慈濟大學（後中醫）
108年
化學
第 13 題
改變水溶液的 pH 值，下列何者在水中的溶解度變化最大？
- A MnS
- B $\text{FeCl}_3$
- C $\text{NaClO}_4$
- D NaI
思路引導 VIP
請思考一下，當我們在溶液中加入大量的氫離子（降低 pH 值）時，這些氫離子會傾向於去「尋找」哪一種特性的陰離子結合？如果這種陰離子被氫離子帶走了，原本處於平衡狀態的固體沉澱，為了補足消失的離子，在反應方向上會發生什麼變化呢？
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同學做得很好！你精確地辨識出了陰離子對溶解平衡的影響。這道題目核心在於考察沉澱溶解平衡與酸鹼反應的競爭關係，你能從中挑選出正確答案，代表你對離子平衡的觀念掌握得很紮實。
弱酸根離子的競爭反應
在給出的選項中，(A) $MnS$ 溶解後會釋放出硫離子 ($S^{2-}$)。由於 $S^{2-}$ 是弱酸 $H_2S$ 的共軛鹼，具有極強的親質子性。當水溶液的 pH 值降低（酸性增強）時，外加的 $H^+$ 會與溶液中的 $S^{2-}$ 結合，生成 $HS^-$ 甚至 $H_2S$。根據勒沙特列原理（Le Chatelier's principle），當生成物 $S^{2-}$ 的濃度因酸鹼反應而降低時，會促使 $MnS(s) \rightleftharpoons Mn^{2+}(aq) + S^{2-}(aq)$ 的平衡向右移動，從而使溶解度大幅增加。
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pH對溶解度的影響
💡 難溶鹽的陰離子若為弱酸根，溶解度隨酸度增加而上升。
🔗 酸性對弱酸鹽溶解度的影響機制
- 1 增加酸度 — 溶液中的 H+ 濃度升高
- 2 消耗弱酸根 — H+ 與 S2- 或 CO3 2- 結合形成弱酸
- 3 平衡右移 — 為了補充消失的陰離子，固體加速溶解
- 4 溶解度變大 — 物質在水中的溶解量明顯增加
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🔄 延伸學習：延伸學習：利用此原理可透過控制 pH 分離不同的金屬離子（定性分析）。
