环境化学答案完整版 - 图文

发布时间 : 星期六 文章环境化学答案完整版 - 图文更新完毕开始阅读

(4)芳香烃的氧化

(a)单环芳烃:主要是与HO发生加成反应和氢原子摘除反应。

CH3OHHCH3+ HOCH3OHH

生成的自由基可与NO2反应,生成硝基甲苯:

CH3OHH用CH3OHH表示CH3OHH+ NO2 CH3+ H2ONO2

加成反应生成的自由基也可与O2作用,经氢原子摘除反应,生成HO2和甲酚:

CH3OHH+ O2 CH3OH+ HO2

生成过氧自由基:

CH3OHHHOOOHH+ O2CH3OHHOOH

CH3H3COOOHH用CH3OHHOO表示CH3OHHOOCH3OHHO(b)多环芳烃:蒽的氧化可转变为相应的醌

CH3OH+ NO OH+ NO2

+ O2 OHCHCCHCHO+ CH3C(O)CHO

H+ O2 hvOOH它可转变为相应的醌:

HOOH(5)醚、醇、酮、醛的反应

它们在大气中的反应主要是与HO发生氢原子摘除反应:

CH3OCH3 + HO → CH3OCH2 + H2O CH3CH2OH + HO → CH3CHOH + H2O CH3COCH3 + HO → CH3COCH2 + H2O CH3CHO + HO → CH3CO + H2O

OO

上述四种反应所生成的自由基在有O2存在下均可生成过氧自由基,与RO2有相类似的氧化作用。

11.碳氢化合物参与的光化学反应对各种自由基的形成有什么贡献?

OH+RH—H2O+R M+R+O2-RO2+M RO2+NO-RO+NO2

RO2+O2-HO2+羰基化合物 RH为碳氢化合物

12.说明光化学烟雾现象,解释污染物与产物的日变化曲线,并说明光化学烟雾产物的性质与特征

1)光化学烟雾:含有氮氧化物和碳氢化物等一次污染物的大气,在阳光照射下发生光化学反应而产生 二次污染物,这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象,称为光化学 烟雾。)光化学烟雾的形成条件:大气中有氮氧化物和碳氢化合物存在.气温较高有强的阳光照射。这样样在大气中就会发生一系列复杂的反应、生成一些二次污染物,如 O 3 、醛、 PAN

这便形成了光化学污染,也称为光化学烟雾。

2)光化学烟雾在白天生成,傍晚消失。污染高峰出现在中午或稍后 烃和 NO 的最大值发生在早晨交通繁忙时刻,这时 NO 2 浓度很低。随着太阳辐射的增强, NO 2 、 O 3 的浓度迅速增大,中午时已达到较高浓度,它们的峰值通常比 NO 峰值晚出现 4 - 5h 。由此可以推断 NO 2 、 O 3 和醛是在日光照射下由大气光化学反应而产生的,属于二次污染物。早晨由汽车排放出来的尾气是产生这些光化学反应的直接原因。傍晚交通繁忙时刻,虽然仍有较多汽车尾气排放,但由于日光已较弱,不足以引起光化学反应,因而不能产生光化学烟雾现象。 3)产物性质特征:在R及RCO·寿命期内可使多个no转化为no2.这种自由基传递过程提供了使no向no2转化的条件,而no2既起链引发作用,又起链终止作用,最终胜出pan,hno3和硝酸酯等稳定产物

13.说明烃类在光化学烟雾形成过程中的重要作用。

光化学烟雾形成过程是由多种自由基参与的一系列反应,NO2和醛的光解可引发O、H自由基的产生,而烃类RH的存在又是自由基转化和增殖为数量大,种类多的根本原因。烃类在光化学烟雾形成过程中占有很重要的地位。

RH + O → R + HO RH + HO → R + H2O H + O2 → HO2 R + O2 → RO2 RCO + O2 → RC(O)OO

其中R为烷基、RO2为过氧烷基,RCO为酰基、RC(O)OO[RC(O)O2]为过氧酰基。通过如上途径生成的HO2、RO2和RC(O)O2均可将NO氧化成NO2 。 ?14何为有机物的反应活性?如何将有机物按反应活性分类? 1) 表示某有机物通过反应生成产物的能力

2) 依据有机物与HO·反应的速率来将有机物的反应活性进行分类

15.简述大气中SO2氧化的几种途径

SO2在大气中可以发生气相反应和液相反应。 气相反应:

(1)与O原子反应(O原子来源于NO2光解) (2)与自由基反应,如HO2·、HO·、RO2· 液相反应(需要有水存在): (1)与H2O2反应(pH小于5时) (2)与O3反应(pH大于5时)

(3)Fe3+、Mn2+的催化氧化(高pH时)

从氧化还原电位来说,OH·高于其他的氧化剂,所以SO2被OH·氧化是最主要的一种途径。 16.论述SO2液相氧化的重要性,并对各种催化氧化过程进行比较 17.说明酸雨形成的原因

酸性降水是指通过降水,如雨、雪、雾、冰雹等将大气中的酸性物质迁移到地面的过程。最常见的就是酸雨。这种降水过程称为湿沉降。酸雨现象是大气化学过程和大气物理过程的综合效应。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,其中绝大部分是硫酸和硝酸,多数情况下以硫酸为主。从污染源排放出来的 SO 2 和 N O x是形成酸雨的主要起始物,其形成过程为: SO 2 + [O] → SO 3

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 SO 2 + H 2 O → H 2 SO 3 H 2 SO 3 + [O] → H 2 SO 4 NO + [O] → NO 2

2NO 2 + H 2 O → HNO 3 + HNO 2

大气中的 SO 2 和 NO x 经氧化后溶于水形成硫酸、硝酸和亚硝酸,这是造成降水 pH 降低的主要原因。 除此之外,还有许多气态或固态物质进入大气对降水的 pH 也会有影响。大气颗粒物中Mn、 Cu 、 Ν 等是酸性气体氧化的催化剂。大气光化学反应生成的 O 2 和 HO 2 ? 等又是使 SO 2氧化的氧化剂。因此,降水的酸度是酸和碱平衡的结果。如降水中酸量大于碱量,就会形成酸雨。

18.确定酸雨pH界限的依据是什么?

pH为5.6作为判断酸雨的界限。依据以下过程得出:在未污染大气中,可溶于水且含量比较大的酸性气体是CO2,所以只把CO2作为影响天然降水pH的因素,根据CO2的全球大气浓度330ml/m与纯水的平衡:

CO2 (g) + H2OCO2 + H2O

3

KHK1+

CO2 + H2O H + HCO3

-

联系合同范文客服:xxxxx#qq.com(#替换为@)