地特四等申論題
111年
[環保技術] 環境化學概要
第 一 題
📖 題組：
二、近年發展以吸收法抓取尾氣中的高濃度二氧化碳，以減少溫室氣體的排放，減緩氣候變遷對環境的衝擊。請說明：
二、近年發展以吸收法抓取尾氣中的高濃度二氧化碳，以減少溫室氣體的排放，減緩氣候變遷對環境的衝擊。請說明：
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
以 NaOH 作為鹼液吸收二氧化碳的原理、寫出此化學平衡方程式及淨離子方程式。（15 分）
思路引導 VIP
考生看到此題應立刻聯想到「酸性氣體與強鹼的中和反應」。解題時需分三層次作答：先說明氣液相的酸鹼中和原理，接著寫出完整分子化學平衡式（注意標明物質狀態），最後拆解強電解質並刪除旁觀離子以導出淨離子方程式。
小題 (二)
若 NaOH 為限量試劑，其在 100 L 反應槽中的濃度為 4 M，請問完全反應後，獲得的可回收產物及質量各是多少？（10 分）
思路引導 VIP
判斷吸收尾氣的化學反應方程式是破題關鍵。利用莫耳濃度公式求出限量試劑 NaOH 的莫耳數後，須注意「高濃度二氧化碳」與「NaOH 為限量試劑」的條件暗示 CO2 充足，因此可能產生碳酸鈉或碳酸氫鈉兩種產物，建議兩者皆列出計算，以展現專業度並確保完整拿分。
NaOH 捕捉二氧化碳
💡 藉由酸鹼中和將氣態二氧化碳轉化為液相離子以提升吸收效率。
🔗 二氧化碳化學吸收流程
- 1 氣相擴散 — CO2 從氣流主體擴散至氣液界面
- 2 溶解吸收 — CO2 物理性溶解於 NaOH 水溶液
- 3 酸鹼中和 — CO2 與 OH- 立即發生不可逆化學反應
- 4 碳鹽固定 — 產出易溶於水的碳酸鹽或碳酸氫鹽
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🔄 延伸學習：延伸學習：了解化學反應如何提升吸收增強因子 (Enhancement Factor)
