高考申論題
110年
[環境工程] 環境化學與環境微生物學
第 一 題
📖 題組：
一、㈠請使用化學反應式說明天然水體的 pH 緩衝系統。（10 分） ㈡若氧氣溶解於水的亨利常數是 1.3×10-3 mol L-1 atm-1，計算一大氣壓時，水中的飽和溶氧濃度，並以 mg/L 表示。（10 分）
一、㈠請使用化學反應式說明天然水體的 pH 緩衝系統。（10 分） ㈡若氧氣溶解於水的亨利常數是 1.3×10-3 mol L-1 atm-1，計算一大氣壓時，水中的飽和溶氧濃度，並以 mg/L 表示。（10 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
請使用化學反應式說明天然水體的 pH 緩衝系統。
思路引導 VIP
看到天然水體的 pH 緩衝系統，應立即聯想到「碳酸鹽系統」。考生須從大氣中二氧化碳溶解於水開始，寫出碳酸、碳酸氫根與碳酸根之間的平衡反應。論述時需說明在一般天然水體（中性附近）中，最重要的緩衝成分是碳酸氫根（HCO3-），並展示它如何與強酸（H+）或強鹼（OH-）反應以維持 pH 穩定。
小題 (二)
若氧氣溶解於水的亨利常數是 1.3×10-3 mol L-1 atm-1，計算一大氣壓時，水中的飽和溶氧濃度，並以 mg/L 表示。
思路引導 VIP
本題測驗亨利定律（Henry's Law）的應用。首先要區分「總大氣壓力」與「氧氣分壓」。空氣中氧氣約佔 21%，因此氧氣分壓為 0.21 atm。計算出莫耳濃度後，再乘以氧氣的分子量（32 g/mol）並進行單位換算（g 換算為 mg）。