câu hỏi ôn tập, đề thi và đáp án môn hóa môi trường

Không quan trọng Thông thường nếu khí quyển hoàn toàn trong sạch , không bị ô nhiễm bởi các loại khí SO2 và NOx thì độ pH của nước mưa khoảng 5,6 tức là đã thuộc vào tính axit do khí CO2

Trang 1

ÔN TẬP

1/ Hãy trình bày các phản ứng hóa học gây ô nhiễm, tác hại của các chất gây ô nhiễm CO2, SO2,

NOx,Hydrocacbon, bụi, sol khí? Không quan trọng

Thông thường nếu khí quyển hoàn toàn trong sạch , không bị ô nhiễm bởi các loại khí SO2 và NOx thì độ

pH của nước mưa khoảng 5,6 tức là đã thuộc vào tính axit do khí CO2 trong khí quyển tác dụng với nướcmưa theo phản ứng sau đây:

CO2 + H2O < > H2CO3 < -> H+ + HCO3

-Mưa axit là sự kết hợp của mưa, sương mù, tuyết, mưa đá với oxít lưu huỳnh, oxit nitơ sinh ra do quátrình đốt cháy các nhiên liệu khoáng tạo thành axit sunfuric và axit nitric có nồng độ loãng (pH<5,6), rồitheo mưa, tuyết rơi xuống mặt đất

Mối nguy hại của mưa axit là làm cho sông hồ bị axit hóa, cây cối bị khô héo, các loại cá bị chết , đe dọasức khỏe con người Dựa vào di chuyển của gió, mây mưa axit có thể đi từ vùng này đến vùng khác nênphạm vi nguy hại càng rộng lớn

- Rừng bị hủy diệt: mưa axit làm tổn thương lá cây, trở ngại quá trình quang hợp , làm cho lá cây bị vàng

úa và rơi rụng

- Nước hồ bị axit hóa: Mưa axit làm ô nhiễm nguồn nước trong hồ và phá hỏng các loại thức ăn, uy hiếp

sự sinh tồn của các loài cá và các sinh vật khác trong nước

- Sản lượng nông nghiệp bị giảm: mưa axit làm yếu khả năng quang hợp của cây, phá hoại các tổ chứcbên trong, khiến cho cây trồng mọc rất khó khăn

- Làm tổn hại đến sức khỏe con người: Khí SO2 là chất chủ yếu gây mưa axit, rất nguy hiểm cho sức khỏecủa con người Khi hít phải SO2 với nồng độ nhất định hô hấp sẽ bị kích thích mạnh Liều SO2 gây nguyhiểm sau 30 đến 60 phút hít thở là 260 – 130 mg/m3

- Gây ăn mòn vật liệu, công trình kiến trúc: Thành cổ Athen nổi tiếng và tượng nhân sư của Ai Cập do bịnhững trận mưa axit mà ngày càng bị xâm thực hỏng dần

3/ Xác định chỉ tiêu COD: Hãy cho biết phạm vi áp dụng, nguyên tắc, hóa chất, qui trình xác định CODtheo TCVN 6491-1999

Trang 2

Trả lời:

1: Phạm vi áp dụng

Đối với nứơc có hàm lượng COD cao từ 30 - 700 mg/l, nếu giá trị COD vượt quá 700 mg/l mẫunước cần pha loãng Giá trị COD nằm trong khoãng 300 - 600 mg/l đạt được độ chính xác cao nhất, hàmlượng Cl- < 1000 mg/l

2: Nguyên tắc

- Trong môi trường axitsunfuric đặc, Với sự có mặt của xúc tác Ag2SO4 thì khi đun nóng K2Cr2O7 oxihoá các hợp chất hữu cơ Chuẩn độ lượng dư K2Cr2O7 bằng dung dịch muối Morh với chỉ thị feroin, tạiđiểm cuối chuẩn độ, màu của dung dịch chuyển từ màu xanh lục sang màu nâu đỏ

- Loại bỏ ảnh hưởng của ion Cl- bằng HgSO4

+ Thêm 2 giọt chỉ thị feroin, lắc đều, dung dịch có màu xanh lục

+ Tiến hành chuẩn độ bằng dung dịch muối Morh đến khi dung dịch chuyển sang màu nâu đỏ thì dừng chuẩn độ

a- dung lượng sắt amonisunfat tiêu tốn lúc chuẩn mẫu trắng, ml

b- Lượng dung dịch sắc amonisunfat dùng cho nước thải, ml

N - Nồng độ tương đươg của dung dịch sắt amoni sunfat (muối Mo);

V - Thể tích mẫu nước kiểm nghiệm, ml

Trang 3

S – Đương lượng gam của oxy

4/ DO: Hãy trình bày khái niệm về DO, Hãy trình bày nguyên tắc, qui trình Phương pháp Winkler phân

tích Oxy trong nước?

DO (Dessolved Oxygen) là lượng oxy hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các thủy sinh

Oxy hòa tan cần thiết cho sinh vật thủy sinh phát triển, nó là điều kiện không thể thiếu của quá trình phânhủy hiếu khí của vi sinh vật

DO được sử dụng như một thông số để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ của các nguồn nước DO có

ý nghĩa lớn đối với quá trình tự làm sạch của sông (assimilative capacity - AC) Đơn vị tính của DOthường dùng là mg/l

Trả lời:

Nguyên tắc phương pháp Winkler: Phương pháp này dựa trên nguyên tắc oxi hóa Mn2+ thành Mn4+

trong môi trường kiềm bởi oxi tan trong nước Sau đó hòa tan MnO2 bằng axit có mặt chất khử I- thìMn(IV) sẽ oxi hóa I- thành I2 Chuẩn độ I2 bằng dung dịch chuẩn natri thiosunfat Na2S2O3 ta sẽ tính đượclượng DO

Mn2+ + 2 OH- → Mn(OH)2↓ (màu trắng), chứng tỏ không có oxi

Mn2+ + 2OH- + 1/2 O2 → MnO2↓ + H2O, có kết tủa màu đen, có oxi

Lọc lấy kểt tủa MnO2, hòa tan trong axit H2SO4 có I-

MnO2 + 4H+ + 2 I- → Mn2+ + 2H2O + I2

Cách tiến hành: Oxy trong nước được cố định ngay sau khi lấy mẫu bằng hỗn hợp chất cố định (MnSO4,

KI, NaN3), lúc này oxy hòa tan trong mẫu sẽ phản ứng với Mn2+ tạo thành MnO2

Lấy mẫu nước vào đầy bình nón có nút nhám (250 ml), cho vào 1 ml MnSO4, 2 ml dung dịch gồm:NaOH; NaI; NaN3 Đậy chặt bình và lắc kĩ dung dịch Để yên cho kết tủa lắng xuống Thêm 1 ml H2SO4

đặc và chuẩn độ dung dịch bằng Na2S2O3 0,01N tới màu vàng rơm Thêm chỉ thị hồ tinh bột (10-15 giọt)

và tiếp tục chuẩn độ cho tới khi màu xanh thẫm vừa mất, ghi thể tích tiêu hao ml của dung dịch natrithiosunfat Cho O2 = 31,99

V- Thể tích mẫu nước lấy phân tích (thường lấy 100 ml);

V1- Thể tích (ml) của MnSO4 và KI;

8- đương lượng gam của oxi

5/ Tác hại, biện pháp an toàn, biện pháp cấp cứu đối với một số chất lỏng vô cơ và các dung môi hữu cơ

có độc tính

* Bezen và các đồng đẳng

Trang 4

Benzen là hydrocacbon thơm có độc tính rất cao

Đây là chất lỏng không màu, có mùi thơm, nổi trên mặt nước, dễ cháy và khi cháy bốc khói mạnh.Benzen dùng làm nhiên liệu, dung môi, chưng cất mỡ, sáp và là nguyên liệu đầu để sản xuất nhiều sảnphẩm hữu cơ quan trọng

Hơi benzen rất độc, triệu chứng ngộ độc cấp tính là đau đầu, chóng mặt, nôn mửa, hôn mê và co giật, dẫnđến tử vong do cơ quan hô hấp bị tê liệt Ngộ độc mãn tính biểu hiện như mệt mỏi, chóng mặt chảy máucam, tổn thương tuỷ xương, thiếu máu, chảy máu dạ dày, tổn thương gan thận và lá lách

Các đồng đẳng của benzen như toluen (C6H5CH3), xylen [C6H4(CH3)2], etylbenzen (C6H5-C2H5),xyclohexan (C6H12) có tác động độc hại tương tự benzen nhưng độc tính thấp hơn

- Khi bị ngộ độc do uống phải benzen và các đồng đẳng cần cho nạn nhận uống thuốc gây nôn, sau đó chouống MgSO4, cho nạn nhận thở oxy và làm hô hấp nhân tạo nếu cần thiết Có thể cho uống café hoặc trànóng để kích thích hệ tuần hoàn

* Các dung môi hữu cơ chứa Clo và các loại dung môi khác:

Các dung môi hữu cơ chứa Clo như clorofom(CHCl3) Tetraclocacbon (CCl4), diclometan (CH2Cl2),monoclometan (CH3Cl), vinylclorua (C2H3Cl), dicloetyl (C2H2Cl2)…đều là các chất dễ bay hơi và rất độc,đặc biệt chúng có tác động gây mê, gây ngạt, ảnh hưởng hệ thần kinh, gan, thận

Một số loại dung môi khác như các ete (dietylete, etylpropylete), các este (metyl axetat, etyl axetat), cácxeton (axeton, metyletyl xeton), CS2,…đều độc hai cho sức khoẻ và rất dễ cháy

Biện pháp an toàn và cấp cứu: tương tự như metanol và benzen

Các axit: HCl, H2SO4, HF, HNO3,…các chất kiềm như NaOH, KOH, CaO, Ca(OH)2…có thể gây bỏng và

ăn mòn da Tác động ăn mòn da có thể xảy ra ngay lập tức nếu tiếp xúc với dung dịch có nồng độ cao.Những vùng da bị ảnh hưởng có thể nặng hay nhẹ tuỳ vào nồng độ dung dịch, thời gian tiếp xúc và diệntích tiếp xúc

Các axit gây nguy hiểm cho niêm mạc mắt, màng nhầy của mũi và miệng Các axit gây bỏng và ăn mòn

da thường gặp trong nhiều công nghệ sản xuất hoá chất, phân bón và thuốc trừ dịch hại…

Trang 5

Các hạt kiềm rắn và dung dịch kiềm nguy hiểm hơn đối với mắt vì chúng có thể thâm nhập sâu vào mắt

và có thể gây hư hại nặng Các chất kiêm thường gặp nhiều trong sản xuất hoá chất như sản xuất xút-clo,công nghệ xử lý môi trường…

* Nguyên tắc chung khi làm việc với các axit, kiềm mạnh:

- Các biện pháp về kỹ thuật và tổ chức:

+ Đầu nối các ống dẫn cần được che chắn để chống tia dung dịch rò rỉ bắn ra

+ Các thiết bị chứa đựng bằng thuỷ tinh phải được bao chèn Sắp xếp sao cho chúng không thể vỡ với bất

cứ lý do gì Khi vận chuyển phải đặt chúng trong các thùng chắc chắn

+ Khi thao tác với dung dịch axit, kiềm phải sử dụng các trang bị bảo hộ lao động như áo chống axit,găng tay cao su, ủng cao su, kính bảo vệ mắt

* Nguyên tắc chung khi làm việc với các axit, kiềm mạnh:

+ Không bảo quản axit hoặc kiềm lẫn với các chất khác hoặc gần đồ ăn, thức uống

+ Trước khi thao tác các ống dẫn axit và kiềm phải tháo hết dung dịch bên trong, đảm bảo trong ốngkhông còn áp suất dư

+ Tránh không để dung dịch trào ra từ bình chứa, sàn thao tác không bị trơn trợt, xung quanh có lan can.BÀI TẬP

1/ Một nhà máy mỗi năm tiêu thụ 1000 tấn than 0,45%S, 99%C

Trang 6

Khi đốt 12 g C ta sẽ thu được 44 g CO2 Vậy 495000 kg C, khi đốt sẽ sinh ra lượng khí CO2 là : (44 x 990 000) / 12 = 3 630 000 kg CO2

Một nhà máy mỗi giờ tiêu thụ 10 tấn than 0,45%S, 99%C

a/ Tính lượng năng lượng qui ra tấn dầu TOE và KWh? (xem trong bảng môn SDNLTK&HQ)

b/ Tính lượng phát thải khí CO2, SO2?

c/ Giả thuyết ống khói của nhà máy trên có D=500 mm, thải lượng khói có lưu lượng là 5000m3/h Tính vận tốc khí ra khỏi ống khói?

d/ Sử dụng thiết bị lấy mẫu khí có d = 10 mm, tính lưu lượng khí lấy mẫu?

e/ Tính hệ số khuếch tán theo phương y, z (δy, δz) và nồng độ khí SO2, CO2 gây ô nhiễm tại một điểm trên mặt đất cách nhà máy 15 km giả thuyết tốc độ gió là 5m/s, cấp ổn định pasquill là D (trung tính

3/ Một nhà máy mỗi giây thải ra 64g khí SO2., 3kg khí CO2 và 5g NOx Cho biết khu vực xét đến là nhà máy nằm trong khu thành phố, chiều cao hiệu quả ống khói là 30m

Tính hệ số khuếch tán theo phương y, z (δy, δz) và nồng độ khí SO2, CO2 và NOx gây ô nhiễm Giả thuyết:

a/ Tại một điểm trên mặt đất cách nhà máy 3 km khu vực thành phố giả thuyết tốc độ gió là 5m/s, cấp ổn định pasquill là C

b/ Tại một điểm trên mặt đất cách nhà máy 30 km, giả thuyết tốc độ gió là 4m/s, cấp ổn định pasquill là C

c/ Tại một điểm trên mặt đất cách nhà máy 20 km, giả thuyết tốc độ gió là 7m/s, cấp ổn định pasquill là A

d/ Tại một điểm trên mặt đất cách nhà máy 10 km, giả thuyết tốc độ gió là 9m/s, cấp ổn định pasquill là C

Trang 7

Làm tương tự cho các bài tiếp theo.

4/ Một nhà máy mỗi năm tiêu thụ 800 tấn than 0,45%S, 99%C

a/ Tính lượng phát thải khí CO2, SO2?

Trang 8

b/ Giả thuyết ống khói của nhà máy trên có D=500 mm, thải lượng khói có lưu lượng là 5000m3/h Tính vận tốc khí ra khỏi ống khói?

c/ Sử dụng thiết bị lấy mẫu khí có d = 10 mm, tính lưu lượng khí lấy mẫu?

a/Hãy trình bày khái niệm về DO?

b/ Để thực hành phân tích Oxy trong nước theo phương pháp Winkler, một nhóm sinh viên cần 500 mldung dịch Na2S2O3 0,01N Cho biết Na2S2O3.5H2O có M= 248,17 và α = 99%, Hãy tính toán lượng cân của

Trang 9

Công thức tính sự phân bố nồng độ trên mặt đất dọc theo trục gió (trục x) là:

Câu 5 (2 đ ): Một nhà máy mỗi năm tiêu thụ 500 tấn than 0,45%S, 99%C.

Trang 10

Câu 1 (2đ) : Hãy trình bày nguyên nhân gây ra hiện tượng mưa axit và tác hại tác hại của mưa axit? Câu 2 (2 đ ):

a/Hãy trình bày khái niệm về DO?

b/ Để thực hành phân tích Oxy trong nước theo phương pháp Winkler, một nhóm sinh viên cần 250 mldung dịch Na2S2O3 0,01N Cho biết Na2S2O3.5H2O có M= 248,17 và α = 99%, Hãy tính toán lượng cân của

Na2S2O3.5H2O và trình bày cách pha?

Câu 3 (2 đ ): Hãy trình bày phạm vi áp dụng và nguyên tắc xác định COD theo TCVN 6491-1999?

Câu 4 (2 đ ): Một nhà xưởng mỗi giây thải ra không khí là 50kg khí SO2.Cho biết khu vực xét đến là nhàmáy nằm trong một khu đô thị, chiều cao hiệu quả ống khói là H = 30m

a/ Tính hệ số khuếch tán theo phương y, z (δy, δz) và khí SO2 gây ô nhiễm

b/ Tính sự phân bố nồng độ trên mặt đất dọc theo trục gió (trục x)? Giả thuyết tại một điểm trên mặt đấtcách nhà máy 5 km, tốc độ gió μ là 6m/s, cấp ổn định pasquill là C

) và δz = 0,2x

Công thức tính sự phân bố nồng độ trên mặt đất dọc theo trục gió (trục x) là:

Câu 5 (2 đ ): Một nhà máy mỗi năm tiêu thụ 800 tấn than 0,45%S, 99%C.

a/ Tính lượng phát thải khí CO2, SO2?

b/ Giả thuyết ống khói của nhà máy trên có D=250 mm, thải lượng khói có lưu lượng là 5000m3/h, vớiđường kính đầu lấy mẫu d = 10 mm Tính vận tốc khí ra khỏi ống khói?

Hết

Trang 11

-Thông qua Tổ bộ môn Người ra đề

TRƯỜNG CAO ĐẲNG

CÔNG NGHIỆP TUY HÒA

 KHOA: CÔNG NGHỆ HÓA

ĐÁP ÁN ĐỀ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN: HÓA MÔI TRƯỜNG

Số ĐVHT: 2 – Lớp CĐLT – khoá 37 Học kỳ 2 – Năm học 2014 – 2015

Thời gian làm bài: 45 phút

ĐỀ 1

1 Trả lời:

Khí SOx và NOx bị oxit hoá trong khí quyển trong thời gian dài từ vài giờ đến nhiều ngày và

biến thành axit sunfuric và axit nitric Các axit này bị mưa hấp thụ và theo mưa rơi xuống

đất thành mưa axit

0,5

Thông thường nếu khí quyển hoàn toàn trong sạch , không bị ô nhiễm bởi các loại khí SO2

và NOx thì độ pH của nước mưa khoảng 5,6 tức là đã thuộc vào tính axit do khí CO2 trong

khí quyển tác dụng với nước mưa theo phản ứng sau đây:

CO2 + H2O < > H2CO3 < -> H+ + HCO3

-Mưa axit là sự kết hợp của mưa, sương mù, tuyết, mưa đá với oxít lưu huỳnh, oxit nitơ sinh

ra do quá trình đốt cháy các nhiên liệu khoáng tạo thành axit sunfuric và axit nitric có nồng

độ loãng (pH<5,6), rồi theo mưa, tuyết rơi xuống mặt đất

Mối nguy hại của mưa axit là làm cho sông hồ bị axit hóa, cây cối bị khô héo, các loại cá bị

chết , đe dọa sức khỏe con người Dựa vào di chuyển của gió, mây mưa axit có thể đi từ

vùng này đến vùng khác nên phạm vi nguy hại càng rộng lớn

- Rừng bị hủy diệt: mưa axit làm tổn thương lá cây, trở ngại quá trình quang hợp , làm cho

0,5

Trang 12

CÂU NỘI DUNG ĐIỂM

lá cây bị vàng úa và rơi rụng

- Nước hồ bị axit hóa: Mưa axit làm ô nhiễm nguồn nước trong hồ và phá hỏng các loại

thức ăn, uy hiếp sự sinh tồn của các loài cá và các sinh vật khác trong nước

- Sản lượng nông nghiệp bị giảm: mưa axit làm yếu khả năng quang hợp của cây, phá hoại

các tổ chức bên trong, khiến cho cây trồng mọc rất khó khăn

- Làm tổn hại đến sức khỏe con người: Khí SO2 là chất chủ yếu gây mưa axit, rất nguy hiểm

cho sức khỏe của con người Khi hít phải SO2 với nồng độ nhất định hô hấp sẽ bị kích thích

mạnh Liều SO2 gây nguy hiểm sau 30 đến 60 phút hít thở là 260 – 130 mg/m3

- Gây ăn mòn vật liệu, công trình kiến trúc: Thành cổ Athen nổi tiếng và tượng nhân sư của

Ai Cập do bị những trận mưa axit mà ngày càng bị xâm thực hỏng dần

0,5

2 DO (Dessolved Oxygen) là lượng oxy hòa tan trong nước cần thiết cho sự hô hấp của các

thủy sinh

Oxy hòa tan cần thiết cho sinh vật thủy sinh phát triển, nó là điều kiện không thể thiếu của

quá trình phân hủy hiếu khí của vi sinh vật

DO được sử dụng như một thông số để đánh giá mức độ ô nhiễm chất hữu cơ của các

nguồn nước DO có ý nghĩa lớn đối với quá trình tự làm sạch của sông (assimilative capacity

- AC) Đơn vị tính của DO thường dùng là mg/l

0,5

500 ml dung dịch Na2S2O3 0,01N Cho biết Na2S2O3.5H2O có M= 248,17 và α = 99%

- Lượng cân:

- Cách pha: Cân chính xác 1,2534 gam Na2S2O3.5H2O trên cân phân tích, hòa tan sơ bộ bằng

nước cất và chuyển vào bình định mức 250ml, tráng rửa sạch cốc chuyển vào bình định

mức, thêm nước cất đến vạch, xóc trộn đều dung dịch

- Bảo quản: chứa trong chai thủy tinh có nắp đậy

0,5

1

3 Nguyên tắc

- Trong môi trường axitsunfuric đặc, Với sự có mặt của xúc tác Ag2SO4 thì khi đun nóng

K2Cr2O7 oxi hoá các hợp chất hữu cơ Chuẩn độ lượng dư K2Cr2O7 bằng dung dịch muối

Morh với chỉ thị feroin, tại điểm cuối chuẩn độ, màu của dung dịch chuyển từ màu xanh lục

sang màu nâu đỏ

- Loại bỏ ảnh hưởng của ion Cl- bằng HgSO4

CxHyOz + Cr2O72- + H+ Ag2SO4/HgSO4 CO2 + H2O + Cr3+

Cr2O72- dư + Fe2+ + H+ Cr3+ + Fe3+ + H2O

0,5

Trang 13

CÂU NỘI DUNG ĐIỂM Qui trình

Phá mẫu

+ Hút 2ml mẫu môi trương cho vào ống nghiệm, thêm 1ml K2Cr2O7/ HgSO4 Đậy chặt nắp

ống nghiệm, lắc đều dung dịch, tiến hành phá mẫu trong lò khoãng 2h và ở nhiệt độ 150°c

+ Tiến hành làm tương tự với một mẫu trắng Thay 2ml mẫu môi trường bằng nước cất

0,5

Chuẩn độ

+ Mẫu sau khi phá mẫu để nguội và chuyển vào bình tam giác 100 ml Tráng ống nghiệm và

thêm nước cất đến khoãng 30 ml