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）︰99年11月10日 考试时限（分钟）：110分钟 是否需发放奖励金：是 试题 : 一、请说明何谓错合离子(complex ion)和离子对(ion pairs)?何者又称为inner-sphere complex? 何者又称为outer-sphere complex? 请举出在土壤溶液中之错合离子和离 子对各一例，并写出其稳定常数(stability constant)之表示式。 一般而言，哪个 (inner-sphere complex 或outer-sphere complex)之稳定常数较大？请解释其原因 。(10%) 二、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-之活度系数(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} A=0.511 三、请举出1:1、2:1和2:1:1之层状矽酸盐矿物(layer silicates)各一例，并由其构 造解释比较它们在CEC、比表面积(specific surface area)、膨胀性、c-轴间距 (c-spacing)大小之差异。(10%) 四、写出具有0.3层电荷 (layer charge)，其中90%来自八面体层之同构取代 (isomorphic substitution)(Mg2+取代Al3+)，10%来自四面体层的同构取代 (Al3+取代Si4+)之一个蒙特石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+和Na+的 位置，并估算其CEC。(10%) 五、什麽是下述土壤中pH依赖电荷(pH dependent charge)之主要来源?(10%) (答案须加以说明解释) (a) 一低有机质、高度风化之矿质土壤 (b) 一低有机质、轻度风化之蒙特石土壤 (c) 一微酸性的森林土壤 (d) 一低有机质、火山灰化育之土壤 六、请说明如何从土壤中萃取出黄酸(fluvic acid)和腐植酸(humic acid)，并请说 明黄酸和腐植酸性质之差异。并请说明为何黄酸和腐植酸具有缓冲土壤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%) 七、何谓离液系列(lyotropic series)? 并请以此离液系列解释说明为何土壤胶体对 於各种阳离子有不同之亲和力。(10%) 八、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%) 九、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)中盐之浓度如何影响此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。(10%) 十、请说明了解溶质在土壤溶液中之反应以及溶质和土壤固相之反应，以及获得这些 反应之平衡系数对於评估植物营养要素缺乏或不平衡以及有毒金属在土壤中移动 速率之重要性。(10%) --

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