高普考題庫
113 年 113年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

環境化學

本卷皆為申論題,點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1為緩和水溶液系統中pH 值因酸或鹼的導入而產生劇烈變化,我們常會配置緩衝溶液(buffer solution)。請回答以下與緩衝溶液相關的問題:㈠請說明緩衝溶液的基本組成與緩衝溶液抑制pH 變化的原理。(10 分)㈡請計算溶液中含有0.300 M KHPO 與0.200 M KHPO 時,溶液中的pH 為何?(5 分)ር⎯⎯⎯ሮር⎯⎯⎯ሮር⎯⎯⎯⎯ሮpKa=2.1 pKa=7.2 pKa=12.2HPOHPO-HPO2-PO3-㈢若在400 ml 的上述緩衝溶液(0.300 M KHPO/0.200 M KHPO)中加入100 ml 0.05 M NaOH 溶液時,pH 變化量為多少?(5 分)㈣請說明緩衝能力(buffer capacity),以及決定高緩衝能力的兩項因子。(10 分)
申論 2酸鹼度計(pH meter)是實驗室常用來分析溶液中pH 值的儀器,請回答以下關於pH meter 的相關問題:㈠請說明pH meter 量測pH 值的原理。(10 分)㈡請說明為何pH meter 對pH 的測值容易受溫度影響?(5 分)㈢請問pH 值確切上是與H+莫耳濃度還是與H+活度(activity)相關的指標?(2 分)請說明H+莫耳濃度與H+活度在物理意義上的差異。(3 分)
申論 3重金屬離子常與水溶液中的陰離子形成錯合物,請回答以下關於錯合的相關問題:㈠金屬陽離子與陰離子的錯合反應是一種路易式酸鹼(Lewis acid-Lewisbase)作用的反應,請問何者為鹼?何者為酸?(4 分)㈡請依序排列HCO-、NO-與NH 對Cu2+的錯合能力,並從各物種的pK 或pK 解釋你的答案。(9 分)ab(HCO pK=6.4, HCOpK=10.3, HNO pK=-1.4, NH pK=4.75)23a3a3a3b㈢請問相較於原先的金屬離子,金屬錯合物的還原電位會提高還是降低?請說明你的原因。(6 分)formation constant, KCu(CN)2-㈣根據以下方程式與形成常數(f),還是Cu(NH)2+6錯合物的還原電位比較高?請解釋你的答案。( 分)Cu2++4CN-↔Cu(CN)2-K =1.0×10254fCu2++4NH↔Cu(NH)2+K =5.0×1013334f
申論 4光化學是很主要的大氣化學反應,請回答以下相關問題:㈠若Cl 原子的生成熱為∆H =121.7 kJ/mol,請問波長小於多少nm 的光f可將Cl 游離成Cl 原子?(5 分)(普朗克常數(Planck’sconstant,h)= 6.626×10−34J·s,光速C=3.0×108 m/s)㈡請說明自由基定義與光誘發分子產生自由基的原理。(5 分)㈢請由路易式結構(Lewis structure)判斷O 是否為自由基?(5 分)OH1.0 atm 15℃7.5106 /cm3㈣氫氧自由基()在白天時的濃度為個,請計算該濃度為多少ppt(氣體常數R=0.082 L·atm·K−1·mol−1)?(5 分)
申論 5若該OH 在1 分鐘時變為5.3106個/cm3,2 分鐘時變為3.8106個/cm3,4.51.5106 /cm35分鐘時僅剩個,請問該消耗的速率常數為何?( 分)