BÀI tập hóa kĩ THUẬT môi TRƯỜNG

BÀI TẬP HÓA KT MT

BÀI TẬP HÓA KĨ THUẬT MÔI TRƯỜNG

CHƯƠNG 1

Câu 1: what are the main features of the Cacbon cycle?

This cycle shows that carbon may be present as gaseous atmospheric CO2,

constituting a relatively small but highly significant portion of global carbon Some ofthe carbon is dissolved in surface water and groundwater as HCO3 - or molecular

CO2 A very large amount of carbon is present in minerals, particularly calcium andmagnesium carbonates such as CaCO3 Photosynthesis fixes inorganic C as

biological carbon, represented as {CH2O}, which is a consituent of all life

molecules Another fraction of carbon is fixed as petroleum and natural gas, with amuch larger amount as hydrocarbonaceous kerogen (the organic matter in oil

shale), coal, and lignite, represented as CxH2x

An important aspect of the carbon cycle is that it is the cycle by which solar energy

is transferred to biological systems and ultimately to the geosphere and

anthrosphere as fossil carbon and fossil fuels Organic, or biological, carbon,

{CH2O}, is contained in energy-rich molecules that can react biochemically withmolecular oxygen, O2, to regenerate carbon dioxide and produce energy This canoccur biochemically in an organism through aerobic respiration, or it may occur as combustion, such as when wood or fossil fuels are burned

Câu 2: describe the role of organisms in the Nitrogen cycle.

The production of gaseous N2 and N2O by microorganisms and the evolution ofthese gases to the atmosphere completes the nitrogen cycle through a processcalled denitrification

CHƯƠNG 2

Bài 1:

Câu 1: Tính khối lượng phân tử gam và đương lượng gam của:

a NaNO 3

Khối lượng phân tử gam: M=85

Đương lượng gam:Đ=85(g/eq)

b MgCO 3

Khối lượng phân tử gam: M=84

Đương lượng gam:Đ=42(g/eq)

c CO 2

Khối lượng phân tử gam: M=44

Đương lượng gam:Đ=22(g/eq)

d K 2 HPO 4

Khối lượng phân tử gam: M=174

Đương lượng gam:Đ=87(g/eq)

Câu 2:Tính khối lượng của KMnO 4 được chứa trong bình thể tích 2l với nồng

độ 0,15M.

n=0,15*2=0.3(mol)

m=0,3*158=47,4(g)

Câu 3:Một mẫu nước có nồng độ ion bicacbonat là 19mg/l,pH=9,5 Xác định

độ kiềm tổng của mẫu nước này dưới dạng mg/l CaCO 3

Vì 8,3<9,5<10

Nên dung dịch chứa HCO3- và CO3

Độ kiềm=(118*50/61)+(19*50/30)=128,39(mg/lCaCO3)

Câu 4:Cân bằng các phản ứng sau:

a CaCl 2 +Na 2 CO 3 →CaCO 3 +NaCl

CaCl2+Na2CO3→CaCO3+2NaCl

b Ca 3 (PO 4 ) 2 +H 3 PO 4 →Ca(H 2 PO 4 ) 2

Ca3(PO4)2+4H3PO4→3Ca(H2PO4)2

c MnO 2 +NaCl+H 2 SO 4 →MnSO 4 +H 2 O+Cl 2 +Na 2 SO 4

MnO2+2NaCl+2H2SO4→MnSO4+2H2O+Cl2+Na2SO4

d Ca(H 2 PO 4 ) 2 +NaHCO 3 →CaHPO 4 +Na 2 HPO 4 +H 2 O+CO 2

Ca(H2PO4)2+2NaHCO3→CaHPO4+Na2HPO4+2H2O+2CO2

Câu 5:Cần bao nhiêu mol H 2 SO 4 để khi phản ứng với CaCO 3 tạo ra 65g CaSO 4

Phương trình phản ứng: H2SO4+CaCO3→CaSO4+H2O+CO2

Số mol n H2SO4=nCaSO4=65/136=0,478(mol)

Bài 2:

Câu 1:Tính khối lượng phân tử gam và đương lượng gam của

a BaSO 4

Khối lượng phân tử gam: M=233(g/mol)

Đương lượng gam:Đ=116,5(g/eq)

b Na 2 CO 3

Khối lượng phân tử gam: M=106(g/mol)

Đương lượng gam:Đ=53(g/eq)

c H 2 SO 4

Khối lượng phân tử gam: M=98(g/mol)

Đương lượng gam:Đ=49(g/eq)

d Mg(OH) 2

Khối lượng phân tử gam: M=58(g/mol)

Câu 2:Tính khối lượng của KMnO 4 được chứa trong bình thể tích 2l với nồng

c FeSO 4 +K 2 Cr 2 O 7 +H 2 SO 4 →Fe 2 (SO 4 ) 3 +Cr 2 (SO 4 ) 3 +K 2 SO 4 +H 2 O

6FeSO4+K2Cr2O7+7H2SO4→3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+K2SO4+7H2O

d Al 2 (SO 4 ) 3 14H 2 O+Ca(HCO 3 ) 2 →Al(OH) 3 +CaSO 4 +H 2 O+CO 2

Al2(SO4)3.14H2O+3Ca(HCO3)2→2Al(OH)3+3CaSO4+14H2O+6CO2

Câu 5:Có V 1 HCl(A) chứa 9,25g HCl, V 2 l HCl(B) chứa 5,475g HCl Trộn A

và B được 2l C Tính nồng độ A,B biết [A]-[B]=0,4

Câu 2:Cân bằng các phản ứng sau:

a Fe(OH) 2 +H 2 O+O 2 →Fe(OH) 3

4Fe(OH)2+2H2O+O2→4Fe(OH)3

b KI+HNO 2 +H 2 SO 4 →NO+I 2 +K 2 SO 4 +H 2 O

2KI+2HNO2+H2SO4→2NO+I2+K2SO4+2H2O

c H 2 C 2 O 4 +KMnO 4 +H 2 SO 4 →CO 2 +MnSO 4 +K 2 SO 4 +H 2 O

5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4→10CO2+2MnSO4+K2SO4+8H2O

d SO 2 - +Fe 3+ +H 2 O→SO 4 2- +Fe 2+ +H +

SO2-+2Fe3++H2O→SO42-+2Fe2++H+

Câu 3:Cần bao nhiêu ml dung dịch NaOH 1N để pha thành 500ml dd NaOH 0,0227N?

C1V1=C2V2

V1=C2V2/C1 = 500*0,0227/1 = 11,35 (ml)

Câu 4:Tính khối lượng dung dịch KOH 7,93% cần thiết để khi hòa tan vào đó

Số mol K2O=47/94=0,5(mol)

0,5 1 (mol)

Khối lượng KOH=1*56=56(g)

Gọi khối lượng dung dịch KOH 7,93% là m:

2KMnO4+5H2O2+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+5O2+8H2O

b Cu 2 S+HNO 3 →Cu(NO 3 ) 2 +H 2 SO 4 +NO+H 2 O

3Cu2S+22HNO3→6Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO+8H2O

c FeSO 4 +H 2 O 2 +H 2 SO 4 →Fe 2 (SO 4 ) 3 +H 2 O

2FeSO4+H2O2+H2SO4→Fe2(SO4)3+2H2O

d Al 2 (SO 4 ) 3 14H 2 O+Ca(HCO 3 ) 2 →Al(OH) 3 +CaSO 4 +H 2 O+CO 2

Al2(SO4)3.14H2O+3Ca(HCO3)2→2Al(OH)3+3CaSO4+14H2O+6CO2

Câu 3:Tính khối lượng dung dịch KOH 7,93% cần thiết để khi hòa tan vào đó 47g K 2 O thành dung dịch KOH 21%.

0,5 1 (mol)

Khối lượng KOH=1*56=56(g)

Gọi khối lượng dung dịch KOH 7,93% là m:

Câu 5:Một mẫu nước có nồng độ ion Ca 2+ là 44mg/l, Mg 2+ là 19mg/l Xác định

độ cứng tổng cộng của mẫu nước này.

CHƯƠNG 3:

Câu 1:Ý nghĩa của hóa học phân tích định tính và định lượng?

-Nhờ phân tích định tính,ta xác định được chất phân tích gồm những nguyên tố hóa học nào, những ion,những nhóm nguyên tử hoặc phân tử tham gia vào thành phần chất phân tích.

-Nhờ phân tích định lượng,ta xác định thành phần về lượng các hợp phần của hợp chất đã cho hoặc của hỗn hợp các chất

Câu 2:Nhiệm vụ của hóa học phân tích trong lĩnh vực môi trường?

 Phát hiện định tính các nguyên tố hoặc các hợp chất cần tìm

 Kết tủa các hợp chất ít tan

oxy hóa cao

 Tách các nguyên tố hoặc các hợp chất và phân tích các hỗn hợp

CHƯƠNG 4:

Câu 1:Ý nghĩa của các phương pháp phân tích dụng cụ?

Phương pháp phân tích dụng cụ là phương pháp mới tiên tiến áp dụng máy móc kỹ thuật tiên tiến hiện đại Kết quả của phép phân tích rất chính xác và

rõ ràng giúp cho người thực hành quan sát dễ dàng hơn kết quả phản ánh đúng yêu cầu thực trạng cần đo đạc

Câu 2:Ưu và nhược điểm của các phương pháp phân tích dụng cụ?

- Đôi khi sử dụng không thuận lợi

vì dung dịch các cấu tử thu được quá loãng

 Phương pháp khối phổ

- Độ nhạy cao nên dùng xác định

lượng vì tạp chất của các nguyên

tó khác nhau trong các kim loại

và phi kim có độ tinh khiết cao

- Ưu điểm hơn các phương pháp

khác khi tách hoàn toàn chất

nghiên cứu từ hỗn hợp phân tích

gặp khó khăn hoặc không thực

hiện được

- Giải quyết được nhiều vấn đề khó

khăn trong phân tích, cung cấp

nhiều kiến thức về thiên nhiên và

sự tồn tại của các sinh vật hữu cơ

và trong việc điều khiển sự phát

 Phương pháp phân tích điện hóa

cấu tử chính khi phân tích các KL

màu, các hợp kim của chúng

- Có thể tách được các hỗn hợp

phức tạp gồm nhiều ion khác

nhau, chúng có khả năng bị kết

tủa điện hóa, bằng cách chọn chất

điện ly thích hợp hoặc tiến hành

điện phân có sự điều chỉnh tự

động thế điện cực

- Do tồn tại dòng tụ điện nên nồng

độ xác định được chỉ đạt đến 10-6

đối với hầu hết các chất, và n.10-7

đối với chất thành phần của hệ điện hóa thuận nghịch

phân tích trong nghành môi trường (đòi hỏi độ chính xác

cỡ ppb và nhỏ hơn nữa)

- Các phương pháp hiện đại có độ nhạy cao nhưng đòi hỏi thiết bị đắt tiền

Trong mù lũ một khối lượng lớn của lớp đất bờ mặt bị rửa trôi vào dòngsông gây nên độ đục

b) Nước sông bị ô nhiễm

Các hoạt động nông nghiệp,nạn phá rừng gây xói mòn đất và các hoạt độngkhác gây đục nước sông

Sự tăng trưởng của vi sinh vật cũng làm tăng độ đục của nước

c) Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt sau xử lý hoặc chưa được xử lý từ các vùng đôthị.Thành phố thải vào nguồn tiếp nhận ( kênh,rạch,sông,suối) gây nên độđục

Câu 2: Tại sao về mặt tổng quát không có mối tương quan giữ độ đục và chất

lơ lửng trong mẫu nước phân tích?

Tại vì nó chỉ đúng trong một số trường hợp nhất định,chỉ đúng với một sốloại nước thải

CHƯƠNG 6: ĐỘ MÀU

Câu 1: Nguyên nhân gây ra độ màu trong nước?

Do các chất bẩn trong nước tạo nên như các chất hòa tan, các chất dạng hạtkeo,các chất lơ lửng trong nước

Do các mảnh vụn hữu cơ như lá cây,gỗ,chất xơ,sản phẩm của quá trình phânhủy chất hữu cơ

Do sản phẩm phân hủy của lignin như tannin,acid humate va humate

Sự có mặt 1 số kim loại và hợp kim như sắt,nhôm cũng gây ra độ màu chonước

Câu 2: Sự khác nhau giữa độ màu thật và độ màu biểu kiến?

Màu thật của nước là màu tạo ra do các chất hòa tan hoặc các chất dạng hạt keohoặc sản phẩm của quá trình phân hủy thực vật hoặc chất hữu cơ

Độ màu biểu kiến (màu bên ngoài ) của nước là do các chất lơ lửng trong nướctạo nên

=> Độ màu tự nhiên (màu thật) trong nước do các hạt keo mang điện tích âmgây ra nên việc khử độ màu thường được thực hiện dễ dàng hơn bằng quá trìnhkeo tụ với các loại muối kim loại hơn dộ màu biểu kiến

Câu 3:Giới hạn khi xác định độ màu là gì? Tại sao cần có bộ tiêu chuẩn để xác định độ màu?

Giới hạn khi xác định độ màu thường được sử dụng để so sánh độ màu là bộống Nessler

=>thường là 1 ống đựng dung dịch K2PtCl6 chứa 500 mg/L (500 đơn vị) với chỉtiêu đánh giá từ 0 đến 70 đơn vị để xác định phương pháp phân tích như : mẫunước có độ màu nhỏ hơn 70 đơn vị được phân tích bằng so sánh trực tiếp với cáctiêu chuẩn đã xác định Các mẫu có độ màu lớn hơn 70 đơn vị phải pha loãng vớinước cất để đo màu của mẫu nước cần đo (đã pha loãng) nằm trong dãy tiêuchuẩn, sau đó tính toán độ màu bằng các hệ số hiệu chỉnh

Cần có bộ tiêu chuẩn để xác định độ màu để tránh việc sai xót trong phân tích

do sự có mặt của các chất lơ lửng

Câu 4:Đơn vị tiêu chuẩn xác định độ màu là gì?

Là độ màu do 1 mg Pt/L ( theo K2PtCl6) tạo ra trong nước tương đương 1 đơn

vị chuẩn của độ màu

Đơn vị thường dùng là Platin – Coban ( Pt – Co)

CHƯƠNG 7: PH – ĐỘ ACID – ĐỘ KIỀM

Câu 1: Mối quan hệ:

Câu 4: Khi giá trị pH giảm đi một đơn vị nồng độ H + tăng lên như thế nào?

Khi giá trị pH giảm đi 1 đơn vị nồng độ H+ tăng lên 10 lần

Có, vì ta có thể xác định H+ được nồng độ , từ đó tính được độ pH

Câu 7: Một mẫu nước được lấy tại hiện trường có pH là 6.8 Khi mẫu mang

về phòng thí nghiệm phân tích pH tăng lên 7.5 Nêu lí do có thể dẫn đến sự thay đổi này?

Vì CO2 thoát ra ngoài môi trường

Câu 8: Một số mẫu nước được phân tích có các giá trị pH như sau: 5.5, 3.0, 11.2, 8.5, 7.4 và 9.0 Có thể kết luận gì về sự hiện diện độ kiềm HCO 3 - , CO 3 2- ,

OH - trong mỗi mẫu nước được phân tích?

Do quá trình bay hơi CO2 dẫn đến nồng độ H+ giảm nên pH tăng

CHƯƠNG 8: ĐỘ CỨNG

Câu 1: Độ cứng trong nước là gì? Nguyên nhân gây ra độ cứng?

- Độ cứng trong nước được hiểu thông thường là khả năng tạo bọt của nướcvới xà phòng

Ion Ca2+ và Mg2+ trong nước sẽ tạo kết tủa với xà phòng làm giảm sức căn

bề mặt và phá hủy đặc tính tạo bọt tạo thành nước cứng

- Nguyên nhân gây ra độ cứng:

Độ cứng gây ra do các ion hóa trị II

Do có mặt nhiều Ca2+ và Mg2+ trong nước thiên nhiên

Câu 2: Một mẫu nước được phân tích có các nồng độ ion như sau:

Thuốc khử trùng dư được sử dụng phổ biến trong thực tế khử trùng để kiểm soát bổ sung các chất khử trùng để đảm bảo khử trùng hiệu quả mà không có chất thải hóa học Chúng cũng được dùng để kiểm soát khử trùng các chất thải trong nước và công nghiệp và thường ngay lập tức được các tiêu chí duy nhất có sẵn để xác định mục tiêu, có hoặc không mong muốn đạt được.

Câu 2: So sánh ý nghĩa tương quan giữa hàm lượng chlorine dư và

chloramine dư trong thực tiễn sử lí nước cấp?

Với sự phát triển những kiến thức và ảnh hưởng của thuốc khử trùng liên quan đến clo dư tự do và clo dư kết hợp, nó đã trở thành quan trọng để có cách phân biệt và là tiêu chuẩn để đánh giá chúng Có một số phương pháp mà hiện nay

có sẵn được sử dụng rộng rãi nhất là phương pháp định phân amperometric và phương pháp DPD

Câu 3: Ứng dụng của việc xác định nhu cầu clorine?

Nhu cầu clo của nước là sự khác biệt giũa số lượng clo áp dụng và số lượng clo tự do, kết hợp hay tổng clo có sẵn còn lại ở cuối thời kì tiếp xúc Nhu cầu clo

là khác nhau với các loại nước khác nhau và ngay cả với một loại nước nhất định

sẽ thay đổi với tổng lượng clo áp dụng mong muốn dư, thời gian tiếp xúc, pH và nhiệt độ Thử nghiệm này cần được tiến hành với clo hoặc với hypochlorites, phụ thuộc vào hình thức sẽ được sử dụng trong thực tế

Đo nhu cầu chlorine có thể dễ dàng thực hiện bằng cách xử lí một loạt các mẫu của nước được biết đến nhưng cách dùng với liều lượng thay đổi của clo hoặchypochlorites Các mẫu nước nên ở nhiệt độ trong phạm vi có lợi, và sau thời gian tiếp xúc mong muốn, xác định clo dư trong mẫu sẽ chứng minh liều lượng đáp ứngyêu cầu của các nhu cầu chlorine, trong điều kiện mong muốn

Câu 4: Viết 3 phương trình phản ứng hóa học tạo ra nhu cầu chlorine.

Chlorine axit hypochloric

Câu 5: Ý nghĩa của thời gian tiếp xúc? Hàm lượng chất khử trùng dư,và pH

là những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả khử trùng bằng quá trình chlorine hóa?

- Thời gian tiếp xúc dài,sự cô đọng thấp và đủ khử trùng

- Thời gian tiếp xúc ngắn,sự cô đọng cao để hoàn thành việc khử trùng

- pH tăng,hiệu quả khử trùng thấp

- Thí nghiệm cho thấy:

+ Cl2 dư tự do, pH thấp làm tăng hiệu quả khử trùng

+ Sự cô đọng tốt hơn: Cl2 dư hơn Cl2 dư tự do

Câu 6: Sử dụng phương trình cân bằng chứng minh tại sao khi cho chlorine vào trong nước,pH có khuynh hướng giảm,trong khi đó hypochlrite làm cho

pH có khuynh hướng tăng?

Câu 7: Tính toán một cách tương đối chlorine dư xuất hiện dưới dạng HOCL

và OCL - tại pH=6.8 và nhiệt độ bằng 20 o C?

Dựa vào đồ thị ta tính được giá trị chlorine như sau:

Nhược điểm: Việc sử dụng đắt tiền hơn của khí clo trong sử lí nước đã bị cản trởbởi chi phí tương đối cao so với các hình thức khác của clo, và sự thiếu kinhnghiệm với việc sử dụng nó Chlorite có thể được hình thành trong nước khử trùngbằng chlorine dioxide, và có một số lo ngại về ảnh hưởng sức khỏe Cho đếnnhững lợi thế tương đối và bất lợi của một thuốc khử trùng mới được hiểu rõ, cáctiện ích nước là dễ hiễu thận trọng về việc thay đổi đến 1 phương pháp khử trùngmới hơn.

CHƯƠNG 10: CHLORIDE

Câu 1: Ý nghĩa của sự hiện diện nồng độ cao Cl - trong nước cấp?

Hàm lượng Cl- cao ảnh hưởng đến kết cấu kim loại,gây độc hại đến con ngườiNồng độ Cl- bị giới hạn là 250 mg/l nguồn nước cấp,trên nhiệt độ này,nước sẽ

có vị mặn

Câu 2: Trình bày 3 phương pháp chuẩn xác định hàm lượng Cl

- Phương pháp phân định hiệu điện thế

- Sự thay đổi điện thế giữa điện cực so sánh và điện cực Clorua bạcđược quan sát trong khi mẫu được quan sát tronh khi mẫu được định phânvới dung dịch nitrat bạc.

- Clorua có mặt sẽ tạo thành phức với các ion bạc thêm vào dung dịch khi tất cả clorua tạo phức  nồng độ ion bạc tăng lên  điện thế tăng lên độtngột  việc định phân kết thúc

 Phương pháp cyanite sắt tự động

- Ion thủy ngân trong dung dịch định phân thiocyanate Hg tạo dạngphức hòa tan với clorua, giải phóng thiocyanate, thêm ion sắt ba để tạothiocyanate sắc ba màu cam đỏ, cường độ màu tỉ lệ với nồng độ clorua

 Phương pháp sắc kí ion: Phương pháp này hữu dụng đối với việc xác định kếthợp của các anion có mặt trong hầu hết các loại nước tự

CHƯƠNG 11: DO- BOC- COD- TOC

Câu 1: Tại sao phải duy trì hàm lượng oxy hòa tan trong các con sông và suối

ở một nồng độ nhất định?

Hàm lượng DO quan trọng cho việc duy trì điều kiện hiếu khí trong vùng nướcthiên nhiên và trong qua trình xử lí làm sạch nước thải trong nước và trong côngnghiệp

Sự hòa tan oxy được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau sử dung trong việckiểm soát ô nhiễm sông suối

Duy trì DO để thuận lợi cho sự phát triển của động vật, thực vật, sinh vật sốngdưới nước

DO như một thông số trong kiểm soát tỉ lệ sục khí để duy trì điều kiện hiếu khí

vì DO điều chỉnh tốc độ hấp thụ oxi và tránh sử dụng quá nhiều năng lượng không