hce_tcu
114年
化學
第 21 題
已知某區域對流層之 $SO_2$ 濃度為 0.16 ppm (以體積計)。該氣體會溶解於雨水中，並發生以下反應：$SO_2(g) + H_2O(l) \rightleftharpoons H^+(aq) + HSO_3^-(aq)$，其反應平衡常數為 $1.3 \times 10^{-2}$，請問此雨水之 pH 值為何？ (假設此反應不影響 $SO_2$ 的分壓)
- A pH = 3.87
- B pH = 4.34
- C pH = 5.12
- D pH = 6.35
思路引導 VIP
如果我們想知道空氣中的污染物會讓雨水變得多酸，而題目已經給了我們大氣中氣體的佔比（ppm），我們該如何利用平衡常數的橋樑，將氣體的「分壓」與水中的「氫離子濃度」建立起數學關係呢？你可以試著從平衡常數的定義式下手。
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AI 詳解
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同學，恭喜你正確完成了這道關於大氣化學與平衡常數的計算題！這代表你對於氣體分壓與水溶液離子濃度之間的連結有著非常清晰的邏輯。要解開這道題，核心在於將分壓單位與化學平衡式進行正確的結合。
氣液平衡與離子濃度推導
首先，我們必須處理濃度的轉換。在對流層中，0.16 ppm 的 $SO_2$（以體積計）等同於其分壓 $P_{SO_2} = 0.16 \times 10^{-6} = 1.6 \times 10^{-7} \text{ atm}$。接著，利用題目提供的平衡常數關係式：
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