第三章 水环境化学（P195）4.(1) 查表知pH = 6.5时, α= 1.710C T = [碱度]×α = 1.6×1.710 mmol/l = 2.736mmol/l 。
设加入的Na 2CO 3为n mmol/l查表知：当pH = 8.0时, α` = 1.018C T ` = C T + n ----------(1) C T `= [碱度]`×α` --------(2) [碱度]`= 1.6 +2 n --------(3) 由 (1)、（2）和（3）解得：n = 1.07 mmol/l 。
（2）∵加入NaOH 后C T 不变 L mmol C T/688.2028.1736.2][===α碱度碱度的增加值就应是加入的NaOH 的量。
△A = [碱度]` － [碱度] = 2.688 － 1.6 = 1.088mmol/l5.解:当pH = 7.00时,CO 3-的浓度与 HCO 3-的浓度相比可以忽略,查表pH = 7.00时, α= 1.224,则[HCO 3-] = [碱度] = 2.00×10-3mol/l/l 。
[H +] = [OH -] = 10-7 mol/l 。
[HCO 3※] = [H +][HCO 3-]/K 1 = 1.00×10-7×2.00×10-3/(4.55×10-7) = 4.49×10-4mol/l 。
[CO 3-] = K 2[HCO 3-]/[H +] = 4.69×10-11×2.00×10-3/(1.00×10-7) = 9.38×10-7mol/l 。
6.解: 查表 pH = 7.5时, α1 = 1.069, pH = 9.0时, α2 = 0.9592;C T1 = [碱度]×α1 = 6.38×1.069 = 6.82 mmol/l C T2 = [碱度]×α2 = 0.80×0.959 = 0.767 mmol/l; L mmol C C C T T T /79.3277.082.6221=+=+=混合后L mmol /59.3280.038.6][=+=碱度005.159.379.3][===碱度T C α 查表知pH = 7.587.解：由题意知 [Fe 3+] + [Fe(OH)2+] + [Fe(OH)2+] = 1.00×10-4 mol/l ； （1） [Fe(OH)2+][H +]/[Fe 3+] = 8.9×10-4(2) [Fe(OH)2+][H +]2/[Fe 3+] = 4.9×10-7 (3)SP W K H K FeOHFe==++-+33333][][]][[查表知Fe(OH)3的K SP = 3.2×10-38代入(1)得[H +] = 1.9×10-3mol/l (∵pH =2.72)∴[Fe 3+] = 3.2×104[H +]3= 3.2×104×1.9×10-3×3= 6.24×10-5mol/l ；[Fe(OH)2+] = 4.9×10-7[Fe 3+]/[H +]2 = 4.9×10-7 K SP [H +]/ K W 3 = 15.68×10-3×1.9×10-3 = 8.47×10-6mol/l ； [Fe(OH)2+] = 8.9×10-4[Fe 3+]/[H +] = 8.9×10-4K SP [H +]2/ K W 3= 28.48×(1.9×10-3)2= 2.92×10-5mol/l 。
19.解：Hg 2+ +2H 2O = 2H + + Hg(OH)2 lg K= -6.3 得: K = 10-6..3][)([][2022++=HgOH Hg H K 得 ])([][10][0223.62OH Hg HgH +-+=（1）由物料守恒得：[Hg 2+] + [Hg(OH)20] = 1.0×10-5 mol/l (2) 由电荷守恒得：[H +] + 2[Hg 2+] = [ClO 4-] + [OH -]∵Hg 2+水解体系显酸性,∴[OH -]＜10-7,与[ClO 4-]的浓度相比可忽略不计。
可得：[H +] + 2[Hg 2+]≈[ClO 4-] = 2×10-5 （3） （1）、（2）、（3）联立求解得：[H +] = 10-4.7；则pH = -lg[H +] = -lg10-4.7= 4.7。
21.解：已知 PbCO 3(S) + HT 2- = PbT - + HCO 3- K = 4.06×10-2][]][:23---=HT HCOPbTK 可得 （1）；由（1）可得：KHCOPbTHT ][][][32---=（2）%99.21025.11006.41025.1][][][][][23233322=⨯+⨯⨯=+=+--------HCO K HCOHT PbTHT）得：由（25.解：∵水中的溶解氧为：0.32mg/l,故其p O 2 = 0.32×105 Pa天然水的pE = 20.75 + lg{( p O 2/1.103×105)0.25 ×[H +]}= 20.75 + lg{(0.32×105/1.103×105)0.25 ×1.0×10-7} = 20.75 + (-0.54－7) = 13.21。
氧化还原式：1/2O 2 + 2H + (10-7mol/l)+ 2e － = H 2O E 0 = 0.815V 根据Nernst 方程式，上述反应可写成：][][Re lg303.20x h O d nFRT EE -=在湖中H 2O 可看作是常量,lg([Red]/[Ox]),在方程中为1。
069.0303.2lg 0nERTF nE K ==根据得：F = 2.303RT/0.059,将E 0 = 0.815和F = 2.303RT/0.059代入Nernst 方程式得: E h = E 0 － 0.059/2 = 0.815 － 0.03 = 0.785V27. 解：（1）SO 42- + 9H + + 8e = HS - + 4H 2O （t ）∵ ▽G 0 = 12.6 － 237.2×4 + 742.0 = －194.2 ( kj) 又∵ ▽G 0 = －2.303nRT(pE 0)25.4298314.88303.22.194303.20=⨯⨯⨯--=-∆=nRTGpE8924][]][[][e H SOHSK +--=∵lgK = lg[HS -] －lg[SO 42-] －lg[H+]9－lg[e]8 又∵lgK = npE 08 pE 0= lg[HS -] －lg[SO 42-] + 9×10.0 + 8pE∴ lg[HS -] －lg[SO 42-] + 8pE = 8×4.25 － 90 = －56 [HS -] + [SO 42-] = 1.0×10-410 当 pE ＜＜pE 0 时,溶液给出电子的倾向很高。
∴ [HS -] ≈ C 总 = 1.0×10-4 mol/l 。
∴ lg[HS -] = －4.0 由(1)得lg[SO 42-] = 52 + 8 pE 。
20当 pE ＞＞pE 0 时, 溶液接受电子的倾向很强。
∴ [SO 42-] ≈ C 总 = 1.0×10-4 mol/l 。
∴ lg[SO 42-] = －4.0 由(1)得lg[HS -] = -60－ pE 。
29.解：已知苯并[a]芘 Kow = 106Koc = 0.63Kow = 0.63×106 = 6.3×105Kp = Koc[0.2(1－f)X S OC + fX f OC ] = 6.3×[0.2(1－0.7)×0.05 + 0.70×0.10] = 4.6×10430.解：已知 K a = 0, [H +] = 10-8.4 K n = 1.6 K b = 4.9×10-7K h = K a [H +] + K n + K b K w /[H +] = 0 + 1.6 + 4.9×10-7×10-5.6= 1.6 (d -1)32.解：Koc = 0.63KowKp = Koc[0.2(1－f)X S OC + fX f OC ] = 0.63×3.0×105[0.2(1－0.70)×0.02 + 0.70×0.05] = 6.84×103 P P T W C K C C +=142.01084.61000.2111136=⨯⨯⨯+=+==∴-PP TW W C K C C αK h = K n +αw(K A [H +] + K B [OH -]) = 0.05 + 0.42×(1.7×10-8 + 2.6×106×10-6) = 1.14 (d -1) K T = K h + K p + K B = 1.14 + 24×0.02 + 0.2 = 1.82 (d -1)。
33.解：12.2210216000050010105000540=+⨯⨯=+⨯+⨯=qQ q Q L由Tomas 模型知：L = L 0exp[-（k 1 + k 3）x/u] = 22.12exp[-(0.94+0.17)×6×103/4.6×103] = 19.14mg/l 。
L mg C /805510216000095.8216000050=+⨯=查表知: 13℃时,C 饱和 = 10.60mg/l ； 14℃时，C 饱和 = 10.37mg/l 。
由间插法计算13.6℃时的C 饱和。
（1）10.60－(10.60－10.37)×6/10 = 10.46 (2) 10.37+(10.60－10.37)×4/10 = 10.46 D 0 = C 饱和－C 0 = 10.46－8.55 = 1.91(mg/l)D = D 0exp(- k 2x/u )－[k 1 L 0/(k 1+k 3-k 2)][exp{- (k 1+k 3)x/u}－exp(- k 2 x/u )]= 1.91×exp{-(1.82×6)/46}－[(0.94×22.12)/(0.94+0.17－1.82)][exp{-(0.94+0.17)×6/46}－exp(-1.82×6/46) = 3.7mg/l 。