課程名稱︰土壤化學 課程性質︰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）︰100年11月9日 考試時限（分鐘）：110分鐘 是否需發放獎勵金：是 試題 : 一、請說明何謂inner-sphere complex? 何謂outer-sphere complex? 請舉出在土壤溶液 中之inner-sphere complex 和 outer-sphere complex各一例，並寫出穩定常數(stabil- ity constants)之表示式。 10% 二、請以可能發生的反應說明為何Al3+在酸性和鹼性溶液不會沉澱，但在中性溶液中一沉 澱。10% 三、一含有0.01M Ca2+、0.05M Na+、0.030M Cl-、0.02M SO42-，以及0.01M HCO3-之溶 液其離子強度(ionic strength)為何?請以Davies方程式計算在此混和溶液中Ca2+和SO42- 之活度係數(activity coefficient)。請問此溶液是否會產生CaSO4之沉澱(CaSO4之Ksp =10^(-4.6))? (Davies防城市:logγ=-AZ^2{[I^0.5/(1+I^0.5)]-0.3I} 10% 四、請問土壤粘粒部分(clay fraction)常見之2:1型層狀矽酸鹽礦物(layer silicates) 有哪幾種?並請尤其構造比較以及解釋他們在CEC、比表面積、膨脹性的大小之差異。10% 五、寫出具有0.7曾電荷(layer charge)[100%來自四面體層之同購取代(isomorphic sub- stitution)]之一個蛭石礦物之半單位化學式(half unit-cell formula)。此礦物飽和之 陽離子是Mg2+。請畫圖表示此礦物並指出Mg2+、Al3+、Si4+的位置。 10% 六、什麼是下述土壤中PH依賴電荷之主要來源?(10%)(答案須加以說明解釋) (a) 一低有機質，高度風化之礦質土壤 (b) 一低有機質，輕度風化之蒙特石土壤 (c) 一微酸性的森林土壤 (d) 一低有機質、火山灰化育之土壤 七、請說明如何由土壤中萃取出腐植酸(humic acids)，餅請說明腐植酸之主要官能基 (functional groups)以及為何具有緩衝PH能力、影響土壤構造(soil structure)、影響 重金屬和微量元素在土壤中動態等功能。 10% 八、請比較土壤膠體對於下述陽離子親和力之大小，並解釋其原因。 10% A3+、Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Cs+ 九、請寫出以Na+交換土壤膠體上之Ca2+之Gapon equation(並請註明各項之單位)。假設 已知一土壤之Gapon交換係數(KG)為0.015(L mmole^-1)^0.5，經測得其土壤溶液之SAR (sodium adsorption ratio)為60(mmole L^-1)^0.5，請估算此土壤之ESR(exchangeable sodium ratio)。 10% 十、請比較(a)相同濃度Ca2+ v.s Na+ (b)0.01M Na+ v.s 0.1M Na+來中和帶負電之土壤 膠體的擴散電雙層(diffuse double layer, DDL)厚度之大小，並解釋其原因。並請說明 DDL之後度如何影響粘粒之絮聚和分散。 10% --

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