民國112年 高考三級 化學安全 環境化學（含分析化學）收錄考選部官方試題，共 4 題可線上瀏覽，考選部未公告本科目答案。
汞為高毒性的液態金屬，其蒸氣壓在20℃時為1.2 10-3 torr （1 torr = 1/760 atm），吸入參考劑量（Inhalation reference concentration） 為3 10-3 mg m-3。某工廠員工不小心在一空間為5 m 8 m 3 m的辦公室 中打破含有汞的水銀溫度計，請回答下列問題： 假設成人每分鐘呼吸14～16次，每次呼吸量500 mL，請問當液態汞達 揮發平衡後，每人在密閉的辦公室，可容許的停留時間為何？（15分） 如果水銀溫度計中含有10克的液態汞，請問在密閉空間中，還有多少液 態汞會殘留在辦公室中，又該如何處理殘留的液態汞，以降低對人體的 危害？（10分）
進行環境樣品或材料重金屬之檢驗分析時，一般多利用酸消化方式，在添 加硝酸的加熱環境中，將重金屬由固體樣品中的基質中溶出。雖然大部分 樣品在使用適當之消化條件下，可被完全消化分解，但當樣品含有氧化矽 （SiO2）、二氧化鈦（TiO2）或氧化鋁（Al2O3）等固體成分或複雜有機物 時，部分重金屬元素可能會被包覆在難分解物中，而無法完全溶出。此基 質干擾問題可藉由添加不同種類的酸萃取液加以克服，請問： 當固體樣品中含有二氧化鈦（TiO2）固體顆粒時，需改用何種酸萃取液 來降低基質干擾，原因為何？（10分） 當分析樣品中含有腐植質（Humic substance）時，如何克服基質干擾問 題？（5分） 系列萃取（Sequential extraction）為另一種有效的萃取方法來瞭解重金 屬在固體樣品的物種，此包括離子交換物種、表面吸附物種、沉澱物種、 有機錯合型物種及晶相物種等。請問如何使用酸萃取液進行系列萃取， 來分析固體樣品中各種不同類型的重金屬含量？（10分）
氫氟碳化物（HFCs）在對流層中會與氫氧自由基（•OH）反應而分解，其 反應速率常數受到溫度的影響，即k = 1.5 10-12 e-1750/T cm3 molecules-1 s-1。 請回答下列問題： 請說明反應速率常數受到大氣溫度影響的可能原因。（5分） 目前在對流層中HFC-125及氫氧自由基的濃度分別為8.1 105及 6.3 108 molecules cm-3，請問其在4℃環境中的反應速率（Reaction rate）。（10分） 如果HFC-125每年的排放量為1.5 1011噸，在對流層中測得HFC-125的 濃度為37 ppm，在大氣環境中的平均停留時間為9年，考量空氣的質量 為5.1 1020克，平均分子量29 g/mole，請計算每年有多少的HFC-125在 大氣中被分解？（10分）
生物質（Biomass）可產生能源及生物炭（Biochar），對於淨零碳排具有負 碳的效果。生物質通常由富含氧的有機聚合物所組成，包括木質素 （Lignin）、纖維素（Cellulose）及半纖維素（Hemicellulose）等三大類。 下圖為生物質經過熱裂解處理後的質量變化圖： 請說明木質素、纖維素及半纖維素的熱穩定性，並依上圖殘留重量的變 化，說明此三種有機聚合物在30 – 200、200 – 400及400 – 900℃三個溫度 區塊中的貢獻。（15分） 在土壤復育中，生物炭常被用來作為保水及吸附營養源或污染物的改 質劑，此部分主要藉由生物質在熱裂解中產生適合的孔洞，請問如何在 生物炭製備過程中產生多量且適合的孔洞結構？（10分） 註：log 2 = 0.301；log 3 = 0.477；log 7 = 0.845 原子量（g/mole）：氫（H）：1.01；碳（C）：12.01；氮（N）：14.01； 氧（O）：16.00；氟（F）：19.0；鋁（Al）：26.98； 矽（Si）：28.08；氯（Cl）：35.45；鈦（Ti）：47.87； 汞（Hg）：200.59