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108年公務人員普通考試試題
類科：
環境檢驗、環保技術
科目：
環境化學概要
考試時間：1小時 30 分 座號：
※注意：
可以使用電子計算器。
不必抄題，作答時請將試題題號及答案依照順序寫在試卷上，於本試題上作答者，不予計分。
本科目除專門名詞或數理公式外，應使用本國文字作答。
代號：44920
46320
頁次：2
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1
一、自然水體中若大氣 CO2溶於水體中，會增加水體中岩石（Rock）CaCO3(s)
的溶解度，反應式如下：
C
aCO3(s) + CO2(g) + H2O ⇄ Ca2+
(aq) + 2HCO3
-
(aq) 平衡常數 K
請寫出上述反應平衡常數 K的表示式，並利用下面系列反應式計算上
述反應的平衡常數 K值。（10 分）
H2CO3
⇄ H + HCO3
-
(aq)
2
CaCO ) ⇄ Ca2
) + CO3
2-
(aq)
+
CO2(g) + H O ⇄2CO3(aq)
K1 = 4.5×10-7
H
+
(aq
CO3
2-
( + H2O ⇄ HCO3
-
(aq) + OH-
KH = 3.4×10-2 M atm-1(亨利常數)
3(s
aq)
H2O ⇄ H+ + OH-
Ksp= 4.6×10-9
Kb = 2.1×10-4
Kw = 1.0×10-14
若目前大氣中 CO2的含量是 400 ppm，請計算水體中 CaCO3(s)的溶解
度。（10 分）
二、汞（Hg0）在室溫（298 K）的飽和蒸氣壓為 1.6×10-6 atm，如果有個古老
化學實驗室在早期有水銀的不慎洩漏未能完全回收清理，這些水銀經長
時間其汞蒸氣壓在室內已達飽和，請計算在一大氣壓及室溫下，該實驗
室每立方米（m3）空氣中有多少毫克（mg）的汞蒸氣。假設汞蒸氣是理
想氣體。（Hg：原子量=200.6 g mole-1，R=0.082 L atm /K mole）（15 分）
三、自然水中，Fe2+在酸性條件下可被大氣 O2(g)氧化為 Fe3+，反應式及各反
應物的標準生成自由能（Δ）如下:
°
G(298)f
4Fe2+
(aq) +4H+
(aq) +O2
(g)
⇄ 4Fe3+
(aq) +2H2O
Δ°
(298)f
G（KJ/mole）： -78.87 0 0 -4.6 -237.18
利用自由能（ΔG°）請計算上述反應的平衡常數K值。已知 G° =-RT lnK
（10 分）
Δ
T=298 K、R=8.314 joule/K mole Fe 原子量：55.85 g/mole
若水溶液與大氣達平衡，水溶液 pH=2，大氣 pO2(g)=0.21 atm，總溶解
性的 Fe 濃度為 1.0 mg/L，請計算自然水中 Fe2+及Fe3+莫爾濃度各為
何？（15 分）
代號：44920
46320
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2
四、臭氧（O3）是空氣污染物，可存在地表及平流層大氣中，請回答下列有
關O3的問題。
以Freon-12（CCl2F2）冷媒為起始化合物，經紫外光（UV）照射產生·Cl，
可與平流層中的 O3反應破壞 O3
（Ozone destruction），·Cl 可在反應中
重複產生，它的系列反應可用 Molina-Rowland scheme 來說明，請寫
出它們的系列反應式。（8分）
地表大氣中的臭氧可以利用下列方法分析其濃度，O3在KI 水溶液中將碘
離子（I-）氧化成 I2
，反應式：O3(g)+ 2 KI(aq)
+ H2O ⇄ I
2 + O2 + 2KOH
在室溫（298 K、1atm）取 10.0 L 空氣樣品需 17.0 μg的KI 將其中的
O3反應掉，請計算空氣樣品中含有多少 ppb 的O3。分子量 KI =166
g/mole，R=0.082 L atm/K mole（12 分）
五、水溶液中的毒化物氰離子(CN-)可利用 EDTA 螯合劑間接滴定分析其含量。
有一個 30.1 mL 之Ni2+溶液先以 0.013 M 的EDTA 滴定，共滴了 39.4 mL
EDTA。另有一個含氰離子(CN-)水溶液 12.8 mL 先加入過量 25.0 mL Ni2+
溶液，生成 Ni(CN)4
2-錯合物，其反應式如下：4 CN- + Ni2+ → Ni(CN)4
2-，
反應剩餘之 Ni2+再以 0.013 M 的EDTA 滴定，共滴了 10.15 mL，而
Ni(CN)4
2-不會與 EDTA 反應。依據上述之反應條件計算該 12.8 mL 的水
溶液中氰離子(CN-)之莫爾濃度。（20 分）