pH α0 α1 α2 7.00 0.1834 0.8162 3.828×10-4 （10分）
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,
则[HCO3-] = [碱度] = 2.00×10-3mol/l/l。 [H+] = [OH-] = 10-7 mol/l。 [HCO3※] = [H+][HCO3-]/K1 = 1.00×10-7×2.00×10-3/(4.55×10-7) = 4.49×10-4mol/l。
[CO3-] = K2[HCO3-]/[H+] = 4.69×10-11×2.00×10-3/(1.00×10-7) = 9.38×10-7 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 811CH4?H2O, pE0=2.87，请计算pE84和Eh（10分）
解
pE=pE0+1/n lg([反应物]/[生成物]
=2.87+lgPCO20.125[H+]/PCH40.125
=2.87+lg 0.350.125×10-7/0.650.125=2.87+lg 0.877×10-7/0.948 =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着，已知酸性水解速率常数Ka=0，碱性水解速率常数Kb=4.9×10-7L/(d.mol), 中性水解速率常数Kn=1.6d－1.请计算化合物的水解速率常数。（5分）
解：Kh =[Kn+?w(Ka[H+]+ Kb[OH-])]
=1.6+0.1（0+4.9×10-7×10-5.6） =1.6d-1
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3.0×10-3mol/L，溶液中每克悬浮固体吸附溶质为0.5×10-3mol/L，当平衡浓度降至1.0×10-3mol/L时，每克吸附剂吸附溶质为0.25×10-3mol/L，问每克吸附剂可
以吸附溶质的吸附限量是多少？（5分）
G0C A?CG0?3.0?10?30.5×10-3= （1）
A?3.0?10?3G0?1.0?10?30.25×10-3= （2）
A?1.0?10?33.0?10?3A?1.0?10?32=× A?3.0?10?31.0?10?3 解：G=
2A+6.0×10-3=3.0（A+1.0×10-3） 2A+6.0×10-3=3.0A+3.0×10-3 A=3.0×10-3
G0=1.0×10-3（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？（pH=7.0时，α0=0.1834，α1=0.8162，α2=3.828×10-4，α=1.224；pH=8.0时，α0=0.02188，α1=0.9736，α2=4.566×10-3，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]≥10-3mol/L时, [H+]、[OH-]项可以忽略不计,得到简化式：CT＝α[碱度]
当pH＝7.0时，α1＝0.8162，α2＝3.828×10-4，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[CO32-]，则有
CT + Δ[CO32-]＝α′｛[碱度] + 2Δ[CO32-]｝ 解得，Δ[CO32-]＝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的溶度积为7.9×10-27，H2S离解常数K1=8.9×10-8，K2=1.3×10-15，饱和水溶液中）。（本小题7分）
解：H2S→H++HS- Ka1=［H+］［HS-］/［H2S］ ［HS-］= Ka1［H2S］/［H+］ HS-→H++S2- Ka2=［H+］［S2-］/［HS-］=［H+］2［S2-］/ Ka1［H2S］
2
［S2-］= Ka1* Ka2［H2S］/［H+］=8.9×10-8×1.3×10-15×0.1/(10-8)2=1.157×10-7mol/l CdS→Cd2++S2- Ksp= ［Cd2+］［S2-］ ［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着，已知酸性水解速率常数Ka=0，碱性水解速率常数Kb=4.9×10-7L/(d.mol), 中性水解速率常数Kn=1.6d－1.请计算化合物的水解速率常数。（6分）解：已知 Ka = 0, [H+] = 10-8.4 Kn = 1.6 Kb = 4.9×10-7 Kh = Ka[H+] + Kn + KbKw/[H+] = 0 + 1.6 + 4.9×10-7×10-5.6 = 1.6 (d-1) T1/2=0.693/Kh=0.693/1.6=0.43d
2+
2--27
-7
-20
环境化学试题
