课程名称︰土壤化学 课程性质︰必修 课程教师︰李达源 开课学院：生物资源暨农学院 开课系所︰农业化学系 考试日期（年月日）︰98年11月11日 考试时限（分钟）：110分钟 是否需发放奖励金：是 （如未明确表示，则不予发放） 试题 : 一、请说明何谓inner-sphere complex? 何谓outer-sphere complex? 请举出在土壤 溶液中之inner-sphere complex和outer-sphere complex各一例，并写出其稳定 常数(stability constant)之表示式。 (10%) 二、何谓两性现象(amphoterism)？ 请举一两性离子(amphoteric ion)为例说明此现 象。 (10%) 三、一含有0.01M Ca2+、0.05M Na+、0.03M Cl-、0.02M SO42-、以及0.01M HCO3-之 溶液其离子强度(ionic strength)为何？请以Davies方程式计算在此混合溶液中 Ca2+和SO42-之活性系数(activity coefficient)。请问此溶液是否会产生CaSO4 之沉淀？ (10%) CaSO4之Ksp=10^(-4.6)，Davies方程式:logγ=-AZ^2{[I^0.5/(1+I^0.5)]-0.3I} 四、请说明Kaolinite、Vermicolite和Chlorite等三种层状矽酸盐矿物 (layer silicates) 之构造，并由其构造解释比较它们在CEC、比表面积、膨胀性、c-轴 间距 (c-spacing) 大小之差异。 (10%) 五、写出具有0.3层电荷 (layer charge)，其中90%来自八面体层之同位置换 (isomorphic substitution)(Mg2+取代Al3+)，10%来自四面体层的同位置换 (Al3+取代Si4+)之一个蒙特石 (montmorrilonite) 矿物之半单位化学式 (half unit-cell formula)。此矿物饱和之阳离子是Na+。请画图表示此矿物并指出 Mg2+、Al3+、Si4+及Na+的位置。 (10%) 六、请说明土壤胶体电荷之来源：永久电荷与pH依赖电荷其产生原因及其特性之差异 。并请说明如何测定土壤之CEC。 (10%) 七、请说明黄酸(fluvic acid)和腐植酸(humic acid)其特性之主要差异，并请说明 黄酸和腐植酸如何具有缓冲土壤pH能力、影响土壤构造(soil structure)、影响 重金属和微量元素在土壤中动态等功能。 (10%) 八、何谓离液系列(lyotropic series)? 并请以此离液系列说明土壤胶体对於阳离子 之选择性(selectivity)，并请解释其原因。 (10%) 九、请写出以Na+交换土壤胶体上之Ca2+之Gapon equation (并请注明各项之单位)。 假设已知一土壤之Gapon交换系数(KG)为 0.015 (L*mmole^(-1))^0.5，以一SAR (sodium absorption ratio)为 40 (mmole*L^(-1))^0.5之灌溉水灌溉此一土壤 ，请估算平衡时此土壤之ESR(exchangeable sodium ratio)为何？ (10%) 十、何谓扩散电双层(diffuse double layer, DDL)？请以图说明阳离子之电荷数和 总体溶液 (bulk solution)中阳离子之浓度如何影响此DDL之厚度，并解释其原 因。并请说明DDL之厚度如何影响黏粒之絮聚和分散，因而影响土壤构造。 (10%) --

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