民國114年 高考三級 化學安全 環境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。
請回答以下有關化學物質在土壤中的行為之問題： 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）？（10 分） 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？（5 分） 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？（10 分）
鹼度可做為天然水體中pH 緩衝劑及無機碳源，也會影響水中二氧化碳 溶解度，而溶於水體中二氧化碳之主要物種型態為CO2(aq)，其於水中 解離反應的反應式及常數（25oC）如下： CO2(aq) + H2O ↔ HCO3−(aq) + H+(aq) pKa1 = 6.35 (1) HCO3−(aq) ↔ CO32−(aq) + H+(aq) pKa2 = 10.33 (2) 請回答以下問題（水溫皆為25oC）：（每小題10 分，共30 分） 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3.38×10−2 mol/L-atm，請計算空氣中 二氧化碳在1.00×10−4 M NaOH 水溶液中的飽和溶解度（mol/L）。 某天然水體水樣（總）鹼度為1.50×10−3 eq/L，pH 為11.0，請計算 CO32−(aq)的體積莫耳濃度（M）。 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OH−鹼度，請計算CO32−鹼度（mg/Las CaCO3） 及HCO3−鹼度（mg/L as CaCO3）。
請回答以下大氣化學反應相關問題：（每小題10 分，共20 分） 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。 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。
請回答以下有關化學物質在土壤中的化學行為與流布之問題： 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。（5 分） 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。（5 分） 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。（5 分） 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Pb2+離子螯合⑶與2,4-二氯酚鍵結而減少 其移動性。（10 分）