環(huán)境化學(xué)試題及標(biāo)準(zhǔn)答案

考生姓名：____________

學(xué)

號(hào)

___________

專業(yè)班級(jí)

注：答案一律寫(xiě)在答提紙上

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(guó)酸雨中關(guān)鍵性離子組分的是（）

A

NO3-、SO42-

B

SO42-、Cl-

C

SO42-、NH4+

D

SO42-、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(wú)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(wú)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(wú)影響

D無(wú)法判斷

6.具有溫室效應(yīng)的氣體是（）

A甲烷、H2O

C

O3、CO

B甲烷、SO2

D

CO2、SO2

7.倫敦?zé)熿F事件成為，美國(guó)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

Cd

B

Hg

C

Pb

D

As

大氣中重要自由基是（）

A

HO

HO2

B

HO

R

C

R

RO2

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(guò)、、、光解和生物富集和生物降解等過(guò)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(yáng)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+、Ca2+

B

H+、Mg2+

C

Na+、AI3+

D

H+、AI3+

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(guò)程和次級(jí)過(guò)程。下面氯化氫的光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中屬于次級(jí)過(guò)程的是。

A

HCl

+

hv

→

H

+

Cl

(1)

B

H

+

HCl

→

H2

+

Cl

(2)

C

Cl

+

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(wú)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(guò)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(zhǎng)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(jiǎn)答題

（4×5=20分）

1.大氣中的CFCs能破壞臭氧層，寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)式。

2.簡(jiǎn)述土壤膠體的性質(zhì)。

3.試述酸雨的主要成分、成因及寫(xiě)出有關(guān)化學(xué)反應(yīng)式。

4.大氣中HO主要來(lái)源有哪些？寫(xiě)出相關(guān)方程式。

5.簡(jiǎn)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(zhǎng)。（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.具有3.00×10-3

mol/L堿度的水，pH為8.00，請(qǐng)計(jì)算[H2CO3*

]、[HCO3-]、[CO32-]和[OH-]的濃度各是多少？(5分)

K1

=

4.45×10-7；

K2

=

4.69×10-11

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

一、選擇題（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、判斷題（1×15=15分）

1.（√）

2.（√）

3.（×）4.（√）5.（√）6（√）

7（√）8（×）

9（√）10（√）11（×）12

（√）13（×）

（√）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。（1分)

2．溫室效應(yīng)：像

CO2如溫室的玻璃一樣，它允許來(lái)自太陽(yáng)的可見(jiàn)光射到地，也能阻止地面中的CO2吸收了地面輻射出來(lái)的紅外光，（1分）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)(1分)。

3.共代謝：某些有機(jī)污染物不能作為微生物的唯一碳源，（1分）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。（1分）

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)。（1分）用

Ko表示。Koc=Kp/Xox(1分)。

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(yáng)離子，（1分）在吸附過(guò)程中，膠體每吸附一部分陽(yáng)離子，同時(shí)也放出等量的其他陽(yáng)離子，此吸附稱為離子交換吸附（1分）。

四、簡(jiǎn)答題

（4×5=20分）

1.大氣中的CFCs能破壞臭氧層，寫(xiě)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ㄩL(zhǎng)175~220nm的紫外光照射下會(huì)產(chǎn)生Cl：

（2分）

光解所產(chǎn)生的Cl可破壞O3，其機(jī)理為：

總反應(yīng)

(2分)

2.簡(jiǎn)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)。（2分

3.試述酸雨的主要成分、成因及寫(xiě)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(lái)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(guò)程用方程表示如下(1分)：

SO2+[O]SO3

SO3+H2OH2SO4

SO3+H2OH2SO3

H2SO3+[O]

H2SO4

NO+[O]

NO2

2NO2+

H2OHNO3+

HNO2

(3分)

4.大氣中HO主要來(lái)源有哪些？寫(xiě)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(lái)源：

（2分）

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(lái)源

（2分）

5.簡(jiǎn)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(lái)。這是金屬?gòu)某练e物中釋放的主要途徑。（1分）

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(lái)。（1分）

3）降低pH值

降低pH值，使碳酸鹽和

氫氧化物溶解，H+的競(jìng)爭(zhēng)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?gòu)墓腆w顆粒上解吸下來(lái)。（1分）

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(zhǎng)。（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)

解：

(2分)

(4分)

=1.183×10-6m

=118.3nm

(1分)

答:

使O3分子裂解成O和O2最大波長(zhǎng)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㏒(SW103/M)

㏒Kow=5.00-0.670㏒(0.08103/192)=5.25

則

Kow=1.78105

(2分)

Koc=0.63Kow=0.631.78105=1.12105

(2分)

(2分)

=1.12105[0.2(1-0.80)(0.01)+0.850.05]

=9.14103

（2分）

答：該有機(jī)物的分配系數(shù)Kp是6.63103。

3.具有3.00×10-3

mol/L堿度的水，pH為8.00，請(qǐng)計(jì)算[H2CO3*

]、[HCO3-]、[CO32-]和[OH-]的濃度各是多少？(5分)

K1

=4.45×10-7

;

K2

=

4.69×10-11

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)，CO32-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]=

3.00×10-3

mol/L

[OH-]=1.00×10-6

mol/L

(2分)

根據(jù)離解常數(shù)K1，可以計(jì)算出的[H2CO3*

]濃度：

[H2CO3*

]=[H][HCO3-]/K1

=1.00×10-6×3.00×10-3/4.45×10-7

=6.75×10-5

mol/L

（1.5分）

代入K2的表示式計(jì)算[CO32-]:

[CO32-]=

K2[HCO3-]/[H+]

=4.69×10-11×3.00×10-3

/1.00×10-6

=1.41×10-5

mol/L

（1.5分）

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(guò)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

c)氟氯烴的破壞作用

d)大氣中氧氣的過(guò)度消耗

（5分）

2）對(duì)策與措施

a)采取可行的措施，限制、減少消耗臭氧層人為物質(zhì)的生產(chǎn)和消費(fèi)。開(kāi)展尋找CFCS

和Halon

替代物的研制、生產(chǎn)和相關(guān)應(yīng)用技術(shù)的研究。

b)加強(qiáng)廢棄CFCS

和Halon的管理。隨著CFCS

和Halon

替代品的應(yīng)用，廢棄CFCS

和Halon的管理將成為突出的課題，其重要性不亞于CFCS

和Halon

替代品的開(kāi)發(fā)。

c)強(qiáng)化大氣化學(xué)監(jiān)測(cè)手段，觀測(cè)大氣臭氧層臭氧、氯化物、氮化物傳輸途徑和變化規(guī)律，加強(qiáng)臭氧層損耗機(jī)理及其對(duì)生態(tài)環(huán)境影響的研究。

d)對(duì)超音速飛機(jī)加以限制，減少氮氧化物的排放，減少氮肥的使用量和流失量。

e)積極開(kāi)展保護(hù)臭氧層宣傳教育工作。進(jìn)一步引起社會(huì)與民眾對(duì)保護(hù)臭氧層的重視,不使用危害臭氧層的物質(zhì),同時(shí)鼓勵(lì)推廣對(duì)環(huán)境和人類健康無(wú)害的替代物質(zhì)

（5分）

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？

1)含鉛廢水的稀釋、擴(kuò)散；（1分）

2）水體中膠體物質(zhì)對(duì)重金屬的吸附作用

：（2分）

無(wú)機(jī)膠體：

次生黏土礦物；鐵、鋁、硅、錳等水合氧化物；

有機(jī)膠體：蛋白質(zhì)、腐殖質(zhì)。

3）氧化－還原轉(zhuǎn)化：各價(jià)態(tài)之間的相互轉(zhuǎn)化；（1分）

4）溶解和沉淀反應(yīng)

：（1分）

5)配合反應(yīng)

:

（2分）

無(wú)機(jī)配體：OH-

Cl-

CO32-

HCO3-

F-

S2-

有機(jī)配體:氨基酸、糖、腐殖酸

生活廢水中的洗滌劑、清潔劑、NTA、EDTA、農(nóng)藥等

6)生物甲基化作用

.（1分）

7）生物富集作用（2分）