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第一章绪论
《绪论》局部重点习题及参考答案
如何生疏现代环境问题的进展过程?
环境问题不止限于环境污染,人们对现代环境问题的生疏有个由浅入深,渐渐完善的进展过程。
a、在 20 世纪 60 年月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进展带来的对大气、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亡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、土壤等的污染已到达危急程度,而且表现在对生态的破坏和资源的枯竭;也宣告一局部环境问题源于贫困,提出了进展中国家要在进展中解决环境问题。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 年月人们对环境的生疏有的突破性进展,这一时期逐步形成并提出了持续进展战略,指明白解决环境问题的根本途径。
d、进入 20 世纪 90 年月,人们稳固和进展了持续进展思想,形成当代主导的环境意识。通过了
《里约环境与进展宣言》、《21 世纪议程》等重要文件。它促使环境保护和经济社会协调进展,以实现人类的持续进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,树立了人类环境与进展关系史上的里程碑。
如何生疏人类活动对地球环境影响? 答案一
20 世纪以来,人类社会处于快速进展的时期,各方面的活动对地球环境产生了极其深刻的影响。科学家必需答复:人类赖以生存的地球环境将来将发生什么变化?这些变化对人类社会将产生什么影响?人类应当实行什么对策以适应环境的变化?人类是否可能通过调整自身的行为,包括转变生活方式、合理地组织生产活动和进展保护环境的技术,以削减对环境的不利影响?没有对这些问题的争论和科学推测,人类社会在行将到来的重大环境问题面前将束手无策,处于逆境。因此———
推测人类影响下将来全球环境的变化是一个关系到人类社会可持续进展的科学难题
这一科学问题的难点首先在于,地球环境本身是一个格外浩大的巨系统,它的变化是地球系统各组成局部相互作用的结果,是地球系统的整体行为。对整体地球的生疏需要积存长期牢靠的观测数据。直到 20 世纪 60 年月,空间遥感技术的进展才供给了从整体上来了解地球环境的可能。但是,迄今为止,人类积存的这些观测数据的年月还较短,其观测的精度还不能满足需要。同时,迄今空间技术和信息科学的水平还不能为人类供给全球环境变化的完备信息和处理力量。
其难点之二是,地球环境是一个高度简单的非线性系统。系统的各个组成局部有着各不一样的空间和时间特征,在不同的时间和空间
尺度上的变化速率和强度都不一样,但是为了维持一个相对稳定的地球系统,必定存在着各组成成分之间和组成局部内部的不同时间和空间尺度上的多重耦合和多重适应过程。迄今,对这一类过程的生疏甚少,且尚无成熟的数学工具来描写和处理它们。
同时,地球系统各组成局部的相互作用,是通过物理、化学和生物三大根本过程及它们之间的相互作用来实现的。这三大根本过程具有各自不同的性质,它们的争论方法也不一样,明显传统的争论方法无法处理简单的相互作用过程。如何把这些不同性质的过程放置在一个系统中,用一类适宜的数学工具来描写这三大过程及其相互作用,是一项格外困难的工作。
问题的难点更在于,人类活动正在越来越深刻地干预上述自然过程,使它们变得更简单。由此而产生的人与环境的相互作用过程,是更高层次上的非线性过程,它需社会科学和自然科学的结合。长期以来,这两大根本科学尚无认真结合的阅历和方法,需要开拓这类问题争论的科学途径。
面对日益严峻的环境问题,科学家在 20 世纪 70 年月就开头了人对地球环境影响的争论,进展着从整体上了解地球环境变化的探究第一,建立和进展由空间遥感和地面〔海面〕观测站网组成的完整的全球监测系统
在 1958 年国际地球物理年的根底上,20 世纪 70 年月开头的全球大气争论打算、国际安静太阳年、国际生物打算、人和生物圈打算、国际水文打算和国际海洋探测十年等一系列以大规模观测为主要内容的国际打算,是地球环境监测的前期工作。90 年月又开头了全球气候观测系统、全球海洋系统和全球陆地生态观测系统的设计和筹建工作。这些既各自独立又彼此连接的观测系统,由空间遥感监测系统、地面监测系统和信息系统组成,旨在实现对整个地球环境的长期、立体、动态和高区分的监测,为生疏地球环境的整体行为, 推测其将来变化供给观测依据。
其次,形成和进展地球系统和地球系统科学的概念
人类面临的环境问题往往不只是涉及到地球的某一局部,而是同某些局部,甚至整个地球的各局部有联系,从而引导人们逐步开头对地球各局部之间关系的探究。最初从两两关系的争论着手,例如,海洋—大气相互作用的争论 20 世纪 80 年月有了突飞猛进的进展。近年来,海岸带海陆相互作用的争论也有了很大的进展。通过这些争论,在生疏地球各局部之间的联系上有了的进步,为逐步建立地球系统变化的整体观打下了肯定的根底。80 年月中期,形成了地球系统的概念,提出地球系统科学这一兴的前沿科学领域。所谓地球系统科学,就是争论地球系统运行机制、变化规律和掌握其变化机理的科学。它的目的就是为全球环境变化推测供给科学根底。
第三,探究地球系统模式的建立和进展全球和区域环境可推测力量的争论
面对日益严峻的全球环境问题,本世纪逐步实现客观定量的环境推测。20 世纪 80 年月以来,利用不断进展的空间遥感技术和地面观测系统,积存了大量的地球环境信息。在快速进展的计算机和信息技术的支持下,正在探究建立简单的包括大气、海洋、陆地和生物圈的地球系统的数值模式,以建立定量和客观的环境推测工具。
第四,探究和进展一代环境工程学
随着对全球环境问题争论的不断深入,针对某些有明确结论的重大环境问题,实行科学对策,并进展一代环境工程学是又一重要的探究。南极臭氧洞成因的科学学说,获得了1996 年度的诺贝尔化学奖,并形成了全球全都的限制氟化物排放的国际公约,进展了相应的无氟制冷技术。通过上述协议和公约的实施,到 2050 年,平流层臭氧含量削减的趋势将明显变慢。这是一个典型的全球性环境工程。它说明,人类是可以通过调整自身的行为,削减对环境的不良影响的。
第五,组建了以全球环境变化推测为目标的三大国际争论打算
为进一步加强人与环境的相互作用的争论,1996 年开头建立称之为国际全球变化的人文学争论打算。它以争论人类在全球环境变化中的作用及环境对人类社会的影响为主要内容,目标是提出人类社会和全球环境协调进展的战略。这些重大的国际合作打算的实施和发
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展正在为解决全球环境变化推测的科学难题供给重要的观测和试验争论的根底。充分应用这些重要科学成果,探究全球环境变化中最根本的科学难题,即地球系统中三大相互作用过程:地球系统各组成成分的相互作用,物理、化学和生物过程的相互作用以及人与环境的相互作用,建立多重耦合和适应过程的理论和模式,将是探究这一科学难题的可能途径。
答案二
地球环境系统即为生物圈,生物圈有五大圈层组成:大气圈 水圈 生物圈 土壤圈 岩石圈这五大圈层受到人类影响 也就影响了整个地球环境系统
例如:
大气圈,人类的工业化,是的矿物质燃料使得co2 so2 等气体大量进入大气中 是的大气吸取的地面的长波辐射增多,形成保温层 这就是我们说的温室效应
生物圈:人类的砍伐,屠杀野生动物,造成生态系统的破坏,食物链的断裂或削减,是的生态系统的物质循环,能量流淌受到影响 造成灾难 各种生态系统的恢复力减弱 抗破坏力减弱
土壤圈:树木的砍伐造成水土流失,人们盲目施肥 造成土壤污染水圈:水的污染就不用说了
岩石圈:人类活动的缘由 引发酸雨,溶洞腐蚀 ,砍伐造成风沙肆虐 风化现象加剧
而且五大圈层相辅相成,一个受到影响会引发其他的影响,进而造成自然灾难,造成生命财产损失, 人类的活动最终的苦果还要人类自己承受。
对于氧,碳,氮,磷,硫几种典型养分性元素循环的重要意义有何体会?
氧、碳、氮、磷和硫等养分元素的生物地球化学循环是地球系统的主要构成局部,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。
氧循环
呼吸作用的功能恰如一个“发动机”,维持着细胞的活动,并保证细胞进展各种活动时能供给足够量的可利用的化学 能。
碳循环
碳是构成生物体和贮藏光能的主要元素,在自然界中以碳水化合物、脂肪、蛋白质等有机体和CO2、碳酸盐等无机体的形式存在,并在大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和化石燃料(石油、煤等)等环境因素中进展碳循环,如图 1-1 所示。光合生物通过光合作用吸取大气中的CO2 和 H20 形成碳水化合物,同时释放氧气。碳水化合物通过食物链逐级往高的养分级流淌,并转换为不同的形式。同时,动物通过呼吸作用吸入 O2 而放出 CO2,生物残体被微生物分解,矿化时也释放出CO2,这些经过生 命系统的 CO2 又重返回空气中。此外,化石燃料的燃烧,自然界的火山喷发、地震也会将固定的碳元素以 CO2 的形式释放到大气中。另外,CO2 通过集中作用在大气和水体之间循环,进入水体中的 CO2 会被吸取形成的碳酸盐岩石,也可以通过死亡动植物的遗骸进入地壳形成化石燃料。
碳循环对环境的影响主要表现在大气中的 CO2 含量。大气中 CO2 的体积分数虽然只有 %,但其稳定性,尤其是化石燃料燃烧排放大量的 CO2 对全球气候变化产生了不行无视的影响。
氮循环
氮是构成生命物质蛋白质和各种氨基酸的主要元素,也是大气的主要组成成分。虽然大气中自由氮含量占 79%,却不能直接被生物利用,只有将氮制造成硝酸盐进入土壤,才能被植物吸取,最终通过食物链进入各类生命体。氮循环主要是在大气、水体、生物和土壤之间进展,如图 1-2 所示。
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大气中的氮进入土壤和植物有以下几种方法:①人工固氮。人类通过工业手段,将大气中的氮合成氨或铵盐,即合成氮肥,供植物利用;②非生物固氮。如雷雨天气的闪电现象而产生的电离作用,能将大气中的氮氧化成硝酸盐,随降雨过程进入土壤,以及火山喷发出的岩浆所固定的氮,植物吸取这些进入土壤的氮;③植物固氮。寄生的豆科植物和其他少数高等植物根部的根瘤固氮菌具有固定大气中的氮的力量。
氮循环在环境问题中有着格外重要的地位,如缺少蛋白质会造成养分不良,化石燃料燃烧排放的氮氧化物会污染大 气,过度使用含氮化肥会污染水体。
磷循环
自然水中的磷是通过矿石风化侵蚀、淋溶、细菌的同化和异化作用等自然因素引入的。作为人为来源, 主要是含于城市污水中的合成洗涤剂含磷组分排入水体。与含氮肥料易从土壤流失进入水体的状况不同,土壤中磷肥的溶解度很小,经水流作用而迁移的力量也很小。图 2-24 所示为水体中磷的各种存在形态和各形态间相互转化的途径。其中悬浮粒子态磷〔包括无机的和有机的〕大多存在于细菌或动植物残骸的碎屑之中。溶解态磷中的正磷酸盐局部〔PO43-、HPO42-、H2PO4-〕可作为养分物质被水中藻类多量摄取,所以这种形态的磷具有很大环境意义,且在正常水体中浓度很低〔如前所述,这类盐的溶解度也是很小的〕。聚合磷酸盐是合成洗涤剂组分之一,其作用是络合水中 Ca2+、Mg2+ 等离子,使之不以碳酸盐形态沉积下来。水体中聚合磷酸盐的形态主要有 P2O74-、P3O105-、HP3O92-、CaP2O72-等。可溶性有机磷酸物主要有葡萄糖-6-磷酸、2-磷酸甘油酸、磷肌酸等形态。 自然界中的物质由各种化学元素组成。这些物质在生态系统的各个组成局部之间不断进展着循环。其中,碳、氢、氧、氮、磷、硫是自然界中的主要元素,也是构成生命有机体的主要物质。它们在自然界的良性循环,保证了生态系统的稳定性。
硫循环
硫是氨基酸和蛋白的重要组成成分,它以硫键的形式把蛋白质分子连接起来。硫循环由自然作用和人类活动所推动,主要在大气、海洋和陆地之间进展。
自然作用的循环过程是:陆地上,地壳中的硫通过火山喷发和岩石内的硫在风化作用下,以 H2S、SO2 或硫酸盐的形式进入大气;海底火山爆发时产生的硫分别逸入大气和溶入海洋;大气、水分和土壤中的硫被植物所吸取,并进入动物体内,当生物残骸被微生物分解时生成 H2S 回到大气;海洋中的生物遗骸腐败后,其储存的硫重释放到海水中,当海浪飞溅时,硫又进入大气。大气中的硫或硫酸根离子,通过降水、沉降、和地外表吸取等过程回到陆地和海洋,并被植物吸取;地表径流的冲刷使土壤中的硫进入河流、海洋,最终沉积于海底。
人类作用的循环过程是:地壳中含硫的化石燃料和金属矿物在人类使用的过程中,通过燃烧和冶炼将硫复原成 H2S 和氧化成 SO2,排入大气,或者随着酸性废水排放到土壤和水体。
硫的自然循环过程在没有外界的猛烈干预时,在生态系统中根本处于一种稳定和平衡的状态。当人类无制约使用化石燃料时,会向大气排放出大量的 SO2,从而破坏了硫的正常循环,形成严峻的环境污染。
4、依据环境化学的任务、内容和特点以及进展动向,你认为怎样才能学好环境化学这门课?
环境化学是一门争论有害化学物质在环境介质中的存在、化学特征、行为和效应及其掌握的化学原理和方法的 科学。环境化学以化学物质在环境中消灭而引起环境问题为争论对象,以解决环境问题为目标的一门型科学。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安康产生效用的机制和风险性;有害物质已造成影 响的缓解和消退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、分子水平上来争论宏观的环 境现象与变化的化学机制及其防治途径,其核心是争论化学污染物在环境中的化学转化和效应。目前,国界上较为
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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争论;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亲热相关的是: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。
5、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:
元素:如铅、镉、准金属等。:氧化物、一氧化碳、卤化氢、卤素化合物等
有机化合物及烃类:烷烃、不饱和脂肪烃、芳香烃、PAH 等;
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;
含氧有机化合物:如环氧乙烷、醚、醛、有机酸、酐、酚等;
含氮有机化合物:胺、睛、硝基苯、三硝基甲苯、亚硝胺等;
有机卤化物:四氯化碳、多氯联苯、氯代二噁瑛;
有机硫化物:硫醇、二甲砜、硫酸二甲酯等;
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。
6. 举例简述污染物在环境各圈的迁移转化过程。
以汞为例,说明其在环境各圈层的迁移转化过程
汞在环境中的存在形态有金属汞、无机汞化合物和有机汞化合物三种。在好
氧或厌氧条件下,水体底质中某些微生物能使二价无机汞盐转变为甲基汞和二甲 基汞。甲基汞脂溶性大,化学性质稳定,简洁被鱼类等生物吸取,难以代谢消退, 能在食物链中逐级放大。甲基汞可进一步转化为二甲基汞。二甲基汞难溶于水, 有挥发性,易散逸到大气中,简洁被光解为甲烷、乙烷和汞,故大气中二甲基汞 存在量很少。在弱酸性水体〔pH4~5〕中,二甲基汞也可转化为一甲基汞。
其次章:大气环境化学
?
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。
?其来源如何?
大气中主要自由基有:HO、HO 、R、RO
2 2
HO 的来源:①O 的光解:O +hr O+O
3 3 2
O+H O 2HO
2
② HNO 的光解: HNO +hr HO +NO
2 2
③ H O 的光解: H O +hr 2HO
2 2 2 2
HO 的来源:① 主要来自醛特别是甲醛的光解
2
H CO + h r H + HCO
2
H + O + M HO + M
2 2
HCO + O2 +M HO2 + CO + M
② 亚硝酸酯的光解:CH ONO +hr CH O + NO
3 3
10
CH O + O
3 2
HO + H CO
2 2
10
③ H2O2 的光解:H2O2 +hr 2HO
HO + H 2O2 HO2 + H2O
R 的来源:RH + O R + HO
RH + HO R + H2O
10
CH 的来源:CH CHO 的光解 CH CHO +hr CH + CHO
3 3 3 3
CH COCH 的光解 CH COCH +hr CH + CH CO
3 3 3 3 3 3
CH O 的来源:甲基亚硝酸酯的光解 CH ONO +hr CH O + NO
3 3 3
甲基硝酸酯的光解 CH ONO +hr CH O + NO
3 2 3 2
RO2 的来源:R + O 2 RO2
NO 转化为 NO2 的各种途径。
2 2
① NO + O NO + O
3
2
② HO + RH R + H O
R + O RO
2 2
10
NO + RO NO + RO
2 2
2
RO + O R`CHO + HO
2
〔R`比R 少一个C 原子〕
10
NO + HO
2
NO + HO
2
10
。烷烃可与大气中的HO 和 O 发生摘氢反响。
RH + HO R + H O
2
RH + O R + HO
R + O RO
2 2
RO + NO RO + NO
2 2
10
RO + O RO + NO
另外:RO
2
2
+ HO
R`CHO + HO
2
RONO
2
ROOH + O
10
2 2 2
ROOH + h r RO + HO
稀烃可与HO 发生加成反响,从而生成带有羟基的自由基。它可与空气中的O 结合成相应的过氧自由基,由于
2
它有强氧化性,可将NO 氧化成NO ,自身分解为一个醛和CH OH。如乙烯和丙稀。
2 2
CH = CH + HO CH CH OH
2 2
10
CH CH = CH
CH CHCH OH + CH
CH(OH)CH
10
3 2 3 2 3 2
CH CH OH + O CH (O )CH OH
2 2 2 2 2 2
CH (O )CH OH + NO CH (O)CH OH + NO
2 2 2 2 2 2
CH (O)CH OH CH O + CH OH
2 2 2 2
10
CH (O)CH OH + O
HCOCH
OH + HO
10
2 2 2 2 2
CH OH + O H CO + HO
2 2 2 2
稀烃还可与 O3 发生反响,生成二元自由基,该自由基氧化性强,可氧化NO 和 SO2 等生成相应的醛和酮。光化学反响的链引发反响主要是NO2 的光解,而烷烃和稀烃均能使NO 转化为NO2,因此烃类物质在光化学反响中占有很重要的地位。
论述影响酸雨形成的因素
答 影响酸雨形成的因素主要有:
酸性污染物的排放及其转化条件。
大气中NH3 的含量及其对酸性物质的中和性。
大气颗粒物的碱度及其缓冲力量。
天气形势的影响。
什么是大气的三模态?如何识别各种粒子膜?
答 〔1〕依据大气颗粒物按外表积与粒径分布关系得到了三种不同类型的粒度模,并用它来解释大气颗粒物的来源与归宿,即爱根核模,积聚模,粗粒子模。
爱根模:Dp< M 积聚模:<Dp<2μ M 粗粒子模:Dp>2μ M。
10
第三章 水环境化学〔P195〕
4.
(1) 查表知pH = 时, α =
C = [碱度]×α = × mmol/l = 。
T
设参加的Na CO 为 n mmol/l
2 3
查表知:当pH = 时, α ` =
C ` = C + n ----------(1) C `= [碱度]`×α ` --------(2) [碱度]`= +2 n (3)
T T T
由 (1)、〔2〕和〔3〕解得:n = mmol/l 。
〔2〕∵参加NaOH 后C 不变
T
10
C
[碱度] = T
a
=
= ol/ L
10
碱度的增加值就应是参加的NaOH 的量。
△A = [碱度]` - [碱度] = - =
5.
解:当pH = 时,CO -的浓度与 HCO -的浓度相比可以无视,查表pH = 时, α = ,
3 3
则[HCO -] = [碱度] = ×10-3mol/l/l。
3
[H+] = [OH-] = 10-7 mol/l。
[HCO ※] = [H+][HCO -]/K = ×10-7××10-3/(×10-7) = ×10-4mol/l。
3 3 1
10
[CO -] = K [HCO -]/[H+] = ×10-11××10-3/(×10-7) = ×10-7
3 2 3
6.
解: 查表 pH = 时, α = , pH = 时, α = ;
1 2
C = [碱度]×α = × = mmol/l
T1 1
C = [碱度]×α = × = mmol/l;
T2 2
mol/l。
10
混合后C
C + C +
= T 1 T 2 = = / L
10
T 2 2
10
[碱度] =
+ = / L
2
10
C
a = T
=
= 查表知pH =
10
[碱度]
7.
解:由题意知 [Fe3+] + [Fe(OH)2+] + [Fe(OH) +] = ×10-4 mol/l; 〔1〕
2
[Fe(OH)2+][H+]/[Fe3+] = ×10-4 (2)
10
[Fe(OH) +][H+]2/[Fe3+] = ×10-7
2
(3)
10
10
[Fe3+ ][OH - ]3
= [Fe3+ ] W = K
K 3
[H + ]3 SP
10
10
查表知Fe(OH) 的 K
3 SP
= ×10-38
10
代入(1)得[H+] = ×10-3mol/l (∵pH =)
∴[Fe3+] = ×104[H+]3 = ×104××10-3×3 = ×10-5 mol/l;
10
[Fe(OH) +] = ×10-7[Fe3+]/[H+]2 = ×10-7 K [H+]/ K
3 = ×10-3××10-3 = ×10-6mol/l;
10
2 SP W
[Fe(OH)2+] = ×10-4[Fe3+]/[H+] = ×10-4 K [H+]2/ K 3 = ×(×10-3)2 = ×10-5mol/l。
SP W
19.
10
解:Hg2+ +2H O = 2H+ + Hg(OH)
lg K= - 得: K = 10-6..3
10
2 2
[H + ]2 [Hg(OH )0 10- [Hg 2+ ]
10
K = 2 得 [H + ]2
= 〔1〕
10
[Hg 2+ ] [Hg(OH )0 ]
2
由物料守恒得:[Hg2+] + [Hg(OH) 0] = ×10-5 mol/l (2)
2
由电荷守恒得:[H+] + 2[Hg2+] = [ClO -] + [OH-]
4
∵Hg2+水解体系显酸性,∴[OH-]<10-7,与[ClO -]的浓度相比可无视不计。
4
可得:[H+] + 2[Hg2+]≈[ClO -] = 2×10-5 〔3〕
4
〔1〕、〔2〕、〔3〕联立求解得:[H+] = 10-;则pH = -lg[H+] = -lg10- = 。
: PbCO (S) + HT2- = PbT- + HCO - K = ×10-2
3 3
PbT - ][HCO- ] [HT 2- ] [HCO - ]
10
可得: K = 3
〔1〕;由〔1〕可得:
= 3
〔2〕
10
[HT 2- ] [PbT - ] K
10
[HT 2- ]
[HCO- ]
´10-3
10
由〔2〕得: = 3 = = %
10
25.
[PbT - ] + [HT 2- ] K + [HCO- ] ´10-2
3
+ ´10-3
10
解:∵水中的溶解氧为:,故其 pO = ×105 Pa
2
自然水的pE = + lg{( pO /×105) ×[H+]}
2
= + lg{(×105/×105) ××10-7} = + (--7) = 。
10
氧化复原式:1/2O + 2H+ (10-7mol/l)+ 2e-
2
依据Nernst 方程式,上述反响可写成:
[Re d ]
= H O E0 =
2
10
E = E 0 -
h
lg
nF [O ]
x
10
在湖中H O 可看作是常量,lg([Red]/[Ox]),在方程中为 1。
2
10
依据lg K =
nE 0 F
= nE 0
10
得:F = ,将 E0 = 和 F = 代入 Nernst 方程式得: Eh = E0 - = - =
27.
10
解:〔1〕SO42- + 9H+ + 8e = HS- + 4H2O〔t〕
∵ ▽G0 = - ×4 + = - ( kj)
又∵ ▽G0 = -(pE0)
DG 0 -
10
pE 0
= -
= - ´ 8 ´ ´ 298
=
10
=
[HS - ]
K
[SO 2- ][H + ]9 [e]8
4
∵lgK = lg[HS-] -lg[SO 2-] -lg[H+]9-lg[e]8
4
又∵lgK = npE0
8 pE0 = lg[HS-] -lg[SO 2-