一、思考题及习题

1.据附录1的热力学数据，计算标准状态下FeCO3的溶度积常数（答案：K=10-10.48）。

2.已知：硬石膏（CaSO4）在标准状态下的溶度积常数K=10-4.64，求10℃下的K值。（答案：K=10-4.88）。

3.当地下水pH=4，或pH=11时，地下水中的碳酸（H2CO3、

）以何种形式为主？

4.某一地下水样分析结果如下（mg/L）：Ca2+=50,Mg2+=25,Na+=1,K+=

pH=7.5。试用碳酸平衡判断其分析结果的可靠性。

5.某一地下水样分析结果如下（mg/L）：t=10℃，pH=7.06,Ca2+=71,Mg2+=61,Na+=9.9,K+=1.2，

求水与CaCO3（方解石）反应的SI值，判断其溶解反应处于何种状态？（答案：SI=0.71，不考虑离子对；SI=0.37，考虑离子对。无条件者，作出第一种结果）。

6.从一含水层取水样，现场立刻测定其pH=7.54,t=5℃，实验测定其成分（mg/L）:K+=9,Na+=56,Ca2+=51,Mg2+=104,

=700,Cl-=26，

问，水样暴露于大气后，其pH将是多少？（大气Pco2=10-3.5巴，气温25℃；提示：先求得

然后用公式1.26及1.29求得pH值。答案：pH=9.3）

7.地下水在5℃下，pH=7.1。请问水是酸性，还是碱性？

8.在闭系统条件下，地下水中产生CaCO3沉淀，其结果pH是升高还是降低？为什么？

9.半反应式

利用附录1的热力学参数，求得Eh-pH关系式。

10.在一个沉积岩的地下水系统里，沿水流方向，

明显降低，而

明显增加。请问什么样的水文地球化学过程使这两种阴离子产生如此大的变化？

11.某供水水源地，地下水中含铁很高，水刚抽出时，透明无色，不久，水中出现褐红色悬浮物。试问：a.地下水所处的氧化还原环境；b.铁以何种氧化态为主；c.出现褐红色悬浮物的水文地球化学过程，并写出反应式。

12.某一深层砂岩含水层的地下水化学成分为（mg/L）:K+=18,Na+=390,Ca2+=

pH=8.1。由于过量开采，水位降幅很大。为保持稳定供水量，以井灌方式进行人工补给，补给水源来自湖水，发草绿色，含有机质多。结果，观测井中检出H2S和CH4（人工补给前未检出）。试述出现H2S及CH4的原因，发生何种反应？

及pH将升高或降低？

13.某含水层固体颗粒表面零点电荷pH值为pHz=8.2，地下水中的pH=7.5。试问含水层固体颗粒表面将吸附阳离子还是阴离子？

14.已知某金属离子M在地下水和沉积物间的分配系数Kd=10L/kg，含水层砂的密度ρ=2.6g/cm3，孔隙度n=0.25，地下水实际流速V=30m/a。试问：a.金属M在含水层中的迁移速度Vc?b.假定金属M在地下水中迁移100m，需时多少？（提示：ρb＝ρ（1-n）；答案：Vc=0.3797m/a,t=263a）。

15.F-的吸附平衡试验结果如下：水中平衡浓度C分别为（mg/L）:2、4、8、16和32；固相表面吸附浓度相应为（mg/kg）:22、33、49、64和72。请根据实验数据，用绘图法或回归法，建立等温吸附方程，求得Sm和K值。（答案：符合Langmuir方程，其方程为C/S=0.072+0.0015,Sm=78mg/kg,K＝0.16）

二、什么是水的pH值，pH值有什么意义

PH（氢离子浓度指数）一般指氢离子浓度指数。氢离子浓度指数（英语hydrogen ion concentration，法语potentiel d'hydrogène）是指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比。它的数值俗称“pH值”。表示溶液酸性或碱性程度的数值，即所含氢离子浓度的常用对数的负值。水的PH： pH值是水溶液最重要的理化参数之一。凡涉及水溶液的自然现象。化学变化以及生产过程都与pH值有关，因此，在工业、农业、医学、环保和科研领域都需要测量pH值。水的pH值是表示水中氢离子活度的负对数值，表示为： pH=-lg[H+] pH值有时也称氢离子指数，由于氢离子活度的数值往往很小，在应用上很不方便，所以就用pH值 pH试纸这一概念来作为水溶液酸性、碱性的判断指标。而且，氢离子活度的负对数值能够表示出酸性、碱性的变化幅度的数量级的大小，这样应用起来就十分方便，并由此得到（在25℃下）： ⑴中性水溶液，pH=7 ⑵酸性水溶液，pH7，pH值越大，表示碱性越强。