化学情境试题:室内空气污染物&8211;甲醛(Air Pol

2020-06-19    收藏163
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在回答问题之前,首先请你阅读与本试题有关的情境描述,以增加你对本试题背景知识的了解;然后思考问题解决的策略,并且写下你的答案;最后用我们提供的参考答案检查你的答案是否正确。

情境描述

当你(妳)进入一家新装潢的商店或卖场,或居家刚进行装潢整修,或购置新的家俱或地毯,或吃了过于漂白的食物,你(妳)曾经有过眼睛、鼻子及喉部感到不适吗?如果有,那幺甲醛是最有可能的罪魁祸首。

由于甲醛树脂被用于各种建筑材料,包括胶合板、毛毯、隔热材料、木製产品、地板、烟草、装修和装饰材料,而且甲醛树脂会缓慢持续放出甲醛,因此甲醛成为常见的室内空气污染之一,如图一所示。

化学情境试题:室内空气污染物&8211;甲醛(Air Pol

图一  刚进行整修或新购家俱暗藏者甲醛的危害

照片来源:TexasDarkHorse, http://www.flickr.com/photos/utahdarkhorse/3195358929/

我们偶而也听闻一些甲醛的负面新闻,例如中国大陆有鸭血、豆腐添加甲醛使蛋白质凝固及漂白;中国大陆市场上有发现虾仁、乌贼、鱿鱼及扇贝肉等海产食品泡过含甲醛药水保鲜防腐;在台湾有萝蔔乾、米粉中添加甲醛漂白,下列连结的影片为云林县查万吨黑心萝蔔乾

甲醛是什幺化学物质?它对人体到底有何伤害呢?在日常生活中它的主要污染来源有哪些?

甲醛(Methanal, Formaldehyde),化学式:HCHO,其结构式如图二所示。它是最简单的醛类,别名福马林、蚁醛。纯甲醛为无色透明气体,有刺激性气味。甲醛的还原性很强,很容易被氧气等试剂氧化为甲酸,它也可以被还原为甲醇。

化学情境试题:室内空气污染物&8211;甲醛(Air Pol

图二 甲醛的3D结构式

图片来源:Formaldehyde, Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Methanal

当室内含量为0.1 ppm时就有异味;0.12 ppm以上儿童易发生气喘,0.5 ppm可刺激眼睛引起流泪;0.6 ppm可引起咽喉疼痛;浓度再高可引起噁心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿;当空气中达到230 ppm时可立即导致死亡。一次食入10至20毫升会出现昏迷、休克致死。

甲醛在日常生活中的污染来源主要有三部分:第一是空气中的来源,空气中的甲醛来源主要来自于含有甲醛成分并可能向外界散发的材料,比如壁纸、油漆、家俱和地毯等。第二是衣物中的来源,标榜防绉防缩的衣裤或免烫衬衫皆是使用乙二醛树脂定型,其中都含甲醛成分。第三是食物中的来源,食物中添加甲醛,常为了漂白、蛋白质凝固、及保鲜防腐上的作用。因此,在日常生活中都要特别留心,别让甲醛成为你的身边无所不在的隐形杀手。

情境试题

1. 甲醛的莫耳质量(分子量)为多少?在甲醛分子中C、H、O原子的质量百比分别为多少?(原子量:C = 12.01 g/mol,H = 1.008 g/mol,O = 16.00 g/mol)

2. 甲醛分子中碳原子的混成轨域为何?其分子的形状为何?

3. 当甲醛溶解在水中,会转换成H2C(OH)2(即含有两个羟基的二元醇)的形式存在。试画出此二元醇分子之间的最大作用力,以及此二元醇分子与水分子之间的最大作用力,并写示此作用力的种类。

4. 市售的福马林为37%(重量百分比)的甲醛溶液,具有防腐作用,用来浸泡病理切片及人体和动物标本。请问:500. g的福马林含多少g的甲醛?含多少mol的甲醛?

5. 2005年10月成大环境医学研究所利用立院休会期间,针对中兴大楼委员办公室进行空气污染环境检测,结果发现甲醛浓度最高达到0.4 ppm,最低者也达到0.09 ppm。根据美国国家职业安全卫生研究所的建议,0.016 ppm 为甲醛的容许浓度标準。假设一间委员办公室的长宽高分别为10. m, 5.0 m, 3.0 m,室内压力为1.0 atm,温度为27℃,甲醛浓度为0.40 ppm。请问:此办公室中含有甲醛质量多少 g?这些甲醛相当于多少 g 的福马林在此办公室内完全挥发?

6. 工业上,甲醛通常由甲醇高温下氧化来製取,催化剂为银,反应式如下:
a CH3OH+b O2 → c HCHO+d H2O
请问:(1) 此反应的平衡反应式(平衡反应式的係数必须化为最简整数)为何?(2) 反应的前后,碳的氧化数如何变化?

连结:室内空气污染物–甲醛(Air Pollutants – Formaldehyde)〔II〕

参考资料(以下网页撷取日期:2010年3月)

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