【正文】 技 術(shù) 問 答 題 集 137第一部分 水質(zhì)和水質(zhì)指標11，天然水中的雜質(zhì)按顆粒大小可分成哪幾類？通常它們都是用什么工藝來除去的？ 答：天然水中的主要雜質(zhì)按其顆粒大小可分為三大類；1）懸浮物：顆粒直徑在10－4毫米以上；主要依靠自沉降或過濾的工藝去除，有時也需進行澄清和過濾；2）膠體：顆粒直徑在10－6—10－4毫米間；主要依靠混凝、澄清和過濾等工藝去除；3）溶解物質(zhì)：顆粒直徑小于10－6毫米，以離子或分子形態(tài)存在，形成真溶液；通常必需用離子交換工藝去除。12，天然水中主要有哪幾種化合物？隨著水的PH值及其它條件的不同，它們通常以會什么形式存在？ 答：天然水中的主要化合物有：1）碳酸化合物：存在形式主要有CO2 、HCO3－ 和CO32－。在天然水的PH情況下水中的碳酸化合物以CO2和HCO3－存在。PH愈降低則CO2含量增加，HCO3－含量減少；當PH≤4時，水中只有CO2 ；溶液的PH升高時， CO2濃度逐漸降低，HCO3－ 濃度逐漸增加；當PH＞，CO2消失，HCO3－ 濃度降低，CO32－濃度增加；當溶液PH＞12時，水中的碳酸化合物幾乎全為CO32－。2） 硅酸化合物：當PH＜7時水中實際上只有硅酸的分子，沒有硅酸根離子存在。當PH＞7時水中同時存在有H2SiO3和HSiO3－；當PH＞11時則以HSiO3－為主；只有在堿性較強的情況下水中才會有SiO32－出現(xiàn)。3） 鐵化合物： 水中的鐵離子有Fe2＋和Fe3＋，當水中溶解氧的濃度很小，PH不高時，水中只有Fe2＋形態(tài)的鐵離子，而Fe2＋生成的亞鐵鹽溶解度都較大，F(xiàn)e2＋不易析出，所以通常地下水中的Fe2＋濃度很大。當水中的溶解氧濃度較大和水的PH升高時，F(xiàn)e2＋就會氧化成Fe3＋，而Fe3＋很易水解生成難溶的Fe（OH）3 。在地面水中因溶解氧濃度較高，而PH都在7左右，所以水中的鐵化合物幾乎都只有膠溶狀態(tài)的Fe（OH）3 ，而Fe2＋的濃度很小。13，在天然水中通常溶有最多的離子有哪些？答：天然水中的化合物大都是電解質(zhì)，在水中多是以離子或分子形態(tài)存在的，在天然水中通常溶有最多的離子為：陽離子有鈉離子、鈣離子、鎂離子；陰離子有重碳酸根、硫酸根、氯根；除此之外還有少量的鐵離子和二氧化硅等。14，水的懸浮物和濁度指標的含義是什么？ 答：懸浮物就是不溶于水的物質(zhì)。它是取一定量的水經(jīng)濾紙過濾后，將濾紙截留物在110℃下烘干稱重而測得，單位是毫克/升。由于操作不便，通常用濁度來近似表示懸浮物含量。因為水中的膠體含量和水的色度會干擾濁度的測定，所以濁度值不能完全表示水中懸浮物含量。濁度的測定常用比光或比色法，先以一定量的規(guī)定的固體分散在水中，配置成標準液，然后用水樣與之相比較，以與之相當?shù)臉藴室褐泻腆w的量作為測定的濁度值，單位是毫克/升。15，水的含鹽量可有哪兩種表示方法？答：水的含鹽量為水中各種鹽類的總和，單位：毫克/升。通?？捎萌芙夤绦挝铮ɑ蛘舭l(fā)殘渣）近似表示。其常用的表示方法為：一種是以所含各種化學(xué)鹽類總重量相加來表示，其單位為毫克/升；另一種是以水中所含全部陽離子（或陰離子）的量濃度來表示，其單位為毫摩爾/升。16，什么是溶液的電導(dǎo)和電導(dǎo)率？影響溶液電導(dǎo)的因數(shù)除了溶液本身的性質(zhì)外還有哪些？ 答：用來表示水溶液的導(dǎo)電能力的指標稱為電導(dǎo)。電導(dǎo)是電阻的倒數(shù)。兩個面積各為1厘米2，相距1厘米的電極在某水溶液中的導(dǎo)電能力稱為該溶液的電導(dǎo)率，單位為西門子/厘米（S/cm）。影響溶液電導(dǎo)的因數(shù)除了溶液本身的性質(zhì)外還有電極的截面積和電極間的距離，以及測定時溶液的溫度等。17，電導(dǎo)率與含鹽量間有什么關(guān)系？電導(dǎo)率測定時會受哪些因素的影響？ 答：因為水中溶解的大部分鹽類都是強電解質(zhì)，它們在水中全部電離成離子，當水的含鹽量愈高，電離后生成的離子也愈多，水的電導(dǎo)能力就愈強，所以測定水溶液的電導(dǎo)率就愈高。但是，溶液的電導(dǎo)率不僅與離子含量有關(guān)，同時還與組成溶液的離子種類有關(guān)（常見的不同離子的電導(dǎo)率見表），所以電導(dǎo)率并不能完全代表溶液的含鹽量。溶液的電導(dǎo)率測定時隨測定的溫度不同而變化，測定時溶液的溫度愈高，所測得的電導(dǎo)率也會愈高。1毫克/升各種離子相當?shù)碾妼?dǎo)率（25℃）陽離子電導(dǎo)率 微西/厘米陰離子電導(dǎo)率 微西/厘米Na＋Cl—K＋HCO3—Ca2＋CO32—Mg2＋SO42—H＋250OH—18，什么是水的COD？測定COD有什么實際意義？水的COD即水的化學(xué)耗氧量。水的化學(xué)耗氧量指標主要用來表征水中有機物的含量。天然水中的有機物種類繁多，很難準確測定水中的有機物的含量，作為大致估量水中有機物含量，常利用有機物具有可氧化的共性，在一定條件下用氧化劑處理水樣，測定其反應(yīng)過程中所消耗的氧化劑的量換算成O2來表示，即為水的化學(xué)耗氧量。簡稱COD，單位為：毫克O2 / 升。常用的氧化劑有高錳酸鉀和重鉻酸鉀。19，什么是水的堿度？什么是酚酞堿度和甲基橙堿度？答：水中含OH－、HCO3－、CO32－及其他弱酸鹽類量的總和，或水中含有能接受H＋的物質(zhì)的量稱為水的堿度，單位為毫摩爾/升。天然水的堿度主要由HCO3－的鹽類所組成。根據(jù)測定堿度時所用的指示劑，堿度可分為酚酞堿度(P)和甲基橙堿度(M)，用酚酞作指示劑測定的堿度稱為酚酞堿度，此時滴定終點的PH = ,所參加反應(yīng)的離子為：OH－＋H＋= H2O ； CO32－＋H＋ = HCO3－； 即CO32－ 僅反應(yīng)生成HCO3－ ；當用甲基橙作指示劑時測定的堿度稱為甲基橙堿度，其反應(yīng)終點的PH = —，此時不僅有上述反應(yīng)外,同時HCO3－也參加反應(yīng)：HCO3－＋H＋ = H2O ＋CO2；因此，甲基橙堿度也即為全堿度。110，如果測定水樣堿度時測得水樣的P堿度和M堿度各為下列情況，分析判斷各水樣中應(yīng)含有哪些形成堿度的離子以及它們的含量？1)當P = 0 ；2)當M = P ；3)當M = 2 P；4)當M 2 P；5)當M 2 P 。 答：因OH－＋HCO3－ = H2O＋CO32－，故在水溶液中OH－和HCO3－不能同時存在，由此，水中各種堿度離子共存的情況只會有五種可能，即：HCO3－、OH－、CO32－三種離子各自單獨存在、OH－和CO32－共存及HCO3－和CO32－共存。水中含不同堿度離子時所測得的P及M堿度的情況分別如下： P堿度M堿度含1mmol/L的OH－1mmol/L1mmol/L含1mmol/L的HCO3－ 0 1mmol/L 含1mmol/L的CO32－1mmol/L 2mmol/L由此，在測定水樣獲得不同結(jié)果的P、M堿度時，可以推斷水中的不同離子含量為：1） 當P=0；此時水中只有HCO3－，其含量=P堿度；2） 當M=P時，此時水中只有OH－，其含量=M（或=P）；3） 當M=2P時，此時水中只有CO32－，其含量=M（或=2P）；4），當M大于2P時，水中除了含有CO32－外還有部分不能產(chǎn)生P堿度的離子，即HCO3－，所以此時水中為HCO3－和CO32－共存。其中CO32－含量=2P，HCO3－含量=M－2P；5）當M小于2P時，水中除了含有CO32－外還有部分可以產(chǎn)生P堿度的離子，即OH－，此時水中為OH－和CO32－共存。其中CO32－含量=M，OH－含量=2P－M。111，什么是水的硬度？什么是永久硬度、暫時硬度、碳酸鹽硬度、非碳酸鹽硬度？它們間各有什么關(guān)系？答：水中鈣、鎂離子的總濃度即為硬度，單位為毫摩爾/升。如果與鈣、鎂離子結(jié)合的陰離子為重碳酸根和碳酸根，此時的硬度即為碳酸鹽硬度，因為碳酸鹽硬度在沸騰的水中會析出沉淀而消失硬度，故又稱為暫時硬度；如果與鈣鎂離子結(jié)合的陰離子為非碳酸根（氯離子或硫酸根），則此時的硬度即為非碳酸鹽硬度，也即為永久硬度。各種硬度之間的關(guān)系如下： 水的總硬度 = 鈣硬度＋鎂硬度 = 碳酸鹽硬度＋非碳酸鹽硬度 = 暫時硬度＋永久硬度112，計算濃度為162毫克/升的Ca（HCO3） 2的水溶液的硬度和堿度各是多少？答：溶液中含Ca（HCO3）2 162 mg/L，其中含Ca2＋量為40/162162=40mg/L，含HCO3－為162－40=122mg/L；該溶液的堿度應(yīng)等于HCO3－的濃度，即122247。（1＋12＋163） = 2mmol/L，該溶液的硬度應(yīng)等于Ca2＋的濃度，即40247。20=2mmol/L。113，已知某水樣中含陽離子有[Ca2＋] = 80毫克/升 、[Mg2＋] = 12毫克/升、[Na＋] = 46毫克/升； 含陰離子有[HCO3－] = 305毫克/升、[Cl－] = 35 .5毫克/升、以及SO42－，求該水樣的含鹽量、碳酸鹽硬度、非碳酸鹽硬度、暫時硬度、永久硬度、P堿度、M堿度？該水樣中含SO42－量約為多少？ 答：[Ca2＋] = 80 mg / L=80247。20=4mmol/L；[Mg2＋] = 12 mg / L=12247。12=1mmol/L；[Na＋] = 46 mg / L=46247。23=2mmol/L；所以該水樣的含鹽量=4＋1＋2=7mmol/L。含陰離子有[HCO3－] = 305 mg / L=305247。61=5mmol/L；[Cl－] = 35 .5 mg / L=247。=1mmol/L；因為陽離子量應(yīng)等于陰離子量，所以SO42－=7－5－1=1mmol/L=196=96mg/L。該水樣的總硬度=4＋1=5mmol/L，堿度=5mmol/L，即屬于硬度=堿度的水樣。在總硬度=5mmol/L中碳酸鹽硬度=暫時硬度=5mmol/L，非碳酸鹽硬度=永久硬度=0。在全堿度 = 5mmol/L中，因為水中沒有OH－和CO32－；所以酚酞堿度P = 0，甲基橙堿度M = 5mmol/L。114，什么是酸度？水中含有能與強堿起中和作用的物質(zhì)的量稱為酸度，單位為毫摩爾/升。可能形成酸度的離子有（1）能全部離解出H＋的強酸，如HCl、H2SO4等。（2）強酸弱堿組成的鹽，如鐵、鋁等離子與強酸組成的鹽。（3）弱酸，如H2COH2SiO3等。在天然水中酸度主要由H2CO3形成。而在陽床出水中，原水所含的全部陽離子與樹脂交換后形成了H＋，與全部陰離子會組成相應(yīng)的酸，所以測定陽床出水的酸度有重要的實用價值。115，什么是PH值？答：PH值的定義是水中氫離子濃度的負對數(shù)。通俗的說，PH值是表示水中酸堿性強弱的一項指標。水是一種極弱的電解質(zhì)，它只能微弱的電離為H+和OH；當溫度一定時，水中的氫離子濃度和氫氧根濃度的乘積總是保持一個定值。在一般溶液中氫離子濃度和氫氧根濃度的值非常小，而在不同條件下它們的變動范圍又很大，因此用毫摩爾/升來表示很不方便，所以常用PH值來表示。PH = lg[H+] = lg（1/[H+]）。在中性溶液中[H+]=107毫摩爾/升；則它的PH值=7。在酸性溶液中[H+]＞107毫摩爾/升；則它的PH值＜7。在堿性溶液中[H+]＜107毫摩爾/升；則它的PH值＞7。116，OH－ / L的水溶液其PH等于多少？當溶液的OH－，OH－－6摩爾/升；其H＋的濃度為10－8摩爾/升；故溶液的PH值PH = lg[H+] =lg [10－8] = 8；常見的HCl與NaOH水溶液的酸堿度與PH值的關(guān)系表HCl酸度mmol / LH＋濃度mol / LOH－濃度mol / LPH10－610－8610－510－9510－410－104110－310－1131010－210－12210010－110－131NaOH堿度mmol / LOH－濃度mol / LH＋濃度mol / LPH10－610－8810－510－9910－410－1010110－310－11111010－210－121210010－110－1313117，堿(酸)度與堿（酸）濃度間如何轉(zhuǎn)換？ 答：堿（酸）度與堿（酸）濃度的換算公式：堿濃度 % = 堿度40247。1000247。溶液密度；酸濃度% = 酸度247。1000247。溶液密度； 常用的NaOH和HCl的轉(zhuǎn)換表：NaOH濃度%堿度mmol / L堿含量mg / L密度g/cm334528293031HCl濃度%酸度mmol / L酸含量mg / L密度g/cm345628293031118，假想水中各種離子在形成化合物時，它們的組合順序會怎樣排列？答：假想水中各種離子在形成化合物時，其組合的基本順序為：1） 水中的Ca2＋首先與HCO3－組成Ca（HCO3）2之后，剩余的HCO3－才能再與Mg2＋組合成Mg（HCO3）2 。組成的化合物都屬碳酸鹽硬度物質(zhì)。2） 水中Ca2＋、Mg2＋與HCO3－組合后多余的Ca2＋再與SO4－組成CaSO4，其次Mg2＋與SO4－組成MgSO4，當Ca2＋、Mg2＋再有多余時，才能與Cl－組成CaClMgCl2，這些組成的化合物都屬于非碳酸鹽硬度物質(zhì)。如果Ca2＋、Mg2＋與HCO3－組合后HCO3－有多余，可與Na＋組成NaHCO3，組成的化合物則為負硬度物質(zhì)。3） 最后Na＋與SO42－或Cl－組成溶解度很大的中性鹽。119，什么是堿性水和非堿性水？它們的堿度與硬度之間有什么