1、1环境化学复习题讲解1 用氯气消毒某饮用水源，处理后水的 pH=7.0，并已知 HClO 的酸离解常数 Ka=10-7.5，试通过计算来确定消毒杀菌的效果是否良好，假定 HClO 的杀菌效力为 ClO-的 100 倍。1）pH=7.0 时， ClO-/HClO=Ka/H+=10-7.5/10-7.0=0.29ClO-=0.29HClO=HClO/ HClO+ ClO -=HClO/ HClO+ 0.29HClO=0.775也就是说绝大部分（76%）是以杀菌效果好的 HClO 形态存在，所以有较好的杀菌效果。2 若在 pH=7.0 时的用氯剂量（以 Cl2 计）为 1mg/L，为达到同样的消毒杀
2、菌效果且处理水的 pH=8.5 时，问需要多大剂量的 Cl2？已知 HClO H+ClO- Ka=2.9*10-8, 并假定 HClO 效率为 ClO-的 100 倍。解：1)pH=7.0 时，Cl 2=1mg/L=0.0143mmol/L, HClO+ClO-=0.0143mmol/L;pH=7.0 时,因ClO - H+/HClO = 2.9*10-8, 故ClO - /HClO=0.29;令ClO -=X, 则HClO=(1/0.29)*X=3.45X;ClO-+HClO=3.45X+X=0.0143, 所以ClO -=X=0.0032mmol/LHClO=3.45X=0.011mmol
3、/L总毒效=100HClO+ClO -=1.10+0.0064=1.1064 3 分2) pH=8.5 时,代入ClO - H+/HClO = 2.9*10-8, 故ClO - /HClO=9.164;令HClO=Y, 则ClO -=9.164Y; 则总毒效=100HClO+ClO -=100Y+9.164Y=1.1064, 所以 Y=0.010mmol/L;所需 Cl2 量Cl 2= HClO+ClO-=0.010+9.164*0.010=0.10164mmol/L=7.2mg/L. 4 分3）所以为达到同样的消毒杀菌效果且处理水的 pH=8.5 时，需要 7.2mg/L 的 Cl2。3 对
4、温度为 250C 的地面水样作分析的结果是：总氨浓度 CT=10-4.05mol/L，pH=7.5，并已知 NH4+的酸解常数 Ka=10-9.25,试通过计算确定水中对鱼类有毒性的 NH3 浓度是否超出0.02mg/L（三级地面水水质标准） 。1 解：1）NH 4+ NH3+H+， Ka=10-9.25 NH3H+/NH4+=Ka 2 分NH3*10-7.5/103*10-4.05-NH3=10-9.25 2 分 NH3=0.0016mmol/L=0.0016*17mg/L=0.027mg/L0.02mg/L 2 分所以 水中对鱼类有毒性 NH3 浓度超出了三级地面水质标准。1 分24 用
5、Langmuir 方程描述悬浮物对溶质的吸附作用，假设溶液平衡浓度为 3.00*10-3mol/L, 溶液中每克悬浮物固体吸附溶质为 0.50*10-3mol/L, 当平衡浓度降至 1.00*10-3mol/L, 每克吸附剂吸附溶质 0.25*10-3mol/L，问每克吸附剂可吸附溶质的限量是多少？（简单应用 C）解：1）公式 = mCeq/(A+Ceq) 2 分 2）0.50*10 -3= m3.00*10-3/(A+3.00*10-3) (1) 2 分 0.25*10-3= m1.00*10-3/(A+1.00*10-3) (2) 2 分 a) (1) (2)联合求解得 A=3*10-3，
6、吸附限量 m=1.00*10-3mol/L 2 分5 假设有一溶液，含未络合 NTA 浓度为 1.00*10-2mol/L, Pb()的总浓度为 1.00*10-5mol/L, pH=12.50, 问 (综合应用 D)（1）溶液中 NTA 将以何种形式存在？（2）PbT -与Pb 2+之比率为多大？Pb 2+ 为多少？已知 NTA 的三级离解常数 k1,k2,k3 分别为：1.8*10 -2, 1.12*10-3, 5.25*10-11Pb(OH)2 Pb2+2OH- (1) Ksp=1.61*10-20 Pb2+T3- PbT- (2) Kf=2.45*1011 解：1）根据离解常数，可大致
7、判断 NTA 主要以 T3-形式存在于溶液中,T 3-=1.00*10-2mol/L；解： 由（2）式得 Kf= PbT-/(Pb2+T3-)所以PbT -/Pb2+=Kf*T3-=2.45*1011*1.00*10-2=2.45*109 3 分3)pH= 12.50 时,由 Ksp=Pb2+OH-2, 得Pb 2+=Ksp/OH-2=1.61*10-17mol/L 2 分6 在厌氧菌作用下，按下列反应在水中产生甲烷， 1/2CO2+H+e 1/8CH4+1/4H2O (pE0=2.87), 若水的 pH=7.00，又假定 PCO2=PCH4，求水面上氧气分压是多少？又已知 1/4O2+H+e
8、 1/2H2O E0=1.229V (2)解：1）根据(1)式有 pE 1= pE0+1/nlgPCO21/2*H+/PCH41/8= pE0pH=-4.13; 2 分2）根据（2）式 pE 2= pE0+1/nlg H+*PO21/4= pE0pH+1/4lgPO2，2 分 3）pE 1=pE2, 求得 lgPO2=-71.72 3 分PO2=10-71.12大气压=10 -71.12大气压*1.031*10 5Pa/大气压=1.96*10 -67Pa 1 分7 某水体含有 300mg/L 的悬浮颗粒物，其中 70%为细颗粒(dpE15.36-4/3pH 范围内；如当 pH=7.0 时，只有
9、当体系的 6.50pE6.03 时，NO 2-才是主要形态；9 已知 Fe3+ + e Fe2+, E=0.77v (1)Fe(OH)2 Fe2+ + 2OH- , Ksp1=6.0 10-15 (2)Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- , Ksp2=2.0 10 38 (3)求 Fe(OH)3 + e Fe(OH)2(s) + OH- 的 pE0 值。解1) pE(Fe(OH)3/Fe(OH)2)=pE0(Fe(OH)3/Fe(OH)2)+lg1/OH-;2) pE(Fe(OH)3/Fe(OH)2)=pE0(Fe3+/Fe2+)+lg(Fe3+/Fe2+) =pE0(Fe3+/Fe2+)
10、+lgKsp2/OH-3*OH-2/Ksp1=pE0(Fe3+/Fe2+)+lg(Ksp2/Ksp1)+lg(1/OH-)=0.77/0.059+lg2.0*10-38/6.0*10-15+ lg(1/OH-)=-9.43+ lg(1/OH-)pE0(Fe(OH)3/Fe(OH)2)=-9.43 1 分3)10 从 pH 为 7.4 的水样中测得Cr( )=0.5nmol/L, Cr()=0.3nmol/L, 求处于平衡状态时的 pE0 值和 pE 值。已知铬的两种形态间转换反应为：CrO42-+6H+3e Cr(OH)2+2H2O; K =1066.1 (1)解：1） 根据（1）式， pE0=(1/n)*lgK=(1/3)*66.1=22.03 4 分2） pE=pE0+(1/3)*lgCrO42-*H+6/Cr(OH)2+= 7.16 4 分
