高考申論題
114年
[化學安全] 環境化學(含分析化學)
第 一 題
📖 題組：
請回答以下大氣化學反應相關問題：（每小題 10 分，共 20 分） (一) 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。 (二) 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。
請回答以下大氣化學反應相關問題：（每小題 10 分，共 20 分） (一) 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。 (二) 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。
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
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。
思路引導 VIP
看到本題應直覺聯想氫氧自由基（HO•）為大氣日間最重要的氧化劑，其與揮發性有機物（VOCs）的反應機制主要取決於有機物的化學結構。破題關鍵在於區分飽和烴與不飽和烴：面對飽和烷類主要進行「奪氫反應」（Abstraction），面對不飽和烯類或芳香烴則進行「加成反應」（Addition），列出此兩大機制並輔以簡單分子（如甲烷、乙烯）舉例即可完整得分。
小題 (二)
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。
思路引導 VIP
考生看到本題應直接聯想「夜間大氣化學」中氮氧化物（NOx）的轉化機制。首先寫出 NO2 被臭氧氧化生成 NO3 自由基的起始反應，接著寫出 NO3 與 NO2 結合形成「氮儲存庫」五氧化二氮（N2O5）的平衡反應，並輔以日夜光解特性與後續水解機制來完整說明其在大氣中的宿命與意義。