1、1. 若一个天然水体的 pH 为 7.0。碱度为 1.4 mmol/L，需加多少酸才能把水体的pH 降低到 6.0？解二：已知 pH=6.0 时，0=0.6920，1=0.3080，2=1.444*10-5，=3.247； pH=7.0 时，0=0.1834 ，1=0.8162，2=3.828*10 -4，=1.224； 解： 查表 3-3（p110）1 、2，= 1.22 CT = 1.221.4 = 1.71 m mol.L-1 当加强酸使 pH = 6.0， = 3.25，而 CT 不变时 碱度 = 1.71 / 3.25 = 0.526 m mol.L-1A = 1.4-0.526 =
2、 0.874 m mol.L-12. 含镉废水通入 H2S 达到饱和并调整 pH 为 8.0，计算水中剩余镉离子浓度。（K spCdS = 7.9 10-27）饱和水溶液中 H2S 浓度保持在 0.1mol/L，H 2S 离解常数K1=8.9*10-8，K 2=1.3*10-15)解：饱和时H 2S0.1mol/LKH2S=H+2S2-=1.1610-23 ，且 pH=8.010-23 S2-=1.1610-23/ H+2 = 1.1610-23/ 1.010-16 =1.16 10-7 mol/LCd2+= KSP / S2- = 7.9 10-27 / 1.16 10-7 =6.810-2
3、0 mol/L3. 一个有毒化合物排入 pH = 8.4，T = 25C 水体中，90%的有毒物质被悬浮物所吸着，已知其 KA = 0， KB = 4.9 10-7 L/(dmol)，K N = 1.6 d-1, 计算化合物的水解速率常数。解：已知 Ka=0，H + =10-8.4，Kn=1.6 ，Kb=4.9 10-7 Kh=KaH+Kn+KbKw/H+=0+1.6+4.910-710-5.6 = 1.6 (d-1)4. 在厌氧消化池中和 pH = 7.0 的水接触的气体含 65% CH4 和 35% CO2，计算Pe 和 Eh。6. 某废水中 Cu2+含量为 5.0 mg/L， 经 EDT
4、A 处理后，未络合 EDTA 为 200 mg/L， 体系 pH = 11，计算后回答反应平衡时，Cu 的存在形式。（已知 Cu2+ + Y4- = CuY2-, K = 6.3 1018, EDTA 分子量为 372）7. 已知空气中的 CO2 含量为 0.0324%（体积），水在 25时的蒸汽压是0.03167 105 Pa，CO 2 的亨利定律常数是 3.34 10-7 mol/（LPa）（25C），求CO2 在水中的溶解度。H2CO3 的 Ka1 = 4.45 1078. 用 Langmuir 方程描述悬浮物对溶质吸附作用，假设溶液的平衡浓度为6.00 10-3 mol/L，溶液中每克
5、悬浮物吸附溶质为 0.50 10-3 mol/L；当平衡浓度降为 2.00 10-3 mol/L，溶液中每克悬浮物吸附溶质为 0.25 10-3 mol/L，问每克吸附剂可以吸附溶质的限量 G0 和常数 A 是多少？10. 已知某耗氧有机物在水体中的降解过程符合一级动力学方程。在 25C 时测得其降解半衰期为 10 d，试计算该有机物在 25C 时降解 90%需要多少时间？11. 过多的紫外线到达地球表面，将对生物产生有害作用，试通过计算说明 310 nm 的紫外光能否破坏 C-H 键？已知 C-H 键的键能为 344.8 KJ/mol，阿佛加德罗常数为 6.023 1023，普朗克常数为 6
6、.626 10-34 Js，光速为 2.998 108 m/s，并进一步说明臭氧层在大气层中的位置和对生物的保护作用。解： 依据:E=N 0hc/=1.196105/ kJmol-1 E=1.196105/300 =398.67kJmol-1 计算结果说明 300nm 紫外光的能量大于 C-H 键的键能，所以能够断裂 C-H键。 O3 层位于大气层中平流层的下部，距地面 15-35km 处，而距地面 25km 处浓度最大. 通过上述计算可知紫外线能够破 C-H 键，所以过多的紫外线到达地球表面时，对生物具有破坏作用,特别是对人类的皮肤。眼睛和免疫系统造成损伤，使皮肤癌患者增多。而臭氧层中的 O
7、3 分子能够吸收量的紫外线，防止了过多的紫外线到达地球表面，从而保护人类和动、植物的生存，所以臭氧层是生物圈天然的保护伞。12. 在 25C 条件下，某胶体对持久性有机物的吸附符合 Langmuir 吸附等温式。当吸附达平衡时该有机物的浓度为 5.62 g/L 时，吸附量为 5.25 g/g；当吸附达平衡时的硼浓度为 6.78 g/L 时，吸附量为 6.21 g/g。试求该土壤在实验条件下吸附该有机物的有关常数。13. 某封闭水体碳酸形态的总浓度 CT = 1.0 10-3 mol/L， 试 计 算 pH = 9.0时 该 水 体 中 的 CO2(aq)、 HCO3-和 CO32-的 浓 度
8、。 已 知 H2CO3 的 Ka1 = 4.45 10-7, Ka2 = 4.69 10-1114. 已知某有机农药在土壤中的降解反应符合一级动力学方程，其速率常数 k = 0.005 d-1，该污染物在土壤中的半衰期是多少？降解 75%需要多长时间？15. 在 25C 条件下，某土壤对硼的吸附符合 Freundlich 吸附等温式。当吸附达平衡时的硼浓度为 0.78 mg/L 时，吸附量为 0.89 mg/kg；当吸附达平衡时的硼浓度为 6.35 mg/L 时，吸附量为 4.60 mg/kg。试求该土壤在实验条件下吸附硼的有关常数。16. 某一土壤样品对某污染物的等温吸附符合 Langmui
9、r 方程。当吸附达平衡后，平衡液中该污染物浓度为 30 mg/L，土壤污染物的吸附量为 50 mg/kg；而当平衡液中污染物浓度为 10 mg/L，土壤污染物的吸附量为 25 mg/kg。（1）求此土壤对该污染物的最大吸附量。（2）相似条件下的实验中，另一土壤样品对该污染物的最大吸附量为 70 mg/kg，问哪一种土壤更容易受该污染物的污染？17. 有一股 20C 的生活污水，其耗氧反应速率常数 k = 0.23 d-1，求经过 3、5和 20 天后水中有机物剩余量的百分数各为多少？18. 已知干空气中 CO2 的含量为 0.0314%，25C 时水的蒸气压为 0.0317 105 Pa，CO
10、 2 的亨利常数为 3.34 10-7 mol/(LPa)，H 2CO3 的一级离解常数为 4.45 10-7，试根据亨利定律和电离平衡估算未受污染的天然雨水的 pH 值。19已知某需氧有机物在自然降解过程中符合一级反应动力学规律，在 25时，测得降解半衰期为 3 d，试计算该有机污染物在 25C 时，降解 80%需要多少时间？20. 某水体 pH = 7.00，碱度为 1.00 10-3 mol/L，计算水体中 H2CO3、HCO 3-、CO 32-和 OH-的浓度。若水体 pH = 10.00，碱度仍为 1.00 10-3 mol/L，上述各形态物质的浓度又是多少？假设其它各种形态对碱度的
11、贡献可以忽略。已知碳酸的 Ka1 = 4.45 10-7, Ka2 = 4.69 10-11。21. 某一含有 0.10 mol/L ZnCl2 溶液，如果只生成一种羟基配合离子 ZnOH+，试计算当溶液出现 Zn(OH)2 时的 pH 值。已知：Zn(OH) 2 Zn2+ + 2OH-, Ksp = 10-17.15Zn2+ + OH- ZnOH+, Kf = 105.70注： 为可逆符号。22. 某水体中 Fe2+为 56 mg/L，Fe 3+为 56 g/L，试求水体的 pe 值。若与该水体平衡的氧分压为 10-10 大气压，当水体 pH 为 9 和 6 时，能否将 Fe(II)氧化为F
12、e(III)？已知：25C 时，Fe 3+ + e Fe2+ pe = 13.05;1/4O2(g) + H+ + e 1/2H2O pe = 20.7Fe3+eFe2+ pE0=13.05，按照公式 E0=2.303*R*T/F*PE0 ，E0=0.771pE=pE0+ lgFe3+ / Fe2+ =13.05+（-3）=10.05。负极(1)4Fe3+4e4Fe2+ ， E0=0.771正极(2)O2+4H+4e=2H2O ， E0=1.229电池反应就是 4Fe2+ +4H+ +O24Fe3+ +2H2O，即溶解氧将 Fe()氧化为 Fe() ：E0=1.229-0.771=0.458，E= E0+0.059/4Lg Fe2+4*H+4*PO2 /Fe3+ 4把氧分压和 PH 代入即可，PH=9， E= -0.04350 可以进行
