《环境化学》戴树桂（第二版）课后习题全部答案（含大纲和目录超(3)

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生成二元自由基：

OR1O3 + CCR2R4R3R1OOR3 CCR2R4R1COR2R1 CR2OOOC+ R4+ OOCR4R3R3

二元自由基能量很高，可进一步分解为两个自由基以及一些稳定产物。另外，它可氧化NO和SO2等： R1R2COO + NO → R1R2CO + NO2

R1R2COO + SO2 → R1R2CO + SO3（3）环烃的氧化：以环己烷为例

+ HO + H2OOO+ O2OO+ NO （4）芳香烃的氧化

（a）单环芳烃：主要是与HO发生加成反应和氢原子摘除反应。

O+ NO2

CH3OHHCH3+ HOCH3OHH

生成的自由基可与NO2反应，生成硝基甲苯：

CH3OHH用CH3OHH表示 8

CH3OHH+ NO2 CH3+ H2ONO2

加成反应生成的自由基也可与O2作用，经氢原子摘除反应，生成HO2和甲酚：

CH3OHH生成过氧自由基：

CH3CH3OH+ O2 + HO2

CH3OHH+ O2OHHHOOH3COOOHHCH3OHHOOH用CH3OHHOO表示

CH3CH3OHHOOCH3OHHO+ O2 OHCHCOH+ NO OH+ NO2

CHCHO+ CH3C(O)CHO

（b）多环芳烃：蒽的氧化可转变为相应的醌

H+ O2 hvOOH

它可转变为相应的醌：

HOOH（5）醚、醇、酮、醛的反应

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OO

它们在大气中的反应主要是与HO发生氢原子摘除反应： CH3OCH3 + HO· → CH3OCH2· + H2O CH3CH2OH + HO· →·CH3CHOH + H2O CH3COCH3 + HO· → CH3COCH2· + H2O CH3CHO + HO· → CH3CO· + H2O

上述四种反应所生成的自由基在有O2存在下均可生成过氧自由基，与RO2有相类似的氧化作用。

11．碳氢化合物参与的光化学反应对各种自由基的形成有什么贡献？

OH+RH—H2O+R M+R+O2-RO2+M RO2+NO-RO+NO2 RO2+O2-HO2+羰基化合物 RH为碳氢化合物

12．说明光化学烟雾现象，解释污染物与产物的日变化曲线，并说明光化学烟雾产物的性质与特征。

（1）光化学烟雾现象：主要含有氮氧化物和碳氢化合物等一次性污染物的大气，在阳光照射下发生化学反应而产生二次污染物。这种由一次和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象称为光化学烟雾。因最早（1940年）在美国洛杉矶首先出现，又称洛杉矶型烟雾。

（2）性质与特征：烟雾蓝色；具有强氧化性，能使橡胶开裂；对眼睛、呼吸道等有强烈刺激，并引起头痛、呼吸道疾病恶化，严重可造成死亡；对植物叶子有害，能使大气能见度降低；刺激物浓度峰值出现在中午和午后；污染区域出现在污染源下风向几十到几百公里的范围内。

(3)日变化曲线：白天生成夜晚消污失；染物浓度峰值出现在中午和午后；烃类和NO发生在早上交通高峰时节，此时NO2浓度很低；随太阳辐射增强，O3和NO2浓度逐渐增加，到中午已经较高。一般O3和NO2浓度峰值比NO浓度峰值晚出现4-5小时。

推断：O3和NO2主要是二次污染物。 傍晚虽交通繁忙，但日光较弱，不足以引起光化学反应。

13．说明烃类在光化学烟雾形成过程中的重要作用。

光化学烟雾形成过程是由多种自由基参与的一系列反应，NO2和醛的光解可引发O、H自由基的产生，而烃类RH的存在又是自由基转化和增殖为数量大，种类多的根本原因。烃类在光化学烟雾形成过程中占有很重要的地位。 RH + O· → R· + HO· RH + HO· → R· + H2O H· + O2 → HO2· R· + O2 → RO2· + O2 → RC(O)OO· RCO·

其中R·为烷基、RO2·为过氧烷基，RCO·为酰基、RC(O)OO[RC(O)O2]为过氧酰基。通过如上途径生成的HO2·、RO2·和RC(O)O2·均可将NO氧化成NO2 。

14．何谓有机物的反应活性?如何将有机物按反应活性分类?

有机物的反应活性：有机物的反应活性是指反应难易程度。反应中有些中间体能增加反应活性。正催化剂能产生容易反应的中间体，改变反应历程，缩短反应时间。

分类：按有机物所含官能团分类：烷、烯、炔、醇、酮、苯、酚、醚、羧酸、糖等。

15．简述大气中SO2氧化的几种途径。

（1）SO2气相氧化：SO2首先氧化成SO3，随后SO3被水吸收成硫酸，形成酸雨或硫酸烟雾。硫酸与大气中的NH4+等阳离子结合生成硫酸盐气溶胶。 ①SO2的直接光氧化； ②SO2被自由基氧化。

（2）SO2液相氧化：大气中存在少量水和颗粒物。SO2可溶于大气中液体水，也可被大气颗粒物吸附，并溶解在颗粒物表面所吸附的水中。于是SO2便可发生液相反应。 ①SO2液相平衡； ②O3对SO2氧化； ③H2O2对SO2氧化； ④金属离子对SO2液相氧化催化作用 。

17．说明酸雨形成的原因

酸性降水是指通过降水，如雨、雪、雾、冰雹等将大气中的酸性物质迁移到地面的过程。最常见的就是酸雨。这种降水过程称为湿沉降。酸雨现象是大气化学过程和大气物理过程的综合效应。酸雨中含有多种无机酸和有机酸，其中绝大部分是硫酸和硝酸，多数情况下以硫酸为主。从污染源排放出来的 SO2 和 NOx是形成酸雨的主要起始物，其形成过程为： SO2 + [O] → SO3 SO3 + H2O → H2SO4 SO2 + H2O → H2SO3

H2SO3 + [O] → H2SO4 NO + [O] → NO2 2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2

大气中的 SO2 和 NOx 经氧化后溶于水形成硫酸、硝酸和亚硝酸，这是造成降水 pH 降低的主要原因。 除此之外，还有许多气态或固态物质进入大气对降水的 pH 也会有影响。大气颗粒物 中Mn 、 Cu 、 Ν 等是酸性气体氧化的催化剂。大气光化学反应生成的 O2 和 HO2 ? 等又是使SO2氧化的氧化剂。因此，降水的酸度是酸和碱平衡的结果。如降水中酸量大于碱量，就会形成酸雨。

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