高考申論題
113年
[環保技術] 環境化學與環境微生物學
第 一 題
📖 題組：
人類活動如燃煤之火力發電廠與汽機車使用之廢氣排放，往往是形成酸雨的原因。 (一)試說明酸雨的定義。（3 分） (二)試說明酸雨的危害。（8 分） (三)假設一密閉系統之水中僅含有 2×10-2M 碳酸（H2CO3），其 pKa1與 pKa2分別為 6.3 與 10.3，試問於水溫 25℃下，該水溶液之 pH 值與各成分（碳酸、碳酸氫根、碳酸根）的濃度。（14 分）
人類活動如燃煤之火力發電廠與汽機車使用之廢氣排放，往往是形成酸雨的原因。 (一)試說明酸雨的定義。（3 分） (二)試說明酸雨的危害。（8 分） (三)假設一密閉系統之水中僅含有 2×10-2M 碳酸（H2CO3），其 pKa1與 pKa2分別為 6.3 與 10.3，試問於水溫 25℃下，該水溶液之 pH 值與各成分（碳酸、碳酸氫根、碳酸根）的濃度。（14 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
試說明酸雨的定義。（3 分）
思路引導 VIP
注意環境科學中「酸雨」與「純水」的區別。純水在空氣中因溶入二氧化碳會呈弱酸性（pH≈5.6），因此定義酸雨時，必須提到低於此臨界點的數值。
小題 (二)
試說明酸雨的危害。（8 分）
思路引導 VIP
思考酸雨危害時，應採取由「無機」到「有機」的層次感：建築物、土壤、水生生態、人類健康。這樣論述會非常完整。
小題 (三)
假設一密閉系統之水中僅含有 2×10-2M 碳酸（H2CO3），其 pKa1與 pKa2分別為 6.3 與 10.3，試問於水溫 25℃下，該水溶液之 pH 值與各成分（碳酸、碳酸氫根、碳酸根）的濃度。（14 分）
思路引導 VIP
這是一個典型的二元弱酸解離計算題。關鍵在於：pKa1 與 pKa2 差距甚大，通常第一段解離產生的 [H+] 遠大於第二段。計算 pH 時可先忽略第二段解離，之後再檢驗濃度關係。
酸雨定義與環境影響
💡 酸雨指 pH 低於 5.0 的降水，由人為硫氮氧化物轉化強酸而成。
🔗 酸雨形成與影響因果鏈
- 1 污染排放 — 人為排放 SOx 與 NOx 至大氣中。
- 2 化學反應 — 與水氣反應轉化為硫酸與硝酸強酸。
- 3 降雨沉降 — pH 值低於 5.0 的降雨落至地面。
- 4 生態衝擊 — 導致土壤與水體酸化，腐蝕金屬建物。
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🔄 延伸學習：延伸學習：大氣污染物長程傳輸與跨國界污染治理實務。
