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）︰100年11月9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，并写出稳定常数(stabil- ity constants)之表示式。 10% 二、请以可能发生的反应说明为何Al3+在酸性和硷性溶液不会沉淀，但在中性溶液中一沉 淀。10% 三、一含有0.01M Ca2+、0.05M Na+、0.030M Cl-、0.02M SO42-，以及0.01M HCO3-之溶 液其离子强度(ionic strength)为何?请以Davies方程式计算在此混和溶液中Ca2+和SO42- 之活度系数(activity coefficient)。请问此溶液是否会产生CaSO4之沉淀(CaSO4之Ksp =10^(-4.6))? (Davies防城市:logγ=-AZ^2{[I^0.5/(1+I^0.5)]-0.3I} 10% 四、请问土壤粘粒部分(clay fraction)常见之2:1型层状矽酸盐矿物(layer silicates) 有哪几种?并请尤其构造比较以及解释他们在CEC、比表面积、膨胀性的大小之差异。10% 五、写出具有0.7曾电荷(layer charge)[100%来自四面体层之同购取代(isomorphic sub- stitution)]之一个蛭石矿物之半单位化学式(half unit-cell formula)。此矿物饱和之 阳离子是Mg2+。请画图表示此矿物并指出Mg2+、Al3+、Si4+的位置。 10% 六、什麽是下述土壤中PH依赖电荷之主要来源?(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 七、请说明如何由土壤中萃取出腐植酸(humic acids)，饼请说明腐植酸之主要官能基 (functional groups)以及为何具有缓冲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、请比较土壤胶体对於下述阳离子亲和力之大小，并解释其原因。 10% A3+、Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Cs+ 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，经测得其土壤溶液之SAR (sodium adsorption ratio)为60(mmole L^-1)^0.5，请估算此土壤之ESR(exchangeable sodium ratio)。 10% 十、请比较(a)相同浓度Ca2+ v.s Na+ (b)0.01M Na+ v.s 0.1M Na+来中和带负电之土壤 胶体的扩散电双层(diffuse double layer, DDL)厚度之大小，并解释其原因。并请说明 DDL之後度如何影响粘粒之絮聚和分散。 10% --

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