114年 - 114 高等考試_三級_化學安全：環境化學#128755

 (一)土壤 pH 及氧化還原電位（oxidation-reduction potential, ORP）是土壤化學性質的重要指標，當土壤浸水一些時間後，若細菌在土壤內部缺 乏空氣下將土壤中有機物進行生物降解，請說明土壤中的 pH 及 ORP 值會如何變化，並請說明這種變化會使土壤中 MnO₂ 及 Fe₂O₃ 易於進 行何氧化或還原的化學反應（須寫出化學反應式）？

(二)承上題，上述化學反應的產物會與土壤中的黃酸（fulvic acid）化學結構中的官能基，產生螯合作用，請說明這種螯合作用會使鐵的 pE-pH 圖中 Fe(II)與 Fe(OH)₃ 邊界線如何移動並說明原因？

(三)土壤中黏土的無機礦物及有機物皆可進行陽離子交換，請分別說明其 化學機制及其對土壤中水（土壤溶液）的 pH 有何影響？

 (一)已知在大氣壓力 1.00 atm 下，水蒸氣壓為 0.0313 atm，空氣中二氧化碳濃度為 425 ppm、亨利常數為 3.38× mol/L-atm，請計算空氣中二氧化碳在 1.00× M NaOH 水溶液中的飽和溶解度（mol/L） 。

(二)某天然水體水樣（總）鹼度為 1.50× eq/L，pH 為 11.0，請計算 (aq)的體積莫耳濃度（M） 。

(三)某水樣的體積為 50.0 mL，滴定至酚酞終點需消耗 0.0200 N H₂SO₄ 水 溶液 7.00 mL，繼續滴定至溴甲酚綠終點需另消耗 0.0200 N H₂SO₄ 水溶液 12.00 mL，若忽略鹼度，請計算 鹼度（mg/L as CaCO3） 及鹼度（mg/L as CaCO₃）。

(一)在形成光化學煙霧過程中，氫氧自由基（hydroxyl radical（HO•））常 與有機物或有機污染物進行兩種典型的化學反應，請各舉一例以起始 化學反應式加以說明。

(二)硝酸自由基（NO₃）在夜間常取代 HO•成為大氣化學反應中的主要氧化劑，參與有機污染物氧化降解，請寫出生成 NO₃ 的化學反應式及 NO₃ 與 NO₂ 反應的化學反應式並加以說明。

 (一)土壤中的礦物質或其形成的膠體中的氧化物表面可能形成正電荷或負電荷，水合二氧化錳（MnO₂•(H₂O)x）在低 pH（偏酸環境）及高 pH （偏鹼環境）下皆可形成表面電荷，請以化學式表示其形成表面電荷之機制並加以說明。 

(二)承上題，在上述 MnO₂ 帶有表面電荷的狀態下，其如何吸附土壤水（土 壤溶液）中的陰離子，請以化學式表示並舉例說明。 

(三)請說明除了錯合鍵結及中性農藥與土壤顆粒鍵結的方式之外，土壤顆粒對農藥進行化學吸附的其他兩種機制。

(四)土壤腐植質對水具有強烈親和力，請說明並解釋其能否⑴緩衝土壤中水（土壤溶液）的 pH ⑵與離子螯合 ⑶與 2,4-二氯酚鍵結而減少其移動性。