2.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并举例说明。
因为CFCs可催化O3分解，使O3转变成O2，如F-11(CFCl3)和F-12(CF2Cl2),它们在波长为75-220nm 紫外光照射下会产生Cl CFCl3+hν→CFCl2+ Cl CF2Cl2+ hν→CF2Cl+ Cl
光解产生的Cl可破坏O3。其机理为 Cl+ O3→ClO+ O2 ClO+O→Cl+ O2
总反应 O3+O→2 O2
3.试述有机磷农药在土壤中迁移转化的主要过程。 主要过程包括
（1）有机磷农药的非生物降解过程 a 吸附催化水解 b 光降解 （2）有机农药的生物降解
4.影响沉积物中重金属释放的主要因素有哪些？ 主要因素有 （1）盐浓度
（2）氧化还原条件 （3）pH值
(4)水中配位剂含量 (5)生物化学过程 三、计算题 1、到达地球表面的太阳辐射最短波长为290nm，问大气中NO2分子在吸收该波长光量子后，
5
能否引起分子中N-O键断裂？已知N-O的键能为3.01×10J/mol，Planck常数为6.626
-34.8
×10Js，光速为3.0×10m/s。（10分）
得分 解：E=N0
hc??6.626?10?348-19
×3.0×10=6.85×10J
290?10?923
-19
E’=NE=6.02×10×6.85×10
5
=4.12×10
5
E’>3.01×10 J/mol
故可引起N—O键断裂。
55
2、设大气压力为1.0130×10Pa（25℃），空气中水蒸气的分压为0.03167×10Pa（25℃），
8
氧溶于水的亨利常数为1.26×10,计算氧气在水中的溶解度。（10分）
得分 5
解：PO2=(1.01325-0.03167)×10×0.21
5
=0.2056×10(pa)
5-8
O2(aq)=KH×PO2=1.26×10×0.2056×10
-4
=2.6×10(mol/l)
-4
O2(aq)= 2.6×10×32×1000
=8.32(mg/l)
-3-2-3、 具有2.00×10mol/L碱度的水，pH为7.0, 请计算[H2CO3*]、[HCO3]、[CO3]的浓度各
是多少？已知下表数据：
pH α0 α1 α
2
7.00 0.1834 0.8162 3.828×10 （10分） 得分 --
-4
解:当pH = 7.00时,CO3的浓度与 HCO3的浓度相比可以忽略,查表pH = 7.00时, α= 1.224,
--3
则[HCO3] = [碱度] = 2.00×10mol/l/l。 +--7
[H] = [OH] = 10 mol/l。
※+--7-3-7-4
[HCO3] = [H][HCO3]/K1 = 1.00×10×2.00×10/(4.55×10) = 4.49×10mol/l。
--+-11-3-7-7
[CO3] = K2[HCO3]/[H] = 4.69×10×2.00×10/(1.00×10) = 9.38×10 mol/l。 4、在厌氧消化池中，和pH值7.0的水接触的气体含65％的CH4和35％的CO2，已知
1?CO2?H?e 8分） 得分 011CH4?H2O, pE0=2.87，请计算pE和Eh（1084 解pE=pE+1/n lg([反应物]/[生成物])
0.125+0.125
=2.87+lgPCO2[H]/PCH4
0.125-70.125
=2.87+lg 0.35×10/0.65
-7
=2.87+lg 0.877×10/0.948 =2.87+lg 0.925—7=—4.16
Eh=0.059pE=-4.16×0.059=—0.246
5、一个有毒化合物排入至pH＝8.4，T＝25℃的水体中，90％的有毒化合物被悬浮物所吸
-7
着，已知酸性水解速率常数Ka=0，碱性水解速率常数Kb=4.9×10L/(d.mol), 中性水解
－1
速率常数Kn=1.6d.请计算化合物的水解速率常数。（5分）
得分 +-
解：Kh =[Kn+?w(Ka[H]+ Kb[OH])]
-7-5.6
=1.6+0.1（0+4.9×10×10）
-1
=1.6d
-3
6、用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3.0×10mol/L，
-3-3
溶液中每克悬浮固体吸附溶质为0.5×10mol/L，当平衡浓度降至1.0×10mol/L时，每
-3
克吸附剂吸附溶质为0.25×10mol/L，问每克吸附剂可以吸附溶质的吸附限量是多少？（5分） 得分 解：G=
G0C A?C-3G0?3.0?10?30.5×10= （1）
A?3.0?10?3-3G0?1.0?10?30.25×10= （2）
A?1.0?10?33.0?10?3A?1.0?10?32=× A?3.0?10?31.0?10?32A+6.0×10=3.0（A+1.0×10）
-3-3
2A+6.0×10=3.0A+3.0×10
-3
A=3.0×100-3
G=1.0×10（mol/L·g）
1. 在一个pH为7.0，总碱度为1.6mmol/L的水体中，如加入碳酸钠使其碱化，问需加多少
-3
-3
mmol/L的碳酸钠才能使水体pH上升至8.0？如用NaOH强碱进行碱化，又需加多少碱？
-4
（pH=7.0时，α0=0.1834，α1=0.8162，α2=3.828×10，α=1.224；pH=8.0时，α0=0.02188，
-3
α1=0.9736，α2=4.566×10，α=1.018）（本小题10分）
++
解：总碱度＝KW/ [H] + CT(α1 + 2α2) - [H]
1+-{[总碱度] + [H] - [OH]} ?1?2?21令α＝
?1?2?2CT＝
当pH在5～9范围内、[碱度]≥10mol/L时, [H]、[OH]项可以忽略不计,得到简化式：CT＝α[碱度]
-4
当pH＝7.0时，α1＝0.8162，α2＝3.828×10，则α＝1.224，CT ＝α[碱度]＝1.9584mmol/L 若加入碳酸钠将水的pH升至8.0，此时CT值与碱度值均有变化。设加入的碳酸钠量为Δ
2-[CO3]，则有
2-2-CT + Δ[CO3]＝α′｛[碱度] + 2Δ[CO3]｝
2-解得，Δ[CO3]＝1.9248 mmol/L
若加入氢氧化钠将水的pH升至8.0，其CT值并不变化，可得： 碱度增加值就是应加入的氢氧化钠强碱量：
-Δ[OH]＝1.9248－1.6＝0.3248 mmol/L
2.含镉废水通入H2S达到饱和并调pH值为8.0，请计算水中剩余镉离子浓度（已知CdS的溶
-27-8-15
度积为7.9×10，H2S离解常数K1=8.9×10，K2=1.3×10，饱和水溶液中）。（本小题7分）
+-+--+
解：H2S→H+HS Ka1=［H］［HS］/［H2S］ ［HS］= Ka1［H2S］/［H］
+2-+2--+22-HS-→H+S Ka2=［H］［S］/［HS］=［H］［S］/ Ka1［H2S］ 2-+2-8-15-82-7
［S］= Ka1* Ka2［H2S］/［H］=8.9×10×1.3×10×0.1/(10)=1.157×10mol/l
2+2-2+2-CdS→Cd+S Ksp= ［Cd］［S］ 2+2--27-7-20
［Cd］= Ksp/［S］=7.9×10/1.157×10=6.8×10 mol/l
3．一个有毒化合物排入至pH＝8.4，T＝25℃的水体中，90％的有毒化合物被悬浮物所吸
-7
着，已知酸性水解速率常数Ka=0，碱性水解速率常数Kb=4.9×10L/(d.mol), 中性水解
－1
速率常数Kn=1.6d.请计算化合物的水解速率常数。（6分）
+-8.4 -7
解：已知 Ka = 0, [H] = 10 Kn = 1.6 Kb = 4.9×10
++-7-5.6-1
Kh = Ka[H] + Kn + KbKw/[H] = 0 + 1.6 + 4.9×10×10 = 1.6 (d) T1/2=0.693/Kh=0.693/1.6=0.43d
-3
+
-
