高考化学一轮复习专题三溶液中的离子反应单元集训习题苏教版.docx

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高考化学一轮复习专题三溶液中的离子反应单元集训习题苏教版

专题三溶液中的离子反应

1.能大量共存于溶液中的离子组有

A.Al3+、Na+、AlO2-、NO3-、Cl-

B.Cl-、HCO3-、OH-、Na+、SO42-

C.Ba2+、OH-、Cl-、K+、NO3-

D.Fe2+、H+、Na+、NO3-、SO42-

【解答】答案C

2.下列说法不正确的是()

A.在25℃时,将c mol•L-1的醋酸溶液与0.02mol•L-1NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性,用含c的代数式表示CH3COOH的电离常数Ka=

B.0.1mol•L-1醋酸溶液中:

c(H+)2=c(H+)•c(CH3COO-)+KW

C.常温下醋酸和醋酸钠混合溶液中c(CH3COOH)、c(CH3COO-)与pH值的关系如上图所示,当pH=4.5溶液中:

c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)

D.等体积等物质的量浓度的CH3COONa(aq)与NaCl(aq)中离子总数大小:

N前>N后

【解答】答案D

试题分析:

A、25℃时,将c mol•L-1的醋酸溶液与0.02mol•L-1NaOH溶液等体积混合后溶液刚好呈中性,即CH3COOH⇌CH3COO-+H+平衡体系中,c(CH3COOH)=(c-0.02)mol•L-1,c(CH3COO-)=0.02 mol•L-1,c(H+)=1×10-7mol•L-1,则CH3COOH的电离常数为Ka=

,故A正确;B、0.1 mol•L-1醋酸溶液中存在离子的电荷守恒:

c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH一),可推得c(H+)2=c(H+)•c(CH3COO一)+KW,故B正确;C、随着溶液pH的增大,c(CH3COO-)增大,c(CH3COOH)减小.pH=4.75溶液中c(CH3COO-)=c(CH3COOH),pH=4.5溶液中c(CH3COOH)>c(CH3COO-),且溶液显酸性,c(H+)>c(OH-),同时由图中数据分析知,c(CH3COO-)>c(H+),故C正确;D、电荷守恒分析,等体积等物质的量浓度的CH3COONa (aq)与NaCl(aq)中离子总数都为n(Na+)+n(H+)],醋酸根离子水解,显然前者c(H+)小,所以N前<N后,故D错误;故选D。

【考点定位】考查图象分析方法,电解质溶液中电荷守恒,离子浓度的大小比较

【名师点睛】溶液中离子浓度大小比较的规律:

(1)多元弱酸溶液,根据多步电离分析。

如H3PO4的溶液中,c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)。

多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根的分步水解分析:

如Na2CO3溶液中,c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)。

(2)不同溶液中同一离子浓度的比较,则要注意分析溶液中其他离子对其的影响。

如在①NH4Cl②CH3COONH4③NH4HSO4溶液中,c(NH4+)浓度的大小为③>①>②。

(3)如果题目中指明溶质只有一种物质(该溶质经常是可水解的盐),要首先考虑原有阳离子和阴离子的个数,水解程度如何,水解后溶液显酸性还是显碱性。

(4)如果题目中指明是两种物质,则要考虑两种物质能否发生化学反应,有无剩余,剩余物质是强电解质还是弱电解质;若恰好反应,则按照“溶质是一种物质”进行处理;若是混合溶液,应注意分析其电离、水解的相对强弱,进行综合分析。

(5)若题中全部使用的是“>”或“<”,应主要考虑电解质的强弱、水解的难易、各粒子个数的原有情况和变化情况(增多了还是减少了)。

(6)对于HA和NaA的混合溶液(多元弱酸的酸式盐:

NaHA),在比较盐或酸的水解、电离对溶液酸、碱性的影响时,由于溶液中的Na+保持不变,若水解大于电离,则有c(HA)>c(Na+)>c(A-),显碱性;若电离大于水解,则有c(A-)>c(Na+)>c(HA),显酸性。

若电离、水解完全相同(或不水解、不电离),则c(HA)=c(Na+)=c(A-),但无论是水解部分还是电离部分,都只能占c(HA)或c(A-)的百分之几到百分之零点几,因此,由它们的酸或盐电离和水解所产生的c(H+)或c(OH-)都很小。

3.下列说法正确的是

A.直接加热蒸干FeCl3溶液,可得FeCl3固体

B.加入催化剂可加快反应速率,并提高反应物的转化率

C.pH值相同的CH3COOH溶液和NH4Cl溶液中,水的电离程度相同

D.可用Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4,转化为易于除去的CaCO3

【解答】答案D

试题分析:

A、在FeCl3溶液中,Fe3+发生水解生成Fe(OH)3,由于加热蒸发,使HCl挥发,破坏平衡,使平衡不断向右移动,结果生成Fe(OH)3,又由于灼热使Fe(OH)3受热分解生成Fe2O3,故A正确;B、催化剂能提高反应速率但不能改变反应的转换率,故B错误;C、在醋酸溶液中氢离子大量来自于酸的电离,水的电离程度不大,在氯化铵溶液中大量氢氧根离子来自铵根的水解,故两组水的电离程度不同;D、硫酸钙微溶于水,碳酸钙不溶于水,即可用碳酸钠除去碳酸钙,故D正确。

考点:

盐类水解的应用

4.下列化学实验事实及解释都正确的是

A.向Na2S03溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀出现,说明Na2S03溶液已经变质

B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率

C.等体积、

都为3的酸HA和HB分别与足量的锌反应,HA放出的氢气多,说明酸性:

D.向浓度均为0.1

的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入少量氨水,先生成Cu(OH)2沉淀,说明

【解答】答案B

试题分析:

A、加入硝酸酸化的BaCl2溶液,Na2SO3具有还原性,可被硝酸氧化生成Na2SO4,所以不能说明Na2SO3是否变质,应用盐酸酸化的氯化钡检验,A错误;B、锌比铁活泼,海轮外壳上镶锌块,组成铁锌原电池,铁为正极,被保护,B正确;C、等体积、PH都为3的酸HA和HB中电离出的氢离子的浓度相同,HA放出的氢气多,说明HA溶液中还有未电离的分子,则HA属于弱酸,C错误;D、向浓度均为0.1mol/L的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入少量氨水,先生成Cu(OH)2沉淀,说明先达到Cu(OH)2的KSP,说明KspMg(OH)2]>KsPCu(OH)2],Dcw。

答案选B。

考点:

离子的检验,原电池,沉淀溶解平衡

5.下列有关“电离平衡”的叙述正确的是()

A.电解质在溶液里达到电离平衡时,分子的浓度和离子的浓度相等 

B.电离平衡时,由于分子和离子的浓度不断发生变化,所以说电离平衡是静态平衡   

C.电离平衡是相对的、暂时的,外界条件改变时,平衡就会发生移动

D.电解质达到电离平衡后,各种离子的浓度相等 

【解答】答案C

试题分析:

弱电解质的电离达到平衡时,分子和离子的浓度不再变化,但不一定相等;而且是动态平衡,只不过分子电离成离子的速率与离子结合成分子的速率相等。

考点:

弱电解质的电离平衡。

6.下列离子方程式书写正确的是

A.实验室用大理石和稀盐酸制取CO2:

2H++CO

=CO2↑+H2O

B.铁和稀硝酸反应:

Fe+2H+===H2↑+Fe2+

C.向AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液:

Al3++3OH-=Al(OH)3↓

D.用氢氧化钠检验氯化铵溶液中铵根离子:

NH4++OH-

NH3↑+H2O

【解答】答案D

解析:

A错,实验室用大理石和稀盐酸制取:

CaCO3+2H+=====Ca2++CO2↑+H2O;

B错,铁和稀硝酸反应:

Fe+4H++NO3—=====Fe3++NO↑+2H2O;

C错,向AlCl3溶液中加入过量的NaOH溶液:

AL3++4OH—=====ALO2—+2H2O

D正确,

7.常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是()

A.0.1mol·L-1NaOH溶液:

K+、Ba2+、Cl-、HCO3-

B.0.1mol·L-1Na2CO3溶液:

K+、NH

、NO

、SO

C.0.1mol·L-1FeCl3溶液:

K+、Na+、I-、SCN-

D.0.1mol·L-1HCl的溶液:

Ca2+、Na+、ClO-、NO

【解答】答案B

试题分析:

离子之间若发生化学反应,就不能大量共存,反之,可以大量共存,HCO3-在NaOH溶液中不存在,A错误;0.1mol·L-1Na2CO3溶液中K+、NH

、NO

、SO

都能大量共存,B正确;Fe3+与SCN-不能大量共存,C错误;H+与ClO-不能大量共存,D错误。

考点:

考查离子共存等知识。

8.高氯酸、硫酸、硝酸和盐酸都是强酸,其酸性在水溶液中差别不大,以下是某温度下这四种酸在冰醋酸中的电离常数

HClO4

H2SO4

HCl

HNO3

Ka]

1.6×10-5

6.3×10-9

1.6×10-9

4.2×10-10

从以上表格中判断以下说法中不正确的是()

A.在冰醋酸中硫酸的电离方程式为H2SO4=2H++SO

B.在冰醋酸中高氯酸是这四种酸中最强的酸

C.在冰醋酸中这四种酸都没有完全电离

D.水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区别这四种酸的强弱

【解答】答案A

试题分析:

A、在冰醋酸中硫酸存在电离平衡,所以其电离方程式为H2SO4

H++HSO4-,A不正确;B、在醋酸中,高氯酸的电离平衡常数最大,所以高氯酸的酸性最强,故B正确;C、根据电离平衡常数知,在醋酸中这几种酸都不完全电离,故C正确;D、这四种酸在水中都完全电离,在冰醋酸中电离程度不同,所以水对于这四种酸的强弱没有区分能力,但醋酸可以区分这四种酸的强弱,故D正确;故选A。

考点:

考查电解质的电离

9.下列离子组合,能够大量共存的是

A、酸性溶液中:

Al3+、Fe3+、SO42-、SCN-

B、透明溶液中:

MO4-、K+、Na+、NO3-

C、加入铝粉后产生氢气的溶液中:

Ba2+、K+、NO3-、Al3+

D、强酸性溶液中:

Na+、Fe2+、SO42-、NO3-

【解答】答案B

解析:

A选项中Fe3+与SCN-要形成络合物而不能共存。

C选项中加入铝粉后产生氢气的溶液可能是酸性溶液,也可能是碱性溶液,如果是碱性溶液,那么Al3+要与OH-反应生成偏铝酸根离子。

D选项中因为是强酸性溶液,NO3-在酸性溶液中表现出强氧化性,可以将Fe2+氧化成Fe3+,因此也不能共存。

10.室温下,下列溶液中粒子浓度关系不正确的是

A.pH=1的NaHSO4溶液:

c(H+)=c(SO42-)+c(OH-)

B.0.1mol•L-1NaHCO3溶液与0.1NaOH溶液等体积混合,所得溶液中:

c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)

C.CH3COONa和CaCl2混合溶液:

c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)

D.含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液:

2c(Na+)=3c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)]

【解答】答案C

试题分析:

A.NaHSO4溶液里存在电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=2c(SO42-)+c(OH-),且c(Na+)=c(SO42−)可得出c(H+)=c(SO42-)+c(OH-),故A正确。

B.二者等浓度、等体积混合后即Na2CO3溶液,因CO32-的水解溶液显碱性,存在c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-),故B正确;C.用CH3COONa溶液中的物料守恒c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)以及CaCl2溶液中的c(Cl−)=2c(Ca2+)可得c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO−)+c(CH3COOH)+c(Cl−),故C错误;D.含等物质的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液存在的物料守恒式为2c(Na+)=3c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)],故D正确,答案为C。

考点:

考查溶液里离子浓度的比较,涉及物料守恒和电荷守恒。

11.常温下,Ksp(CaSO4)=9×10-6,常温下CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲线见图,下列叙述不正确的是

①CaSO4在稀硫酸中的溶解性比在纯水中的溶解性小

②a、c两点均可以表示CaSO4溶于水所形成的饱和溶液

③a点对应的Ksp不等于c点对应的Ksp

④b点对应的溶液将有沉淀生成

⑤向d点溶液加入适量CaCl2物体可以变到c点

⑥d点溶液通过蒸发溶剂可以变到c点

⑦常温下CaSO4溶于水的饱和溶液中,c(Ca2+)与c(SO42-)的乘积对应曲线上任意一点

⑧常温下,向100mL饱和CaSO4溶液中加入400mL0.01mol/LNa2SO4溶液,能使溶液由a点变为b点

A.3句B.4句C.5句D.6句

【解答】答案C

试题分析:

①CaSO4(s)

Ca2+(aq)+SO42-(aq),在稀硫酸中,该平衡逆向移动,硫酸钙的溶解度降低,正确;②若硫酸钙溶于水,电离出等量的Ca2+和SO42-,即Ca2+和SO42-的浓度相等,所以a、c两点均不可以表示CaSO4溶于水所形成的饱和溶液,错误;③a、c两点的温度相同,所以a点对应的Ksp等于c点对应的Ksp,错误;④b点Qc>Ksp,所以有沉淀生成,正确;⑤根据CaSO4(s)

Ca2+(aq)+SO42-(aq),向d点溶液加入适量CaCl2物体,平衡逆向移动,c(SO42-)减小,不可能变到c点,错误;⑥d点溶液通过蒸发后各离子浓度都增大,不可能保持SO42—浓度不变而到达c点,错误;⑦在沉淀溶解平衡曲线上的任意一点均是平衡状态,所以c(Ca2+)与c(SO42-)的乘积对应曲线上任意一点,正确;⑧CaSO4饱和溶液c(Ca2+)=c(SO42-)=3×10-3mol/L,加入400mL0.01mol/LNa2SO4溶液后,c(Ca2+)=0.6×10-3mol/L,c(SO42-)=8×10-3mol/L,Qc<Ksp,没有沉淀生成,无法使溶液由a点变为b点,错误;答案选C

考点:

考查沉淀溶解平衡的应用。

12.某温度下,已知Ksp(BaSO4)=1.1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9。

下列说法正确的是

A.BaSO4比BaCO3溶解度小,所以,BaCO3不可能转化为BaSO4

B.BaCO3、BaSO4均不溶于水,所以都可以做钡餐试剂

C.任何温度下,向BaCl2溶液中加入Na2CO3和Na2SO4,当两种沉淀共存时,c(SO42-)/c(CO32-)=4.4×10-2

D.该温度下,BaCO3若要在Na2SO4溶液中转化为BaSO4,则Na2SO4的物质的量浓度至少为2.2×10-6mol·L-1

【解答】答案D

试题分析:

A.物质的溶解度越小,形成沉淀所需要的离子的浓度就越小,就越容易形成沉淀。

就更容易发生由难溶的向更难溶的物质转化。

故BaCO3可能转化为BaSO4。

A错误;B.BaSO4既不溶于水也不溶于酸,所以可以做钡餐试剂;而BaCO3虽然不溶解于水但却能够溶解于酸中,Ba是重金属,容易导致人中毒,所以BaCO3不能用作钡餐试剂。

B错误;C.只要在该温度下,向Na2CO3溶液中加入BaCl2和Na2SO4,当两种沉淀共存时,c(SO42—)/c(CO32—)=4.4×10-2才成立。

C错误;D.该温度下BaCO3的Ksp(BaCO3)=2.5×10-9,C(Ba2+)·C(CO32—)=2.5×10-9,C2(Ba2+)=2.5×10-9,所以C(Ba2+)=5×10-5。

若要在Na2SO4溶液中转化为BaSO4,C(Ba2+)·C(SO42—)≥1.1×10-10,则C(SO42—)≥1.1×10-10÷c(Ba2+)=1.1×10-10÷5×10-5=2.2×10-6mol/L,即Na2SO4浓度至少为2.2×10-6mol/L,D正确,答案选D。

考点:

考查沉淀的溶度积常数的应用及沉淀的转化等知识。

13.某温度下,纯水中由H2O电离出的c(H+)=2×10-7mol·L-1,则此时H2O电离出的c(OH-)=__________mol·L-1,该温度下,浓度为0.01mol·L-1的NaOH溶液的pH=__________。

【答案】2×10-712-lg4

【解析】纯水中H2O电离出的c(H+)=c(OH-),所以c(OH-)=2×10-7mol·L-1,该温度下水的离子积KW=c(H+)·c(OH-)=4×10-14,浓度为0.01mol·L-1的NaOH溶液中c(H+)=

=4×10-12,pH=-lgc(H+)=12-lg4

14.某溶液中,可能含有下表所列离子中的某几种:

取少量该溶液,向其中加入某试剂X,产生沉淀的物质的量(n)与加入试剂X的体积(V)关系如下图所示:

(1)若X是NaOH溶液,原溶液中一定含有的阴离子有_________________;BC段反应的离子方程式为______________。

(2)若X是盐酸,则原溶液中一定含有的金属阳离子是____________;AB段发生反应的总离子方程式为____________;OA段生成沉淀的物质的量之比为________________。

【解答】答案

(1)Cl-(1分)Al(OH)3+OH-=Al(OH)4]-

或Al(OH)3+OH-=AlO2+H2O(2分)

(2)Na+(1分)CO32-+2H+=H2O+CO2↑(2分)

n(H2SiO3)∶nAl(OH)3]=11∶2(2分)

试题分析:

(1)若X是氢氧化钠,向溶液中加氢氧化钠溶液,先生成沉淀,当AB段时,沉淀的量不变化,氢氧化钠和铵根离子反应生成气体;当BC段时沉淀的质量减少,部分沉淀和氢氧化钠反应,部分沉淀不反应,说明溶液中有铝根离子和镁离子,则溶液中不含硅酸根离子、碳酸根离子和偏铝酸根离子,所以溶液中含有的阴离子是氯离子,X是NaOH溶液,则BC段是氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式为:

Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;

(2)如果X是盐酸,向溶液中加盐酸,先生成沉淀,当AB段时,沉淀的量不变化,盐酸和碳酸根离子反应生成气体,则溶液中不含镁离子、铝离子;当BC段时沉淀的质量减少,部分沉淀和盐酸反应,部分沉淀和盐酸不反应,说明溶液中有硅酸根离子和偏铝酸根离子,弱酸根离子和铵根离子能双水解,所以溶液中含有的阳离子是钠离子,通过以上分析知,溶液中含有的阳离子是钠离子,AB段发生反应是碳酸根离子和氢离子反应生成二氧化碳和水,离子方程式为:

CO32-+2H+=H2O+CO2↑;根据图象知,氢氧化铝和盐酸反应需要1v盐酸,偏铝酸根离子和硅酸根离子和盐酸反应需要盐酸4V盐酸,有关反应方程式为:

AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓、SiO32-+2H+=H2SiO3↓、Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,根据方程式知,H2SiO3Al(OH)3物质的量之比n(H2SiO3)∶nAl(OH)3]=11∶2

考点:

离子共存相关计算

15.分析化学常用草酸钠晶体(Na2C2O4溶液无色)作为基准物质测定酸性KMnO4

溶液的浓度。

请回答下列问题:

(1)Na2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式是_________________________

(2)称取WgNa2C2O4晶体配成100mL溶液,配制时使用的一种主要仪器是_________

(3)移取20.00mLNa2C2O4溶液置于锥形瓶中,则酸性KMnO4溶液装在_______式滴定管中(填“酸”或“碱”)

(4)滴定终点的现象是_________________________________

(5)若滴定管起始读数和终点读数如图所示,则酸性KMnO4溶液的物质的量浓度为_____________________________

(6)下列操作导致测定的酸性KMnO4溶液浓度偏高的是____

a.配制Na2C2O4溶液定容时俯视

b.锥形瓶用蒸馏水洗净后,再用Na2C2O4溶液润洗2—3次

c.滴定前滴定管中有气泡,滴定终点滴定管中气泡消失

d.滴定前仰视读数,滴定终点俯视读数

【解答】答案

(1)2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O

(2)100mL容量瓶(3)酸

(4)溶液由无色变为紫红色,且保持半分钟颜色不变(5)

mol·L-1(6)d

试题分析:

(1)Na2C2O4溶液与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,反应的离子方程式是2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;

(2)称取WgNa2C2O4晶体配成100mL溶液,配制时使用的一种主要仪器是100mL容量瓶;

(3)酸性高锰酸钾溶液具有酸性和强氧化性,则酸性KMnO4溶液装在酸式滴定管中;

(4)高锰酸钾溶液显紫红色,则滴定终点的现象是溶液由无色变为紫红色,且保持半分钟颜色不变;

(5)根据滴定管起始读数和终点读数可知消耗高锰酸钾溶液的体积是20.70mL—0.70mL=20.00mL,则根据方程式可知酸性KMnO4溶液的物质的量浓度为

mol/L;

(6)a.配制Na2C2O4溶液定容时俯视,则溶液浓度偏高,消耗酸性高锰酸钾溶液体积增加,测量值偏低,a错误;b.锥形瓶用蒸馏水洗净后,再用Na2C2O4溶液润洗2—3次,则消耗酸性高锰酸钾溶液体积增加,测量值偏低,b错误;c.滴定前滴定管中有气泡,滴定终点滴定管中气泡消失,则消耗酸性高锰酸钾溶液体积增加,测量值偏低,c错误;d.滴定前仰视读数,读数偏大,滴定终点俯视读数,读数偏小,所以消耗高锰酸钾溶液体积减小,测量值偏高,d正确,答案选d。

考点:

考查氧化还原反应滴定实验

16.(8分)1.t℃时,某稀硫酸溶液中c(H+)=10-amol·L-1,c(OH-)=10-bmol·L-1,已知a+b=13:

(1)该温度下水的离子积常数Kw的数值为。

(2)该温度下(t℃),将100mL0.1mol·L-1的稀H2SO4溶液与100mL0.4mol·L-1的NaOH溶液混合后(溶液体积变化忽略不计),溶液的pH=。

(写出计算过程)

(3)常温下pH=5的H2SO4的溶液稀释500倍后,溶液中SO42-的浓度与H+浓度的比值约为(写出计算过程)

【解答】答案

(1)10-13或1.0×10-13(2分)

(2)12(4分)(3)1:

10(2分)

17.某温度下的水溶液中,c(H+)=10xmol/L,c(OH-)=10ymol/L。

x与y的关系如图所示:

(1)该温度下水的离子积为。

(2)该温度下0.01mol/L的NaOH溶液pH为。

【答案】

(1)10-15

(2)13

【解析】

试题分析:

(1)根据图知,当c(H+)=10-5mol/L,c(OH-)=10-10mol/L,由离子积常数=c(H+).c(OH-)=10-5.10-10=10-15,答案为:

10-15;

(2)c(OH-)=0.01mol/Lc(H+)=10-15/0.01=10-13mol/LPH=13.

考点:

考查水的离子积常数,PH值的计算。

18.(12分)化学需氧量(COD)常作为衡量水体中有机物含量多少的指标。

某化学课外小组的同学拟采用碱性高锰酸钾溶液测定某海

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