
107年公務人員高等考試三級考試試題 代號:39250  全一張
(背面)
類科: 化學安全 
科目: 環境化學(含分析化學)
 
 
 
三、多氯聯苯(PCB)在環境中的降解,其降解反應速率是一級反應(first order rate law),
其反應速率常數 k = 0.078 year-1,在 1994 年在某湖泊中 PCB 測得的平均濃度是
0.087 ppt,若無其他後續 PCB 之污染,請預估在 2018 年該湖泊中 PCB 的平均濃度
為何?又在西元多少年時 PCB 的平均濃度可降到 0.010 ppt?(10 分) 
四、自然水中的鉛(Pb)常以 PbS(s)和PbCO3(s)存在,當水質為酸性時會溶解出 Pb2+,溶
解性的鉛進入人體會造成傷害,若以 PbS(s)為自然水存在物種。又依據下列反應條件: 
 PbS(s) ⇄ Pb2+(aq) +S
2-(aq) Ksp= 8.4 × 10-28 
 S2-(aq) +H
+(aq) ⇄ HS-(aq) K
1=7.7×10
12 
 HS-(aq) +H
+(aq) ⇄ H2S(aq) K
2=1.0×10
7 
計算下列反應之平衡常數(K)值:(5分) 
 PbS(s) +2H
+(aq) ⇄ Pb2+(aq) +H
2S(aq) 
計算分別在 pH=2 及7,自然水中鉛的莫爾濃度。(10 分) 
五、在平流層中臭氧(O3)分子會與氯原子(Cl)及其它如一氧化氮(NO)反應而分解,
反應式分別如下: 
 Cl + O3→ClO + O2  Rate(1) = k1[Cl] [O3] 
 NO + O3→NO2+O
2  Rate(2) = k2[NO] [O3] 
又反應速率常數值,k1及k2分別為 3.0 × 10-11e-250/T 及1.8 × 10-12e-1250/T,T是Kelvin
溫度,在離海平面 20 km 高之平流層溫度為-50℃,又[NO] = 1000[Cl]。 
請計算:Cl 及NO 破壞臭氧(O3)之反應速率比值,亦即 Rate(1)/Rate(2)值。(10 分) 
又20 km 高之平流層溫度為-50℃,[Cl] = 4.5× 105molecules/cm3, 
 [O3]=2.0×10
12 molecules/cm3,k1=3.0×10
-11e-250/T molecules-1 cm3 sec-1 
 請計算Rate(1) = k1[Cl] [O3]之值為何?(5分) 
六、酒中的乙醇(C2H5OH),可利用重鉻酸鉀(K2Cr2O7)氧化法計算其百分比含量%(w/v),
有一白蘭地酒,取 5.0 mL 用純水稀釋到 1.0 L,然後取 25.0 mL 的稀釋酒,再加入
50.0 mL、0.020 M K2Cr2O7的熱溶液,將 C2H5OH 完全氧化成乙酸(CH3COOH),其
反應式如下: 
3C2H5OH + 2Cr2O72- + 16H+→4Cr3+ +3CH
3COOH + 11H2O 
當溶液冷卻,加入 20.0 mL、0.1253 M 的Fe2+溶液與 Cr2O72-反應,剩餘的 Fe2+加入
diphenylamine sulfonic acid 指示劑,再以 7.46 mL,0.020 M K2Cr2O7滴定,達當量點
其反應式如下: 
6 Fe2+ +Cr
2O72- +14H
+→6 Fe3+ +2Cr
3+ +7H
2O 
請計算白蘭地酒中的%(w/v)C2H5OH 含量。(C2H5OH: FW = 46 g/mole)(20 分)