水環(huán)境化學習題解答-第四章.pdf

第四章習題解答 第四章習題解答 說明 下文中濃度單位 M 均表示 mol L P125 題 4 12 解答 解題思路課上已講過 此處不重復 近似計算的解法課堂上已講過 這里就只 給出精確算法求解過程 已知水樣 pH CO2 和堿度 則根據(jù)一 二級離解反應平衡式分別有 HCO3 1 0 10 4 10 6 35 10 6 7 2 24 10 4 M CO32 2 24 10 4 10 10 33 10 6 7 2 34 10 8 M 相比于 HCO3 不及其 1 104 碳酸鹽總量 CT 1 0 10 4 2 24 10 4 3 24 10 4M 碳酸鹽對堿度的貢獻為 HCO3 2 CO32 106 7 14 10 6 7 2 24 10 4 M pH 調(diào)節(jié)為 8 3 時 水樣中碳酸鹽基本全部以 HCO3 形式存在 此時系統(tǒng)中 碳酸鹽對堿度的貢獻為 HCO3 10 8 3 108 3 14 3 24 10 4 1 99 10 6 3 22 10 4 M 因此需要加入的 NaOH 為 3 22 2 24 10 4 0 98 10 4 M 或者加入 Ca OH 2 量為 0 49 10 4M 請思考 精確計算與簡略計算差距為 0 02 10 4 M 約為 2 如果水樣 pH 初始值接近于 7 9 這個差距將如何變化 請自己嘗試計算 本題中水體 堿度除了碳酸鹽的貢獻以外 是否還有其他來源 P125 題 4 14 解答 2 CO C K 2 CO P 3 36 10 7 33 4 1 12 10 5 M 由于實際中雨水 pH 值均在酸性范圍內(nèi) 因此 CO32 的量可以忽略不計 只 需再計算 HCO3 根據(jù) H2CO3 HCO3 H 可知 H HCO3 HCO3 H 1 12 10 5 10 6 35 1 2 2 24 10 6 M 每升雨水中溶解 CO2的量為 1 12 10 5 2 24 10 6 1 34 10 5 mol P125 題 4 15 解答 根據(jù)克 克方程 2 112 11 2 303 lg CH CR TT 計算 1 8 2412 100011 2 303 8 314 288298 lg C C1 9 75mg L 本題請注意 氣體溶于水是放熱反應過程 計算過程中H 取負值 P125 題4 22解答 已知水樣的總堿度和pH7 0 由堿度 HCO3 2 CO32 OH H 及pH7 0略去 CO32 對堿度的貢獻 可 得 HCO3 2 00 10 3M 根據(jù)一 二級離解反應方程式分別計算 CO2 aq H2CO3 10 7 2 00 10 3 10 6 35 4 48 10 4M CO32 2 00 10 3 10 10 33 10 7 9 35 10 7M P125 題4 24解答 飽和溶液中CaCO3 分子量為100 濃度為6 9mg L 0 069 mM 其中兩種離子濃度 分別為0 069 mM 則有 Ksp 0 069 10 3 2 4 76 10 9 接近于手冊參考值2 9 10 9 請注意 計算Ksp的離子濃度單位一定是M P125 題4 24解答 H2S的飽和溶液中 H2S 0 1M pH 8 0 根據(jù)H2S 2H S2 K1K2 1 16 10 23 得體系中 S2 1 16 10 23 10 8 2 1 16 10 7M Cd2 Ksp S2 7 9 10 27 1 16 10 7 6 71 10 20M 6 71 10 20 65 103 mg L 4 3 10 15mg L 遠遠低于水質(zhì)I類標準的Cd濃度限定值 P125 題4 24解答 已知 2 O C 0 32mg L 10 5M 首先根據(jù)氧的溶解度計算氧分壓可得 2 O P 10 5 1 28 10 8 781Pa 7 7 10 3atm 根據(jù) 2 01 4 lg H O pEpEp 可計算pE 20 75 lg 7 7 10 3 1 4 10 7 13 22 E 13 22 0 0591 0 781V 該類題請注意兩點 計算公式要用準確 查表要注意合適選擇參數(shù) 如 P115表4 15的參數(shù)中若選用pE0 pH 7 0 則pE0已經(jīng)包含了pH的影響 是 給定條件的pE0 則不能直接套用最基本的公式