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111-分科測驗-化學-題組-20-22 | Arete（艾睿）
111-分科測驗-化學-題組-20-22
簡單
0
0
某市因財政困難，停止使用自來水公司的供水系統，改為抽用河流的水，並停止添加金屬腐蝕抑制劑。常用金屬腐蝕抑制劑為磷酸鹽的衍生物，溶於水中所產生的磷酸根（
P
O
X
4
X
3
−
\ce{PO4^{3-}}
PO
X
4
X
3
−
）會與金屬水管腐蝕出的金屬離子形成難溶性鹽，即為水垢的來源。水垢會附著於管壁表面，減緩金屬水管腐蝕的速度，進而降低水中重金屬的含量。某研究團隊針對該水樣品中的金屬含量進行系統性的檢測，試圖找出水中重金屬與過往的差異。回答下列問題：
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研究團隊於某住家中收集水樣品，固定水龍頭的出水流量為
7.5
L
/
m
i
n
\ce{7.5 L/min}
7.5
L
/
min
，在
8
8
8
分鐘內，收集
6
6
6
瓶
1
1
1
公升的樣品
a
-
f
\ce{a-f}
a
-
f
及
6
6
6
瓶
250
250
250
毫升的樣品
g
-
l
\ce{g-l}
g
-
l
，分析各樣品的鉛濃度，結果如圖7所示。根據上述，下列敘述哪些正確？（圖中的
μ
g
\ce{\mu g}
μ
g
為微克，
1
1
1
微克
=
1
×
1
0
−
6
=1\times 10^{-6}
=
1
×
1
0
−
6
克）
A
有 4 個樣品的鉛濃度高於平均鉛濃度
B
樣品 a-f 的鉛濃度皆高於樣品 g-l
C
樣品 a-f 的鉛含量皆高於樣品 g-l
D
持續出水 8 分鐘後，可完全降低水中的鉛濃度
E
若水樣品的密度為 1 g/mL，有 3 個樣品的鉛濃度高於 40 ppm
研究團隊認為重金屬的來源是附著水管壁上的水垢崩解後流入水中（圖8），水垢中重金屬的含量分布如圖9所示。假設分析水樣品的重金屬分布與水垢的重金屬分布相同，試問下列何者為水樣品中的重金屬分布？
A
B
C
D
E
已知水垢中含有氫氧磷酸鉛（
P
b
X
5
(
P
O
X
4
)
X
3
O
H
\ce{Pb5(PO4)3OH}
Pb
X
5
(
PO
X
4
)
X
3
OH
）。式（1）為氫氧磷酸鉛在水中的溶解平衡，若在水中添加含磷酸鹽的金屬腐蝕抑制劑後，是否能降低水中鉛濃度？並說明之
5
P
b
X
2
+
(
a
q
)
+
3
P
O
X
4
X
3
−
(
a
q
)
+
O
H
X
−
(
a
q
)
⇌
P
b
X
5
(
P
O
X
4
)
X
3
O
H
(
s
)
~~~~\ce{5Pb^{2^+}(aq) + 3 PO4^{3-}(aq) + OH-(aq) <=> Pb5(PO4)3OH(s)}~~~~~
式（1）
是否能降低水中鉛濃度？
說明原因
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5
Pb
X
2
+
(
aq
)
+
3
PO
X
4
X
3
−
(
aq
)
+
OH
X
−
(
aq
)
Pb
X
5
(
PO
X
4
)
X
3
OH
(
s
)
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