(PAN)产生了。试利用大气环境化学原理分析可能发生的环境现象,并阐述其机制。 环境化学试题3 答案 一名词解释:(每词3 分,共24分)

环境化学答案73006

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。

湖南大学高等分析化学思考题答案

高等分析化学思考题(化学专业本科)2 第一章分析化学相关文献 基本概念:一次文献、二次文献、技术标准、通讯作者、ISSN、DOI (1)为什么要费时费力地去了解文献的相关知识? (2)SCI和SciFinder是一回事吗?为什么? (3)说明如何获取一篇专利的原文。 (4)在尿样检验中,有什么手段可以降低假阳性出现的几率? 1.原始的创作,如期刊论文、技术报告、专利说明书??? 2.将一级文献经过加工整理、简化组织成为系统的文献,便于查找一级文献, 如书目、索引和文摘。 3.对产品的质量、规格及检验方法等方面所做的技术规范。如化工产品的分析 检验方法的各种标准。 4.课题的总负责人,承担课题的经费,设计,文章的书写和把关。通讯作者也 是文章和研究材料的联系人,担负着文章可靠性的责任。 5.ISSN国际标准连续出版物编号,其目的是使世界上每一种不同题名、不同版 本的连续出版物都有一个国际性的唯一代码标识 6.数字对象唯一标识符,它是一套识别数字资源的机制,涵括的对象有视频、 报告或书籍等等。 1.了解文献,从而快速查找有价值的文献;方便自己写文献。 2.SCI是科学引文索引,内容涵盖所有自然科学,SciFinder Scholar是美国化学 学会旗下的化学文摘服务社所出版的在线版数据库学术版,只有化学的内容。 3.从各国专利管理机构获取;从各商业性数据库获取。 4.控制时间,存放时间不能太长,从收集完毕到检测完毕不能超过2小时;不 能掺杂质;要用干净的容器装;进行复检,比如镜检。 第二章分析化学的一些发展趋势 2.1单分子分析 基本概念:消失波、TIRFM、TLM、AFM 1.标准波在全内反射界面呈指数衰减由光密渗入光疏介质而形成消逝波。 2.全内反射荧光显微镜,利用光线全反射后在介质另一面产生衰逝波的特性, 激发荧光分子以观察荧光标定样品的极薄区域,紫外区观测的动态范围通常在200 nm以下。 3.热透显微镜 热透显微镜采用波长不同的两种激光器。在激光束焦点附近如果有对光有吸收的物质存在就会吸收光而发热,激光焦点中心部位发热多而边缘发热少,周围的水会因为折射率不同起到凹透镜的所用,当另一束激光通过时,会因为凹透镜的作用而发散,据此进行物质探测。 4. 原子力显微镜,利用微小探针与待测物之间交互作用力,将激光束照射到微 悬臂上,再进行反射及反馈来呈现待测物的表面形貌和物理特性。 (1)为什么要发展单分子分析方法?并举例具体说明。 探测并识别单个分子,揭示基团平均所覆盖的分子特性,实时监测分子运动,具

《能源化学》习题与思考题-精选.pdf

《能源化学》习题与思考题 (可再生能源和新能源部分) 第一章绪论 1.能源是如何分类的?并给出“可再生能源”与“非再生能源”的定义。 2.何为能源当量,中国的1000tce相当于多少toe? 3.能源利用与社会发展、环境保护有什么关系? 第二章太阳能 4. 太阳能具有那些资源特性? 5. 太阳日射分为那几种形式? 6. 太阳能技术包括那几种类型? 7. 举例说明1~2种太阳能技术的工作原理。 8. 氢能有什么优越性? 第三章风能 9. 风是如何产生的,为什么会出现全球风和局部风? 10. 风能具有那些资源特性? 11. 风能的利用有那几种基本形式? 12. 风能的利用对环境有什么影响? 第四章地热能 13.地热能具有那些资源特性? 14.地热能资源分为哪几种形式? 15.地热发电分哪几种工艺类型? 第五章生物质能 16.生物质能资源分为哪几种类型? 17.生物质能如何利用? 第六章海洋能 18.潮汐能产生的原因是什么?它有那些基本形式? 19.波浪能、海洋热能、盐度梯度能有那些可能的利用途径? 第七章水电 20.水电有那些优越性,对环境有什么影响? 21.中国的水电资源有那些特点? 22.世界能源理事会为何特别重视小水电的发展? 第八章核能 23.发展核电有什么优越性? 24.核反应有那些基本类型? 25.核能有那些利用途径? 参考文献: 新的可再生能源·未来发展指南世界能源理事会编北京海洋出版社1998 可持续能源的前景Edward S. Cassedy著清华大学出版社2002 新能源概论吉世印编著贵州科技出版社2001

《能源化学》习题与思考题 (不可再生能源部分) 第一章天然气水合物 1.什么是天然气水合物?写出其分子式。 2.天然气水合物如何分类,说明其基本晶穴结构。 3.天然气水合物具有那些外表特征和物理性质? 4.天然气水合物是如何形成的,形成的物理化学条件有那些? 5.人类准备怎样开发利用天然气? 第二章石油 1.什么是石油?按照1983年第11届世界石油大会提出的定义,说明“石油”与“原油”,“石油”与“天然气”的定义。 2. 石油的加工技术有那些类型? 3. 什么是石油的有机成因学说,其主要依据是什么? 4. 天然气的烃类组成与非烃组成如何? 5. 原油的元素组成大致范围是什么? 6. 原油的馏分组成如何分类,其相应的温度范围是多少? 7. 原油的烃组成有哪几种类型?如何表示? 8. 汽油馏分单体烃组成有那些基本规律? 9. 原油不同馏分的族组成如何分类 10. 原油中有那些杂原子化合物,它们对原油的加工与石油产品的性质有什么影响? 11. 石油产品有那些类型? 12. 汽油一般质量要求是什么? 13. 什么是抗爆性、辛烷值?可以采取哪些措施来提高其辛烷值? 14. 润滑油的基础油是什么成分,采用那些主要添加剂? 15.石油合成产品的主要类型有那些?

环境化学试题(有答案)

试题2 环境化学试题 一名词解释(每词4 分, 共32分) K) 4 放射性活度 1 PTS 2 环境效应 3 标化分配系数( oc 5 有害废物 6土壤盐基饱和度 7阈剂量(浓度) 8 Bioaccumulation 二简答题(每题6分, 共36分) 1 什么是环境问题?请简述当今人类面临的环境问题。 2 Describe the major soil components and their significances in environmental chemistry 3 什么是毒物的联合作用及其主要分为哪几类? 4 大气中有哪些重要的吸光物质,其吸光特征是什么? 5叙述大气中含氮化合物、含卤素化合物的源和汇。 6为什么水体pH较低时,鱼体内积累的甲基汞含量较高? 三应用环境化学原理分析下列问题(10分+11分+11分, 共32分) 1 下图是C3H6、NO、空气(O2、N2)混合物经紫外线照射后的时间成分关系图。从图中可知,随NO和C3H6等初始反应物的氧化消耗,NO2和醛量增加;当NO耗尽时,NO2出现最大值。此后,随着NO2的消耗(浓度下降),O3和其他氧化剂如过氧乙酰硝酸酯(PAN)产生了。试利用大气环境化学原理分析可能发生的环境现象,并阐述其机制。 2 假设你的朋友在深圳某燃煤火力发电厂附近投资了一个果园种植项目,但是产量一直不好,初步检测发现土壤呈明显酸性,收获的产品重金属含量过高,请你用所学的环境化学相关知识为你的朋友解释出现这些现象的可能原因。 3 2005年11月13日位于吉林省吉林市的中石油吉化公司双苯厂爆炸后造成松花江水体污染。为了确保哈尔滨市生产、生活用水安全,哈尔滨市政府决定于2005年11月23日零时起,关闭松花江哈尔滨段取水口,停止向市区供水,(该取水口位于爆炸现场下游)。11月24日国家环保总局宣布该水体污染物主要为苯、苯胺和硝基苯,并确定为重大环境污染事件。试应用环境化学原理分析该现象。

第二章 大气环境化学

第二章大气环境化学 一、名词解释: 热岛环流光化学反应光化学烟雾硫酸烟雾温室效应二次污染物 二、填空 1.大气中的NO2可以转化成HNO3 、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粒度和化学性质有关,去除方式有干沉降和湿沉降。 4.导致降水酸性的主要物质是硫酸,其次是硝酸,还有有机酸等其他酸类。 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、下沉逆温、锋面逆温。 6.SO2的催化氧化速度与溶液中S(IV)和Fe(III)的浓度、pH,离子强度和温度有关。 7.降水中主要阴离子有SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-。 8.大气中最重要的自由基为HO·和HO2·。 9.能引起温室效应的物质主要有CO2、CH4、N2O、CFC。 10.气团在大气中的稳定性与气温垂直递减率和干绝热减温率两个因素有关。 11.造成大气环境污染的人为因素主要包括:燃料燃烧、工业排放、固体废弃物焚烧和农业排放。 12.按污染成因分,气溶胶可分为分散性气溶胶和凝聚性气溶胶。 13.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。 14.大气中的主要碳氢化合物有烷烃、烯烃、环烷烃和芳香烃。它们是光化学烟雾形成的重要一次污染物。 15.伦敦烟雾事件是由燃煤而排放出来的二氧化硫、颗粒物以及二氧化硫氧化所形成硫酸盐颗粒物引起的。 16.酸雨中关键性离子组分是SO42-、Ca2+、NH4+3种。 17.近海地区的降水中通常含有较多的Na+、Cl-和SO42-;而在远离海洋的森林草原地区, HCO3-、SO42-、Ca2+和有机成分;在工业区和城市,降水中则含SO42-、NO3-和NH4+较多。 18. Whitby等依据大气颗粒物按表面积和粒径分布的关系得到三种不同的粒度膜,即爱根核膜、积聚膜和粗粒子膜。 19.温室效应产生的最主要的原因是二氧化碳的过多排放。 20.大气颗粒物按粒径大小可分为总悬浮颗粒物(TSP)、飘尘、降尘、可吸入粒子(IP)。 21.为了防止酸雨的危害,关键是要控制NO x和SO2等致酸物质的排放。 22.燃烧过程中NO的生成量主要与燃烧温度和空燃比有关。 23.污染物在大气中的扩散能力主要受风和大气湍流的影响。 24.氟氯烃类化合物既可以破坏臭氧层也可以导致温室效应。 三、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、天气形势 D、地理地势

(完整版)大学化学实验思考题答案

实验一络合滴定法测定水的硬度 一、思考题及参考答案: 1、因为EDTA与金属离子络合反应放出H+,而在络合滴定中应保持酸度不变,故需加 入缓冲溶液稳定溶液的pH值。若溶液酸度太高,由于酸效应,EDTA的络合能力降 低,若溶液酸度太低,金属离子可能会发生水解或形成羟基络合物,故要控制好溶 液的酸度。 2、铬黑T在水溶液中有如下: H2In-? HIn2-? In3-(pKa2=6.3 pKa3=11.55) 紫红兰橙 从此估计,指示剂在pH<6.3时呈紫红色,pH>11.55时,呈橙红色。而铬黑T 与金属离子形成的络合物显红色,故在上述两种情况下,铬黑T指示剂本身接近红 色,终点变色不敏锐,不能使用。根据实验结果,最适宜的酸度为pH 9~10.5,终点颜色由红色变为蓝色,变色很敏锐。 3、Al3+、Fe3+、Cu2+、Co2+、Ni2+有干扰。 在碱性条件下,加入Na2S或KCN掩蔽Cu2+、Co2+、Ni2+,加入三乙醇胺掩蔽Al3+、Fe3+。 实验二原子吸收法测定水的硬度 一、思考题参考答案: 1.如何选择最佳的实验条件? 答:通过实验得到最佳实验条件。 (1)分析线:根据对试样分析灵敏度的要求和干扰情况,选择合适的分析线。 试液浓度低时,选最灵敏线;试液浓度高时,可选次灵敏线。 (2)空心阴极灯工作电流的选择:绘制标准溶液的吸光度—灯电流曲线,选出 最佳灯电流。 (3)燃助比的选择:固定其他实验条件和助燃气流量,改变乙炔流量,绘制吸 光度—燃气流量曲线,选出燃助比。 (4)燃烧器高度的选择:用标准溶液绘制吸光度—燃烧器高度曲线,选出燃烧 器最佳高度。 (5)狭缝宽度的选择:在最佳燃助比及燃烧器高度的条件下,用标准溶液绘制 吸光度—狭缝宽度曲线,选出最佳狭缝宽度。 2.为何要用待测元素的空心阴极灯作光源? 答:因为空心阴极灯能够发射出待测元素的特征光谱,而且为了保证峰值吸收的测量,能发射出比吸收线宽度更窄、强度大而稳定、背景小的线光谱。 实验三硫酸亚铁铵的制备及Fe3+含量测定 四、思考题及参考答案 1、本实验在制备FeSO4的过程中为什么强调溶液必须保证强酸性? 答:如果溶液的酸性减弱,则亚铁盐(或铁盐)的水解度将会增大,在制备(NH4)2S04·FeSO4·6H2O的过程中,为了使Fe2+不被氧化和水解,溶液需要保持足够的酸度。 2 、在产品检验时,配制溶液为什么要用不含氧的去离子水?除氧方法是怎样的? 使用不含氧的去离子水配溶液,是为了防止水中溶解的氧将Fe2+氧化为Fe3+,影响产品

环境化学

第一章绪论 一、名词解释: 环境问题环境污染环境污染物环境效应污染物的迁移污染物的转化 二、选择题 1.属于环境物理效应的是ABD 。 A.热岛效应 B.温室效应 C.土壤的盐碱化 D.噪声 2.五十年代日本出现的痛痛病是由__A___污染水体后引起的。 A. Cd B.Hg C.Pb D .As 3.五十年代日本出现的水俣病是由__B____污染水体后引起的。 A.Cd B. Hg C.Pb D.As 4.属于环境化学效应的是ABC 。 A.光化学烟雾 B. 臭氧层破坏 C. 酸雨 D. 温室效应 5.联合国已将每年的__C__定为“世界水日”,提醒人们注意水资源的开发、管理和保护。 A. 4.22 B. 3.28 C. 3.22 D. 6.22 三、填空题 1.世界环境日为6月5日,国际保护O3层日为9月16日。 2.环境化学主要包括环境分析化学、环境污染化学、污染控制化学。 3.世界上曾发生过的八大公害事件是比利时马斯河谷烟雾事件、美国洛杉矶光化学烟 雾事件、美国多诺拉烟雾事件、英国伦敦烟雾事件、日本四日市哮喘事件、日本痛痛病事件、日本水俣事件、日本米糠油事件。 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.造成环境污染的因素有物理、化学和生物的三方面,其中化学物质引起的约占80—90% 。。 6.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。 7.人为污染源可分为工业、农业、交通运输和生活。 8.环境效应按污染物引起的环境变化的性质可分为环境物理效应、环境化学效应和环 境生物效应。 9. 海湾战争是迄今历史上最大的石油火灾及海洋石油污染事故,也是人类历史上最 严重的一次环境污染。 10. 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。 四、问答题 1.当前人类生存面临的主要环境问题有哪些? 2.环境化学的概念、内容和任务各是什么? 第二章大气环境化学 一、名词解释: 热岛环流光化学反应光化学烟雾硫酸烟雾温室效应二次污染物 二、填空 1.大气中的NO2可以转化成HNO3 、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粒度和化学性质有关,去除方式有干沉降和湿沉降。 4.导致降水酸性的主要物质是硫酸,其次是硝酸,还有有机酸等其他酸类。 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、下沉逆温、锋面逆温。 6.SO2的催化氧化速度与溶液中S(IV)和Fe(III)的浓度、pH,离子强度和温度有关。 7.SO42-、NO3-、Cl-、HCO3-。 8.大气中最重要的自由基为HO·和HO2·。 9.能引起温室效应的物质主要有CO2、CH4、N2O、CFC。 10.气团在大气中的稳定性与气温垂直递减率和干绝热减温率两个因素有关。 11.造成大气环境污染的人为因素主要包括:燃料燃烧、工业排放、固体废弃物焚烧 和农业排放。 12.按污染成因分,气溶胶可分为分散性气溶胶和凝聚性气溶胶。 13.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。 14.大气中的主要碳氢化合物有烷烃、烯烃、环烷烃和芳香烃。它们是光化 学烟雾形成的重要一次污染物。 15.伦敦烟雾事件是由燃煤而排放出来的二氧化硫、颗粒物以及二氧化硫氧化所形成 硫酸盐颗粒物引起的。 16.SO42-、Ca2+、NH4+3种。 17.近海地区的降水中通常含有较多的Na、Cl和SO42-;而在远离海洋的森林草原 地区,降水中含HCO3-、SO42-、Ca2+和有机成分;在工业区和城市,降水中则含SO42-、NO3-和NH4+较多。 18. Whitby等依据大气颗粒物按表面积和粒径分布的关系得到三种不同的粒度膜,即 爱根核膜、积聚膜和粗粒子膜。 19.温室效应产生的最主要的原因是二氧化碳的过多排放。 20.大气颗粒物按粒径大小可分为总悬浮颗粒物(TSP)、飘尘、降尘、可吸入粒子(IP)。 21.为了防止酸雨的危害,关键是要控制NO x和SO2等致酸物质的排放。 22.燃烧过程中NO的生成量主要与燃烧温度和空燃比有关。 23.污染物在大气中的扩散能力主要受风和大气湍流的影响。 24.氟氯烃类化合物既可以破坏臭氧层也可以导致温室效应。 三、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、天气形势 D、地理地势 2、大气中HO·自由基的来源有ACD 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BC 。 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、下列物质中属于温室气体的有ABCD 。 A、二氧化碳 B、甲烷 C、氟氯烃 D、一氧化二氮 8、硫酸型烟雾污染多发生于 D 季节。 A. 春季 B. 夏季 C. 秋季 D. 冬季 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、保护地球生命屏障的臭氧层位于大气圈的 B 中。 A. 对流层 B. 平流层 C. 中间层 D. 电离层 11、大气颗粒物中粒径 D um的颗粒,称为飘尘。 A、>10 B、<5 C、>15 D、<10 12、下列属于二次污染物的是CD 。 A、CO B、SO2 C、NO2 D、SO3 13、光化学烟雾一般发生在大气湿度较低、气温为24~32℃的夏季晴天,污染高峰出现在 C 。 A、早晨 B、傍晚 C、中午或稍后 D、夜间 14、洛杉矶烟雾属于 A 。 A.氧化型烟雾 B. 还原型烟雾 C. 煤炭型烟雾 D. 硫酸型烟雾 15、随高度升高气温的降低率称为大气垂直递减率(Γ),对于逆温气层的大气垂直递减率 C 。 A. Γ > 0 B. Γ= 0 C.Γ< 0 D.Γ≠0 16、大气中HO2·的主要来源是ACD 。 A、HCHO B、O3 C、CH3ONO2 D、H2O2 四、问答题 1、试述酸雨的主要成分、形成、影响因素及对生态环境的影响。 2、写出光化学烟雾的链反应机制。 3、试述温室气体造成的主要原因及其危害、防治措施。 4、试比较伦敦烟雾和洛杉矶光化学烟雾的区别。 5、说明臭氧层破坏的原因和机理。 3.简述环境化学的特点。 4.环境中主要的化学污染物有哪些? 第三章水环境化学 一、名词解释: 亨利定律水体富营养化分配定律辛醇-水分配系数吸附等温线分配系数 生长代谢赤潮共代谢水解速率直接光解间接光解生物浓缩因子 二、填空 1、天然水中的总碱度= [HCO3-] +2 [CO32-] + [OH-] - [H+] 。 2、水中污染物大体可分为8类:①耗氧污染物,②致病污染物,③合成有机物,④植物营养物,⑤无机物与矿物质,⑥由土壤、岩石等冲刷下来的沉积物,⑦放射性物质, ⑧热污染。 3、水循环过程通常由蒸发、水汽输送、凝结降水、径流4个环节组成。 4、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附、离子交换吸附和专性吸附等。 5、天然水的PE随水中溶解氧的减少而降低,因而表层水呈氧化性环境。 6、有机污染物一般通过吸附作用、挥发作用、水解作用、光解作用、生物富集和降解等过程进行迁移转化。 7、一般天然水体的决定电位是溶解氧,而有机污染物积累的厌氧体系中决定电位是有机物。 8、腐殖质与环境有机物之间的作用主要涉及吸附效应、溶解效应、对水解反应的催化作用、对微生物过程的影响以及光敏效应和猝灭效应等。 9、水体呈富营养状态时,水面藻类增殖,成片成团地覆盖水体表面。这种现象发生在湖面上称为水华或湖靛,而发生在海湾或河口区域则称为赤潮。 10、海水以Cl- 和Na+离子为主。 11、天然水中常见的八大离子是K+,Na+,Ca2+,Mg2+,HCO3-,NO3-,Cl-,SO42-。 12、天然水体中最重要的无机配位体是OH-和Cl-,其次是HCO3-和SO42-等。 13、水体中常见的吸附等温线有Henry型、Langmuir型和Freundlich型三种 14、有机化合物在土壤(沉积物)中的吸着存在着二种主要机理:分配作用和吸附作用。 15、辛醇-水分配系数常用k ow表示,反映了化合物在水相和有机相之间的迁移能力,它与化合物的水溶性、土壤吸咐常数和生物浓缩因子密切相关。 16、水体中典型的自养生物是藻类,自养生物的C、N、P源分别是CO2、NO3-、PO43-。 17、影响生物降解的因素是有机化合物本身的化学结构和微生物的种类,此外,温度、pH、反应体系的溶解氧等也能影响生物降解有机物的速率。 18、水中无机污染物进入水体,主要是通过沉淀-溶解、氧化-还原、配合作用、

浙江大学化学系考博05-14年分析化学回忆真题

浙江大学 二〇〇五年(秋)攻读博士学位研究生入学考试试题 考试科目高等分析化学编号 B-0625 注意:答案必须写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上均无效。 1.定量分析中分离和富集的主要目的是什么? 你了解那些分离和富集的方法?简述它们分离和富集的原理。(10分) 2.气相色谱法(或高效液相色谱法)作为一种有分离功能的仪器分析方法与传统的分离方法相比较,有何特点,如何测定色谱柱的理论塔板数和两组分的分离度(10分) 3. 叙述毛细管电泳的基本组成部分?电渗流在毛细管电泳分离中起重要的作用,叙述在石英毛细管中产生电渗流的原理和影响电渗流大小的因素?(10分) 4. 溶出伏安法是一种灵敏度很高的电化学分析方法,试说明溶出伏安法的基本原理和实验步骤。根据样品的不同,可使用的溶出伏安法有那几类?(10分) 5.选择一种你熟悉的光谱分析仪器(原子发射光谱仪,原子吸收光谱仪,紫外和可见光分光光度计,荧光光谱仪)说明它的基本原理、仪器结构,应用范围和发展 动向。(15分) 6.在建立了一个新分析方法时,精密度和准确度是二个重要的指标。根据误差理论分析影响精密度和准确度的因素。如何用实验的方法判断一个新分析方法精密度和准确度的高低。(15分) 7.在定量分析的实验数据记录和结果的计算中,保留数字的多少要符合有效数字运算规则,请说明有效数字的定义和计算规则。(10分) 8.在分析化学的研究中,需要从实验数据中找出数据间的规律。请根据下列小题中数字排列的规律,在每题的问号处填入相应的数字。(每小题2分,共20分) (1)18、20、24、32、? (2) (3)212、179、146、113、? (4)7、13、24、45、? (5)234 (333) 567 345 ( ? ) 678 (6)64、48、40、36、34、? (7) (8)5、41、149、329、? (9)7、19、37、61、? (10)0、3、8、15、?

大气环境化学重点习题及参考答案

大气环境化学重点习题及参考答案《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)、二甲2基硫(CH)S、硫化氢(HS)、二氧化硫(SO)、三氧化硫(SO)、硫酸(HSO)、3222324亚硫酸盐(MSO)和硫酸盐(MSO)等。大气中的SO(就大城市及其周围地342 区来说)主要来源于含硫燃料的燃烧。大气中的SO约有50%会转化形成HSO224 2-或SO,另外50%可以通过干、湿沉降从大气中消除。HS主要来自动植物机 42 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HS主要的去除反应为:HO + HS ? HO + SH。 222 (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(NO)、一氧化2氮(NO)和二氧化氮(NO)。主要讨论一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO),22用通式NO表示。NO和NO是大气中主要的含氮污染物,它们的人为来源主要x2 是燃料的燃烧。大气中的NO最终将转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降和干沉x 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)以及有机2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 和 CH);与HO自由基反应被氧化24 为CO。 2 CO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2 脱气、甲烷转化、动植物呼吸和腐败作用以及燃烧作用等。 甲烷既可以由天然源产生,也可以由人为源产生。除了燃烧过程和原油以及天然气的泄漏之外,产生甲烷的机制都是厌氧细菌的发酵过程。反刍动物以及蚂蚁等的呼吸过程也可产生甲烷。甲烷在大气中主要是通过与HO自由基反应被消除:CH + HO?CH + HO。 432 (4)含卤素化合物 大气中的含卤素化合物主要是指有机的卤代烃和无机的氯化物和氟化物。 大气中常见的卤代烃以甲烷的衍生物,如甲基氯(CHCl)、甲基溴(CHBr)33和甲基碘(CHI)。它们主要由天然过程产生,主要来自于海洋。CHCl和CHBr333在对流层大气中,可以和HO自由基反应。而CHI在对流层大气中,主要是在3 太阳光作用下发生光解,产生原子碘(I)。许多卤代烃是重要的化学溶剂,也 是有机合成工业的重要原料和中间体,如三氯甲烷(CHCl)、三氯乙烷(CHCCl)、333四氯化碳(CCl)和氯乙烯(CHCl)等均可通过生产和使用过程挥发进入大气,423 成为大气中常见的污染物。它们主要是来自于人为源。在对流层中,三氯甲烷和氯乙烯等可通过与HO自由基反应,转化为HCl,然后经降水而被去除。

东北师范大学本科课程计划(化学学院)

化学学院 本科课程计划

化学专业课程计划(师范类) 一、培养目标 面向社会发展和基础教育发展的需要,以加强基础,拓宽知识面、提高综合素质为原则,引导和促进学生成为有见识、有能力、有责任感的自主学习者,培养学生成为有理想、有抱负、德智体美全面发展,基础扎实且富有创新精神和实践能力的高素质、专业化中学化学教师,为其成为教育家奠定坚实基础。 二、培养要求 1.拥有作为合格公民的基本意识和道德素养,乐于从教。 2.具有扎实的化学专业基础知识、理论及技能,同时具有广博的知识和开阔的视野。 3.确立现代教育观念并养成专业精神,掌握有关教育的基本知识、理论和技能,具有教育实践能力以及教育创新的意识和能力,具有开展教育研究的能力。 4.具备集体合作和组织协调能力。 5.具有使用至少一门外语有效地表达和交流思想的能力。 6.拥有熟练运用多种手段和方法获取、解释、评估、管理、利用信息的能力。 7.拥有健康意识,掌握增进身心健康的手段与方法,具有健康的体魄和良好的心理素质。 三、学制与修业年限 标准学制为4年,修业年限3-6年。 四、最低毕业学分和授予的学位 本专业学生在学期间最低修满151学分。其中,通识教育课程最低修满50学分(通识教育必修课程40学分,通识教育选修课程最低选修10学分);专业教育课程最低修满72学分(专业教育基础课程32学分,专业教育主干课程25学分,专业教育系列课程最低选修15学分);教师职业教育课程最低修满25学分;毕业论文4学分。符合毕业要求者,准予毕业,颁发化学专业毕业证书。 符合《中华人民共和国学位授予条例》和《东北师范大学本科学生学士学位授予细则》的规定者,授予理学学士学位。 五、课程设置及学分分配 本专业课程主要由通识教育课程、专业教育课程、教师职业教育课程和毕业论文构成,课程设

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