ôn tập địa hóa đại cương thi cuối kỳ dành cho sinh viên khoa địa chất trường đại học khoa học tự nhiên giúp củng cố lại kiến thức đã học thuận tiên cho việc ôn tập và thi cuối kỳ giúp đạt kết quả cao trong kỳ thi
Nguyễn Thị Huế Chi 11DCH CÂU HỎI ÔN TẬP MÔN ĐỊA HÓA_KHÓA 2011_NĂM HỌC 2012-2013 @_@_@_@ Câu 2: Đặc điểm chung nhóm nguyên tố atmosfile – ưa khí: - - Gồm khí trơ (He, Ne, Ar, Kr,Xe,Rn), cacbon nitơ Các nguyên tố đặc trưng khí quyển, thường dạng tự do, kết hợp với nguyên tố khác thể khí CO, CO2 - Nguyên tử nguyên tố thường có electron lớp Ví dụ: Ar: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 8 =>18 có electron lớp Câu 3: Đặc điểm chung nhóm nguyên tố lithofile – ưa đá: Gồm nguyên tố đặc trưng cho thạch Dễ bị ion hóa thường với oxi tạo thành anion như: CO 32-, SO42-, PO43-, BO33-, AsO43-, NO3-, CrO42- hoăc kết hợp với Si-O-Al dạng silicate aluminosilicate Có khả oxi hóa mạnh, có bán kính lớn, ion nguyên tố có 8e lớp - - - Câu 4: Đặc điểm chung nhóm nguyên tố chalcofile – ưa đồng - - Gồm nguyên tố có xu hướng tạo nên hợp chất với lưu huỳnh kim tương tự Se, Te - Ion chúng có 18e lớp Các nguyên tố khó ion hóa nguyên tố nhóm siderophile lithophile Ví dụ: Cu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s1 Z=29 Zn: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 Z=30 Câu 5: Đặc điểm chung nhóm nguyên tố siderophile – ưa sắt - Gồm nguyên tố xuất dạng đơn kim loại dạng hợp kim Các nguyên tố hòa tan dung thể chứa sắt cho hợp kim với sắt; có lực tương đối yếu với oxy lưu huỳnh - Đa số nguyên tố trạng thái tự sinh - Ion nguyên tố có lớp vỏ có từ 9e đến 17e Ví dụ: Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 Z= 26 Câu 6: So sánh thành phần hóa học Trái Đất thiên thạch Trái Đất: Thành phần toàn trái đất manti tương tự phù hợp với sơ đồ cấu tạo đới trái đất, manti chiếm khối lượng chủ yếu Tỉ lệ phần tram Si Al, kim loại kiềm lớn vỏ so với phần khác chứng tỏ trái đất trải qua trình phân dị Thành phần vỏ giống với thành phần Andesit chứng tỏ đá núi lửa mẫu hóa học đặc trưng cho toàn vỏ Vỏ Trái Đất cấu tạo vật chất tồn trạng thái khác Vỏ có thành phần hóa học oxit Al oxit silic nên có tên Sial Manti có thành phần hóa học là: oxit Mg oxit Fe, oxit Mg chiếm nhiều nên gọi Sima Trái Đất cấu tạo nguyên tố là: O(49,13%), Si(26%), Al(7,45%), Fe(4,2%), Ca(3,25%), Na(2,4%), K(2,35%), Mg(2,35%) chiếm khoảng 97,13%( theo A.Phécxman) toàn trọng lượng vỏ Trái Đất Do tỉ trọng vật chất cấu tạo nên TĐ tăng theo độ sâu nên người ta cho xuống sâu nguyên tố nặng tăng lên • - - - Thiên thạch: Trong thiên thạch có 90 nguyên tố, phổ biến nguyên tố: O(30%), Fe(26,8%), Si(17,4%), Mg(12,8%), S(2,7%), Ni(1,6%), Ca(1,5%), Al(1.3%) chiếm khoảng 94,1% (theo A.Phécxman) Sự kết hợp nguyên tố với tạo nên tính đa dạng thành phần khoáng vật thiên thạch Thiên thạch đucợ cấu tạo từ vật liệu silicat hoạc từ hợp kim Fe-Ni, hỗn hợp chúng Vì theo thành phần hóa học, khoáng vật thạch học người ta chia loại: thiên thạch đá, thiên thạch sắt thiên thạch sắt đá Tỷ lệ chúng tương ứng là: 95,4%:3,3%:1,3% + Thiên thạch đá chủ yếu gồm O, Si, Mg, Fe, Ca + Thiên thạch sắt gồm Fe, Ni + Thiên thạch sắt đá gồm O, Si, Mg cần với Fe, Ni Ở thiên thạch tỷ lệ nguyên tố nặng Fe, Mg, Ni tăng lên • Trái Đất thiên thạch có quan hệ nguồn gốc với Theo tính toán Rama Murki G.Hol (1970), thành phần hóa học Trái Đất - - - thiên thạch có điểm khác biệt rõ rệt So sánh thành phần hóa học ta thấy có thành phần nguyên tố nhìn chung giống - Riêng FeS Trái Đất giàu tổng lượng sắt Lượng sunfua (S) Trái Đất cao suy đoán rằng: lòng sâu Trái Đất với lưu huỳnh có nguyên tố tương tự nhóm lưu huỳnh : Se, Te tập trung với khối lượng đáng kể So sánh thành phần hóa học trái đất với thành phần vũ trụ nhận thấy trái đất mẫu địa hóa tốt vật chất tạo nên Có khác chút số nguyên tố tạo đá, khác biệt chủ yếu thược nguyên tố bay khí trơ Hàm lượng chúng trái đất đến 107 – 1014 lần Nếu thành phần trái đất giống với nhiều thiên thể khác vũ trụ trình phân dị lịch sử nguyên nhân làm giảm hàm lượng nguyên tố bay Câu 7: Ý nghĩa việc nghiên cứu thành phần hóa học vỏ Trái Đất ( ý nghĩa về mặt lý thuyết) - Hàm lượng trung bình nguyên tố ta tính hàm lượng tuyệt đối nguyên tố vỏ Trái Đất, nguồn tài nguyên vô tận tương lai VD: Ở vỏ trái đất 1km3 có: 130.106 T Fe; 230.106T Al; 100.000T Sn; 80.000T Co ; 260T Ag… - - Hàm lượng nguyên tố vỏ trái đất định nồng độ chúng trình địa hóa, có nghĩa định hướng tiến triển phản ứng tự nhiên, kể thứ tự kết tinh khoáng vật Những nguyên tố thường tồn dạng hỗn hợp đồng hình với nguyên tố phổ biến vào mạng tinh thể chúng =>là dạng nguyên liệu cần thiết cho Công nghiệp đại Việc tìm hiểu vai trò nồng độ chúng trình địa chất như: Sự kết tinh khoáng vật từ dung dịch rắn Sự kết tinh sớm, kết tinh muộn Vạch rõ vai trò nguyên tố phổ biến khả tạo thành nhiều khoáng vật riêng chúng mà tạo nên hợp chất đồng hình với nguyên tố khác gallite (CuGaS4) Câu 8: Khái niệm trị số Clark – mối quan hệ trị số Clark có mặt mỏ khoáng sản Trị số Clark trị số hàm lượng trung bình nguyên tố vỏ Trái Đất • Có vùng có trị số Clark cao có vùng có trị số Clark thấp vỏ trái đất, chứng tỏ tập trung nguyên tố vùng Đó dấu hiệu có mặt mỏ khoáng Tuy nhiên trị số Clark cao không có mặt mỏ khoáng mà phụ thuộc vào khả tập trung phân tán nguyên tố Ví dụ: Zn, Pb, Cu có trị số Clark tương đối nhỏ (1,6.10 -3%; 0,004%; 0,001%) khả tập trung chúng lớn khả phân tán, Titan (Ti) vadini (V) có hàm lượng cao khả tập trung nên dduocj gọi nguyên tố • Câu 9: Thủy – so sánh mức độ phổ biến dạng nước tồn thủy - - - Thủy lớp vỏ nước không liên tục bề mặt Trái Đất, cấu thành từ nước nhạt, nước mặn nước thể rắn Thủy gồm đại dương biển, vũng vịnh, ao hồ, sông suối, nước đất, bang tuyết núi cao cực Ranh giới bên thủy bề mặt đại dương, ao, hồ, sông, suối Ranh giới bên đáy đại dương, ao, hồ, đầm lầy Khối lượng thủy 1.644.1015tấn chiếm 0.025% khối lượng trái đất Nước biển chiếm phần chủ yếu thủy - Sự phân bố nước thủy Ta nhận thấy phân bố nước thủy không cân cụ thể như: Nước biển chiếm 97,4% nước hành tinh, nơi chứa nhiều hợp phần hòa tan không thuận lợi mặt sinh học cho nhiều sinh vật cạn, kể người Có khoảng 3% ( băng hà 1,98%; nước ngầm 0,60%; sông, hồ, đất, thể sống, khí 0,02%) tổng khối lượng nước hành tinh nước nhạt, phần lớn chúng không sử dùng đóng bang cực Nước nhạt nước chiếm hàm lượng phần tram lại đóng vai trò thứ yếu sống Trái Đất Câu 10: Nhận xét thành phần trung bình chất hòa tan (ion) nước biển - Nước biển chiếm phần lớn khối lượng thủy (chiếm 86,48%) Nước biển bao phủ 71% bề mặt trái đất có khối lượng 1.370.10 6km3 Trong nước biển có mặt nguyên tố hóa học tuần hoàn, đa số chúng có hàm lượng thấp nhỏ, thay đổi Theo Vinograđop: Trong nước biển oxy có phần trăm trọng lượng lớn sau đến H, Cl, Na,Mg… - - - Độ phổ biến nguyên tố hóa học nước biển không đồng đểu, nguyên tố chiếm 10% trở xuống xếp vào nhóm nguyên tố phân tán nước biển Hàm lượng chất hòa tan nước biển xếp theo quy luật định: Cl - > SO4 >HCO3- Na+ + K+ > Mg2+ + Ca2+ Nếu tính ion phổ biến nước biển( nguyên tố Cl -(55,04%), Na+(30,6%), SO42-(7,68%), Mg2+(3,69%)) hàm lượng chúng chiếm 97,01%, ion nguyên tố lại chiếm gần 3% Nguyên tố F- có hàm lượng phần trăm thấp chiếm 0,001% chất hòa tan nước biển Trong nước biển nguyên tố hóa học tồn dạng khác khoáng vật, hợp chất, nguyên tố Câu 11: Nước lục địa – phân loại nước lục địa theo nguồn gôc vị trí tồn - - Nước lục địa phận nước thiên nhiên bao gồm nước sông, suối, ao hồ nước đất nước ngầm, nước thổ nhưỡng nước nóng Tất loại nước có đặc điểm chung sau đây: - Chúng tồn chuyển hóa tạng thái - Có khả hòa tan vật chất - Dễ khuyết tán thạch Nước tự nhiên dung dịch luôn giữ trạng thái ân động với khí quyển, thạch • Phân loại nước lục địa: - Theo vị trí có: nước mặt nước đất - Theo nguồn gốc có: nước ngầm nước có áp actezi Câu 12,13, 14: Khái niệm sinh quyển, đặc điểm chu trình nitơ, cacbon, oxy : - - Sinh phần vỏ Trái Đất có mặt sống, bao gồm toàn thủy quyển, tầng đối lưu khí phần thạch Theo kết tính toán ta có sinh khối Trái Đất trung bình khoảng 3,6kg/m bề mặt • Chu trình oxy: Oxy chiế 20,94% thể tích khí Khối lượng: 1,18.1015 - Đóng vai trò quan trọng trao đổi chất sinh vật, thực vật – trình quang hợp - Oxy giải phóng thực vật quang hợp, sau dùng vào oxy hóa hô hấp • Nitơ: - Dạng tồn tại: N2, NH4, NO, NH3… - Chiếm 78,08% thể tích khí Tổng khối lượng: 3.850x1015 Đóng vai trò quan trọng hệ sinh thái Sử dụng nhiều phân bón, chất đạm… Chu trình Nitơ: gồm giai đoạn: + cố định đạm + trình nitrat hóa +quá trình phản nitrat hóa: Hoạt động phản nitrat vi khuẩn trả lại lượng nitơ phân tử cho đất, nước bầu khí Thực vật hấp thụ nitơ dạng muối amôni( NH4+) nitrat(NO3-) Thực vật biến đổi NO3- thành phân tử chứa nitơ protein, axit nucleic cần thiết cho sống Khi thực vật, động vất chết, vi sinh vật phân hủy phân tử N thành khí NH3 muối chứa ion NH4+ - - Slide ka: - - - Nitơ tổ phần khí TĐ chiếm 78,08% thể tích khí Nitơ tồn khí chủ yếu dạng N2, dạng hợp chất khác Amoniac ( NH4, NOx…) Các hợp chất Nitơ không khí gần trạng thái ‘’Trơ’’ đóng vai trò qtrọng hệ sinh thái, người (Các h/c đạm có chủ yếu Nitơ) Tổng cộng lượng Nitơ tư khí khoảng 3.850.10 15 tấn, N2O khoảng 1,9.109 , NO2 -8tr Chu tình N trog tự nhiên liên quan chủ yếu đến môi trương đất nước.Hầu hết dạg N hữu cơ, vô đưa vào thuỷ vực theo nước mưa Các loài tảo hấp thụ N N đất nước tái chu trình qtình phân huỷ chất hc Con người chặt phá rừng làm cho xói mòn đất lớp đất mặt bị rửa trôi Quá trình gọi qtình tái chu trình không hoàn thiện Lượng N tích luỹ không khí dạng N2 Đây NN gây tượng canh tác bị thoái hoá • Carbon: Chiếm 0,035% thể tích khí Khối lượng: 2.5.1015 Khí CO chất độc hại với sinh vật Khí CO2 đóng vai trò chủ yếu hiệu ứng nhà kính (reenhouse) Chu trình cacbon: Cacbon vào chu trình dạng cacbon dioxit(CO 2) Thực vật lấy CO2 để tạo chất hữu thông qua trình quang hợp - Khi sử dụng phân hủy hợp chất chứa cacbon, sinh vật trả lại CO nước cho môi trường Cacbon trở lại môi trường vô qua đường: • Hô hấp động vật, thực vật, vi sinh vật • Phân giải sinh vật • Sự đốt cháy nhiên liệu công nghiệp: đốt than bùn, than đá, dầu mỏ… - Nồng độ CO2 bầu khí tăng gây ô nhiễm nhiều thiên tai Trái Đất - Slide ka: Trong khí C tồn tài dạng chủ yếu khí CO tỷ lệ - 0,035% - khối lượng 2,5.1012 Khí CO2 sản phẩm qtrình trao đổi chất (hô hấp) sv Bên cạnh, phần C bị tích tụ chất trầm tích thời gian dài dạng : dầu lửa, khí đốt qua hàng triệu năm thạch Carbon nằm sâu lớp vỏ trái đất phóng thích dạng CO2 không khí chất trầm tích khai khoáng bị đốt cháy Carbon bị giữ hàng triệu năm lớp trầm tích đá carbonat dạng đại dương di chuyển lên gần bề mặt lớp vỏ trái đất, đá phần núi, lục địa, đảo Loài người can thiệp vào chu trình C O2 cách làm gia tăng CO2 trung bình không khí - - - Con người đốt nhiên liệu trầm tích (khoáng sản dầu, than ) củi, gỗ Con người phá rừng thảm thực vật mà trồng bổ sung trở lại, Các hoạt động nông nghiệp công nghiệp người khiến cho CO, CO2 thải không khí Cacbon monoxit ( CO) chất gây ô nhiễm phổ biến tầng đối lưu Nguồn sinh CO chủ yếu p/ứ phân huỷ CH Nồng độ CO khí ước khoảng 0,12-0,15ppm Câu 19: Khái niệm chỉ số địa hóa – chỉ số địa hóa dùng nghiên cứu thủy ý nghĩa - • Chỉ số pH: tính độ axit hay độ chua nước Giá trị pH nước xác định logarit số 10 nồng độ ion H+ theo công thức: pH = - lg (H+) Đối với nước cất pH = 7, nước chứa nhiều ion H+, pH < ngược lại, nước nhiều OH- (kiềm), pH > Như vậy, pH độ axit hay độ chua nước Độ pH có ảnh hưởng tới điều kiện sống bình thường sinh vật nước Cá thường không sống môi trường nước có độ pH < pH > 10 Sự thay đổi pH nước thường liên quan tới có mặt hoá chất axit kiềm, phân huỷ chất hữu cơ, hoà tan số anion SO-24, NO-3, v.v Độ pH nước xác định phương pháp điện hoá, chuẩn độ loại thuốc thử khác • Chỉ số DO( lượng oxy hòa tan nước)DO số quan trọng để đánh giá ô nhiễm nước thủy vực Ví dụ: Khi DO = oxy hòa tan nên không trì sống BOD: biểu thị lượng chất thải hữu nước bị phân hủy vi sinh vật, hóa chất, quang hợp tảo… • COD: lượng oxy cần để oxy hóa toàn chất hóa học nước • Nước tinh khiết điều kiện bình thường bị phân ly theo phương trình phản ứng: H2O => H+ + OH• TDS: dùng số TDS để làm sở xác định mức độ nguồn nước Câu 20: Khái niệm chỉ số địa hóa – chỉ số địa hóa dùng nghiên cứu thạch ý nghĩa Chỉ số SI, độ cứng, độ hòa tan, tính hoạt động, độ pH, Eh, Ec, TDS, độ kiềm Câu 21: Khái niệm chỉ số địa hóa – chỉ số địa hóa dùng nghiên cứu sinh ý nghĩa Chỉ số BOD: biểu thị lượng chất thải hữu nước bị phân hủy vi sinh vật, hóa chất, quang hợp tảo… Chỉ số COD: lượng oxy cần để oxy hóa toàn chất hóa học nước Chỉ số DO( lượng oxy hòa tan nước)DO số quan trọng để đánh giá ô nhiễm nước thủy vực Ví dụ: Khi DO = oxy hòa tan nên không trì sống TDS, SI, pH, độ cứng, Ec, độ kiềm Câu 22: Khái niệm chỉ số địa hóa – chỉ số địa hóa dùng nghiên cứu khí ý nghĩa Chỉ số BOD, COD, DO