課程名稱︰土壤化學 課程性質︰農化系大三必修 課程教師︰李達源 開課學院：生物資源暨農學院 開課系所︰農業化學系 考試日期（年月日）︰2010年1月13日 考試時限（分鐘）：110分鐘 是否需發放獎勵金：YES!! （如未明確表示，則不予發放） 試題 : 一、 土壤對 Cl-和 H2PO4-的吸持機制有何不同，請說明之。 (10%) 二、 由下圖Ｐ之溶解度積圖(solubility diagram)說明，當一個pH值為４之土壤，施用 磷肥使其 pH2PO4 之水準達到２，磷可能發生之一序列反應。 (10%) ａ 0┌ \ ╲↙ │ \ ╲ 　 (以pH4作鉛直線經abcd四點) 1├ \ \╲ │ \ \ ╲ 紅色： fluoroapatite 2├ \ \ ╲ │ ↗\ \ ╲ ╱ 白色： hydroxyapatite 3├ ｂ \ \ \╲ ╱╱ │ \ \ \ ╲╱╱ 綠色： dicalcium phosphate 4├ \ \ \╱╳ dihydrate pH2PO4 │ \ \ ╱\ ╲ 5├ \ \╱ \ ╲ 紫色： octocalcium phosphate │ ╱╱\ \ 6├ ╱ \ \ \ 黃色： variscite │ ｃ ╱╱ \ \ \ 7├ ↘╱╱ \ \ \ 藍色： stengite │ ╱╱ \ \ \ 8├ ╱╱↖ \ \ \ │ ╱╱ ｄ \ \ \ 9│ ╱ \ \ │ \ \ 10└─┴─┴─┴─┴─┴─┴─┘ ２　３　４　５　６　７　８　９　pH 三、 請說明非離子性(nonionic)有機化合物Kow(octanol-water partiton coefficient) 值和非離子性有機化合物被土壤吸持程度之關係。並請說明非離子性有機化合物 之 Kow 與 Koc 之關係，以及如何應用 Koc 來推估非離子性有機化合物被土壤吸 持之吸持係數(KD)。 (10%) 四、 請簡繪以 NaOH 滴定 HCl與AlCl3混合液(H:Al=1:3) 之電導滴定(conductimetric titration)和電位滴定(potentiometric titration)曲線之形狀。以 NaOH 滴定 酸性土壤之滴定曲線和滴定 HCl和AlCl3混合液 之滴定曲線的形狀類似，請說明 其原因。 (10%) 五、 請說明土壤可交換性酸度(exchangeable acidity)和土壤不可交換性酸度 (nonexchangeable acidity)有何不同？應如何測定之？又土壤可交換酸度之主要 組成為何？ (10%) 六、 請說明何謂土壤之 ESP 以及 EC值？並請說明土壤之 ESP和EC值 和經常使用來灌 溉土壤之灌溉水之 EC、SAR、RSC 之關係。 (10%) 七、 請說明何謂鹼土(sodic soil)？需藉由哪些測定來判定一土壤是否為鹼土(並說明 如何測定)？此類土壤為何不利作物生長？此類土壤應如何改良？ (10%) 八、 請說明土壤之氧化還原電位(redox potential, Eh)如何測定？並參考下圖說明一 pH值為７之土壤測得其Eh為0.5V，請問在此狀態下土壤中NO3-、MnO2、FeOOH以及 SO4 2-可能有的化學變化。 (10%) 1.25┌──────────────┐ Ｒ │---- │ Ｅ │ ---- │ Ｄ 1.00├------------ ┤ (每一種顏色各代表一條直線) Ｏ │ -- ---------- │ Ｘ │ -- ------------│ 綠色： NO3-←→N2 0.75├ -- ---- ┤ Ｐ │---------- ----│ 紅色： MnO2←→Mn2+ Ｏ │ ---------- │ Ｔ 0.50├ -- --------┤ 白色： FeOOH←→Fe2+ Ｅ │ -- │ Ｎ │ -- │ 藍色： NO3-←→NO2- Ｔ 0.25├ -- ┤ Ｉ │------ -- │ 紫色： SO4 2-←→H2S Ａ │ ------ -- │ Ｌ 0.00├------- ------ -- ┤ 黃色： CO2←→CH4 ︵ │ ------- ------ --│ Eh │ ------ ----│ ︶ -0.25├ -------┤ (volts) │ │ │ │ -0.50└────┴────┴────┘ ２　　　 ４　　　　６　　　　８ pH 九、 請說明土壤溶液中我們關切之弱溶性陰離子(weakly soluble anions)有哪些？ 並請說明它們在土壤中之有效性(availability)如何隨 pH 和 Eh 而改變？(10%) 十、 一化合物在一土壤中之批次吸附試驗(batch adsorption experiments)所得之等 溫吸附曲線(adsorption isotherm)適合 Langmuir方程式[q= x/m= KCeb/(1+KCe)] 來描述，並得知其吸附參數 K= 0.78 L/mmol, b= 1.26 mmol/kg，請繪出此化合 物被此土壤吸附之等溫吸附曲線。 (10%) --

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