高考申論題
111年
[環境檢驗] 分析化學
第 三 題
📖 題組：
二、(一)請計算 BaSO4 的溶解度。Ksp = 1.1x10-10。（10 分） (二)將 BaSO4 加入 1.0 M 的 NaCl 溶液中，請說明 Ksp 的變化。（上升、下降、或不變)（4 分） (三)請說明造成 Ksp 變化的原因。（6 分）
二、(一)請計算 BaSO4 的溶解度。Ksp = 1.1x10-10。（10 分） (二)將 BaSO4 加入 1.0 M 的 NaCl 溶液中，請說明 Ksp 的變化。（上升、下降、或不變)（4 分） (三)請說明造成 Ksp 變化的原因。（6 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (三)
請說明造成 Ksp 變化的原因。（6 分）
思路引導 VIP
承接上題，此題引導考生思考「鹽效應」(Salt effect)。當溶液中加入不具共同離子的強電解質 (NaCl) 時，離子強度增加，會如何影響 Ba²⁺ 和 SO4²⁻ 的活性？進而如何影響溶解平衡？注意：這裡的「Ksp 變化」通常是指「溶解度增加」的理論解釋。
小題 (一)
請計算 BaSO4 的溶解度。Ksp = 1.1x10-10。（10 分）
思路引導 VIP
這題是典型的溶解度積常數運算。BaSO4 解離產生一莫耳鋇離子與一莫耳硫酸根離子。假設溶解度為 s，則 Ksp = s^2。計算時需注意平方根的開方計算。
小題 (二)
將 BaSO4 加入 1.0 M 的 NaCl 溶液中，請說明 Ksp 的變化。（上升、下降、或不變)（4 分）
思路引導 VIP
這是一個陷阱題，關鍵在於區分「熱力學溶度積常數 (Ksp⁰)」與「濃度積 (Ksp')」。在標準化學定義下，常數只隨溫度改變。然而在分析化學討論「鹽效應」時，有時會討論表觀溶解度的變化。必須精確回答常數本身的定義。
鹽效應與離子強度
💡 離子強度增加降低活性係數，導致表觀溶解度上升。
🔗 鹽效應 (Salt Effect) 發生機制
- 1 加入惰性電解質 — 加入與沉澱物無共同離子的鹽類（如 1.0 M NaCl）
- 2 離子強度增加 — 溶液中離子總濃度與電荷數增加
- 3 活性係數降低 — 離子氛圍屏蔽電荷，使活性係數 γ 變小
- 4 平衡位移補償 — 為了維持 Ksp=a*a=[M]γ*[X]γ，[M][X] 必須增大
- 5 溶解度上升 — 更多固體溶解以提供額外的離子濃度
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🔄 延伸學習：延伸學習：比較同離子效應（抑制溶解）與鹽效應（促進溶解）的相互競爭。
