【知识点详解】
1. 盐类水解:
盐类水解是指在水中,盐的离子与水电离出的氢离子或氢氧根离子结合,形成弱酸或弱碱的过程。这个过程导致溶液的酸碱性发生变化。例如,在题目中提到的CH3COONa溶液中,醋酸根离子(CH3COO-)会与水中的氢离子(H+)结合,生成弱酸醋酸(CH3COOH),同时增加溶液中的氢氧根离子(OH-),使溶液呈碱性。
2. 沉淀溶解平衡:
难溶电解质在水中存在溶解平衡,即沉淀与离子之间的转化达到动态平衡。溶解平衡常数称为溶度积(Ksp)。例如,题目中提到的CuS和PbS,它们的Ksp分别为6.3×10-36和8.0×10-28,当溶液中Cu2+、Pb2+浓度小于1.0×10-5mol·L-1时,要保持溶解平衡,需要保证S2-的浓度足够高,计算得到S2-的最低浓度为8.0×10-23mol·L-1。
3. 盐类水解的应用:
盐类水解在实际生活和工业中有着广泛应用,如在化工流程中调节pH值、污水处理、农业施肥等。在题目中提到的工艺流程中,ZnO等含锌废渣通过处理,转化为ZnCO3·2Zn(OH)2,这过程中可能涉及到盐类水解。
4. 溶度积计算与沉淀条件:
在处理含锌废渣时,加入(NH4)2S使Cu2+、Pb2+生成硫化物沉淀,根据溶度积原理,可以通过计算得出S2-的最小浓度,以确保Cu2+、Pb2+浓度低于设定值。
5. 沉淀滴定法:
在莫尔法中,K2CrO4作为指示剂,硝酸银作为标准溶液滴定Cl-,通过观察Ag2CrO4砖红色沉淀的生成来判断滴定终点。滴定过程需要注意溶液pH的控制,以避免形成干扰沉淀,如[Ag(NH3)2]+,影响滴定结果。
6. 工艺流程设计:
从MgCl2制备MgCO3·H2O的过程中,需要考虑去除杂质,如FeCl2、FeCl3,这可能涉及到氧化还原反应和沉淀反应,以保证最终产品的纯度。在实际操作中,可能需要用到调节pH、选择合适的沉淀剂等步骤。
7. 化学平衡常数:
Ksp不仅用于描述沉淀溶解平衡,还用于计算平衡时离子的浓度。在处理含锌废渣时,通过Ksp可以确定S2-浓度,以达到理想的沉淀效果。
盐类水解和沉淀溶解平衡是高中化学中的核心概念,涉及多个知识点,包括水解原理、平衡常数计算、应用以及实验方法等,这些都是高考备考的重点内容。学生需要掌握这些基础知识,并能够灵活运用到各种情境中,解决实际问题。