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考點(diǎn)規(guī)范練23 水的電離和溶液的酸堿性
(時(shí)間:45分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本題共10小題,每小題5分,共50分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)
1.關(guān)于35 ℃的0.1 molL-1 NaOH溶液,以下表述錯(cuò)誤的是( )
A.KW>110-14
B.水電離的c(H+)>110-13 molL-1
C.pH>13
D.c(OH-)=c(H+)+c(Na+)
2.常溫下,已知0.1 molL-1一元酸HA溶液中c(OH-)c(H+)=110-8。下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A.HA為弱酸
B.pH=3的HA與pH=11的NaOH溶液等體積混合后溶液顯酸性
C.0.1 molL-1 HA溶液與0.1 molL-1 NaOH溶液等體積混合后所得溶液顯中性
D.T℃時(shí),pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等體積混合后溶液呈中性,則該溫度下KW=110-13
3.準(zhǔn)確移取20.00 mL某待測(cè)HCl溶液放入錐形瓶中,用0.100 0 molL-1 NaOH溶液滴定,下列說法正確的是 ( )
A.滴定管用蒸餾水洗滌后,裝入NaOH溶液進(jìn)行滴定
B.隨著NaOH溶液滴入,錐形瓶中溶液pH變大
C.用酚酞作指示劑,當(dāng)錐形瓶中溶液由紅色變無色時(shí)停止滴定
D.滴定達(dá)終點(diǎn)時(shí),發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴,則測(cè)定結(jié)果偏小
4.室溫下,下列有關(guān)溶液pH的說法正確的是( )
A.將pH=11的氫氧化鈉溶液加水稀釋100倍,溶液中c(H+)=110-13 molL-1
B.將pH=9的氫氧化鈉溶液和pH=13的氫氧化鋇溶液等體積混合,所得混合溶液的pH=11
C.將pH=1的硫酸和pH=5的鹽酸等體積混合,所得混合溶液的pH=1.3
D.pH=13的氫氧化鋇溶液和pH=1的鹽酸等體積混合,由于氫氧化鋇過量,所得溶液的pH>7
5.25 ℃時(shí),下列敘述正確的是( )
A.將pH=3的醋酸溶液和pH=11的NaOH溶液等體積混合后,pH>7
B.NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至pH=7,則c(Na+)=2c(SO42-)
C.0.1 molL-1 CH3COOH溶液與0.1 molL-1 CH3COONa溶液等體積混合后pH<7,則c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)
D.KNO3溶液和CH3COONH4溶液pH均為7,兩溶液中水的電離程度相同
6.常溫下,下列溶液的pH或微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )
A.某溶液中由水電離出的c(OH-)=110-a molL-1,若a>7時(shí),則該溶液的pH一定為14-a
B.將0.2 molL-1的某一元酸HA溶液和0.1 molL-1的NaOH溶液等體積混合后溶液的pH大于7,則反應(yīng)后的混合液:c(OH-)+c(A-)=c(H+)+c(Na+)
C.等體積、等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3溶液與NaHCO3溶液混合:c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)
D.常溫下NaHSO3溶液的pH<7,溶液中c(SO32-)
c(X-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
C.在B點(diǎn),兩者恰好完全反應(yīng)
D.在C點(diǎn),c(X-)+c(HX)=0.1 molL-1
9.用0.1 molL-1 NaOH溶液滴定10 mL 0.1 molL-1 H2A溶液,溶液的pH與NaOH溶液的體積關(guān)系如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.A點(diǎn)溶液中加入少量水:c(OH-)c(H2A)增大
B.B點(diǎn):c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-)
C.C點(diǎn):c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-)
D.水電離出來的c(OH-):B>D
10.室溫下,用相同濃度的NaOH溶液,分別滴定濃度均為0.1 molL-1的三種酸(HA、HB和HD)溶液,滴定曲線如圖所示,下列判斷錯(cuò)誤的是( )
A.三種酸的電離常數(shù)關(guān)系:KHA>KHB>KHD
B.滴定至P點(diǎn)時(shí),溶液中:c(B-)>c(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-)
C.pH=7時(shí),三種溶液中:c(A-)=c(B-)=c(D-)
D.當(dāng)中和百分?jǐn)?shù)達(dá)100%時(shí),將三種溶液混合后:c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-)-c(H+)
二、非選擇題(本題共4個(gè)小題,共50分)
11.(14分)(1)將0.15 molL-1稀硫酸V1 mL與0.1 molL-1 NaOH溶液V2 mL混合,所得溶液的pH為1,則V1∶V2= (溶液體積變化忽略不計(jì))。
(2)室溫下,某水溶液中存在的離子有Na+、A-、H+、OH-,根據(jù)題意,回答下列問題:
①若溶液pH>7,則c(Na+) c(A-),理由是 。
②若溶液由pH=3的HA溶液V1 mL與pH=11的NaOH溶液V2 mL混合而得,則下列說法正確的是 (填字母)。
A.若反應(yīng)后溶液呈中性,則c(H+)+c(OH-)=210-7molL-1
B.若V1=V2,反應(yīng)后溶液pH一定等于7
C.若反應(yīng)后溶液呈酸性,則V1一定大于V2
D.若反應(yīng)后溶液呈堿性,則V1一定小于V2
12.(8分)連二次硝酸(H2N2O2)是一種二元酸,可用于制N2O氣體。
(1)連二次硝酸中氮元素的化合價(jià)為 價(jià)。
(2)常溫下,用0.01 molL-1的NaOH溶液滴定10 mL 0.01 molL-1的H2N2O2溶液,測(cè)得溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示。
①寫出H2N2O2在水溶液中的電離方程式: 。
②B點(diǎn)時(shí)溶液中c(H2N2O2) (填“>”“<”或“=”,下同)c(N2O22-)。
③A點(diǎn)時(shí)溶液中c(Na+) c(HN2O2-)+c(N2O22-)。
13.(14分)有A、B、C、D四種強(qiáng)電解質(zhì),它們?cè)谒须婋x產(chǎn)生下列離子(每種物質(zhì)只含一種陰離子且互不重復(fù))。
陽離子
Na+、Ba2+、NH4+
陰離子
CH3COO-、OH-、Cl-、SO42-
已知①A、C溶液的pH均大于7,A、B的溶液中水的電離程度相同;②C溶液和D溶液相遇時(shí)只生成白色沉淀,B溶液和C溶液相遇時(shí)只生成有刺激性氣味的氣體,A溶液和D溶液混合時(shí)無現(xiàn)象。
(1)A是 ,B是 。(填化學(xué)式)
(2)用離子方程式表示A溶液pH>7的原因: 。
(3)寫出C與D反應(yīng)的離子方程式: 。
(4)25 ℃時(shí),0.1 molL-1 B溶液的pH=a,則B溶液中c(H+)-c(NH3H2O)= (用含有a的關(guān)系式表示)。
(5)將等體積、等物質(zhì)的量濃度的B溶液和C溶液混合,反應(yīng)后溶液中各種離子濃度由大到小的順序是 。
14.(14分)乙二酸(化學(xué)式為HOOC—COOH,可簡寫為H2C2O4)俗稱草酸,在100 ℃時(shí)開始升華,157 ℃時(shí)開始分解。
(1)探究草酸的酸性
①已知:25 ℃ H2C2O4的電離平衡常數(shù)為K1=5.410-2,K2=5.410-5;H2CO3的電離平衡常數(shù)為K1=4.410-7,K2=4.710-11。
下列離子方程式正確的是 。
A.H2C2O4+CO32-HCO3-+HC2O4-
B.HC2O4-+CO32-HCO3-+C2O42-
C.H2C2O4+CO32-C2O42-+H2O+CO2↑
D.2C2O42-+CO2+H2O2HC2O4-+CO32-
②向1 L 0.02 molL-1 H2C2O4溶液中滴加1 L 0.01 molL-1 NaOH溶液?；旌先芤褐衏(H+)>c(OH-),下列說法中正確的是 。
A.c(H2C2O4)>c(HC2O4-)
B.c(Na+)+c(H+)=2c(C2O42-)+c(HC2O4-)+c(OH-)
C.c(OH-)=c(H+)+2c(H2C2O4)-c(HC2O4-)
D.c(H2C2O4)+c(C2O42-)+c(HC2O4-)=0.02 molL-1
(2)用酸性KMnO4溶液滴定Na2C2O4溶液求算Na2C2O4的純度。
實(shí)驗(yàn)步驟:準(zhǔn)確稱取1 g Na2C2O4固體,配成100 mL溶液,取出20.00 mL于錐形瓶中。再向瓶中加入足量稀硫酸,用0.016 molL-1高錳酸鉀溶液滴定,滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗高錳酸鉀溶液25.00 mL。
①高錳酸鉀溶液應(yīng)裝在 (填“酸式”或“堿式”)滴定管中。
②滴定至終點(diǎn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。
③下列操作可能使測(cè)量結(jié)果偏高的是 。
A.盛裝Na2C2O4溶液的滴定管沒潤洗
B.盛裝高錳酸鉀溶液的滴定管滴定前尖嘴處有氣泡,滴定后氣泡消失
C.讀數(shù)時(shí)滴定前仰視,滴定后俯視
D.錐形瓶中殘留少量水
④計(jì)算Na2C2O4的純度為 。
考點(diǎn)規(guī)范練23 水的電離和溶液的酸堿性
1.C 25℃時(shí)KW=110-14,KW隨溫度的升高而增大,故A項(xiàng)正確;由于KW>110-14,c(OH-)=0.1molL-1,H+完全來自水,水電離的c(H+)>110-13molL-1,故B項(xiàng)正確;因?yàn)閏(H+)>110-13molL-1,所以pH<13,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)電荷守恒可知D項(xiàng)正確。
2.C 常溫下,c(OH-)c(H+)=KW=1.010-14,c(OH-)c(H+)=110-12,解得c(H+)=1.010-3molL-1,HA為弱酸,A項(xiàng)正確;pH=3的鹽酸與pH=11的NaOH溶液等體積混合后溶液顯中性,pH=3的弱酸HA溶液的濃度大于pH=3的鹽酸,故HA過量,與pH=11的NaOH溶液等體積混合后溶液顯酸性,B項(xiàng)正確;0.1molL-1HA溶液與0.1molL-1NaOH溶液等體積混合后恰好中和,生成弱酸強(qiáng)堿鹽,所得溶液顯堿性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;pH=2的稀硫酸和pH=11的NaOH溶液等體積混合后溶液呈中性,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=110-2molL-1,c(H+)=110-11molL-1,則KW=c(H+)c(OH-)=110-13,D項(xiàng)正確。
3.B 滴定管應(yīng)該先用標(biāo)準(zhǔn)的NaOH溶液潤洗后,再裝入NaOH溶液進(jìn)行滴定,A項(xiàng)錯(cuò)誤;錐形瓶中盛放的是鹽酸,隨著NaOH溶液的加入,鹽酸不斷被中和至中性,所以pH由小變大,B項(xiàng)正確;滴定終點(diǎn)應(yīng)該是溶液由無色變?yōu)榧t色,再等待半分鐘不恢復(fù)原色,這時(shí)才能停止滴定,C項(xiàng)錯(cuò)誤;懸滴沒有進(jìn)入錐形瓶中,但是在讀數(shù)時(shí),卻被認(rèn)為參加反應(yīng)了,所以測(cè)定的HCl的濃度偏大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4.C 室溫下,將pH=11的氫氧化鈉溶液加水稀釋100倍,溶液中氫氧根離子濃度由110-3molL-1變?yōu)?10-5molL-1,故c(H+)=110-9molL-1,A項(xiàng)錯(cuò)誤;氫氧化鈉和氫氧化鋇都是強(qiáng)電解質(zhì),所以兩種溶液等體積混合時(shí),氫氧根離子濃度等于二者氫氧根離子濃度之和的一半,即混合溶液中氫氧根離子濃度=12(10-5+10-1)molL-1≈0.05molL-1,所以氫離子濃度為210-13molL-1,則溶液的pH=-lg(210-13)=12.7,B項(xiàng)錯(cuò)誤;氯化氫和硫酸都是強(qiáng)電解質(zhì),兩種溶液等體積混合時(shí),c(H+)等于二者氫離子濃度之和的一半,即混合溶液的氫離子濃度約等于0.05molL-1,則混合溶液的pH=1.3,C項(xiàng)正確;pH=13的氫氧化鋇溶液和pH=1的鹽酸等體積混合,氫離子和氫氧根離子恰好反應(yīng)完全,溶液呈中性,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
5.C 由于醋酸為弱酸,pH=3的醋酸溶液和pH=11的NaOH溶液等體積混合后,醋酸過量,故混合后溶液顯酸性,pH<7,A項(xiàng)錯(cuò)誤;NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至pH=7時(shí),根據(jù)電荷守恒有c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42-),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;等濃度的CH3COOH溶液和CH3COONa溶液等體積混合后,溶液顯酸性,結(jié)合電荷守恒有c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),故C項(xiàng)正確;KNO3為強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽,對(duì)水的電離無影響,CH3COONH4為弱酸弱堿鹽,對(duì)水的電離起促進(jìn)作用,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
6.B 常溫下某溶液中由水電離出的c(OH-)=110-amolL-1,若a>7時(shí)說明水的電離受到抑制,溶液可能是酸或堿的溶液,則該溶液的pH可能為14-a或a,A項(xiàng)錯(cuò)誤;將0.2molL-1的某一元酸HA溶液和0.1molL-1的NaOH溶液等體積混合后得到等濃度的HA和NaA的混合溶液,根據(jù)電荷守恒有:c(OH-)+c(A-)=c(H+)+c(Na+),B項(xiàng)正確;等體積、等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3溶液與NaHCO3溶液混合,根據(jù)物料守恒有:2c(Na+)=3[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)],C項(xiàng)錯(cuò)誤;常溫下NaHSO3溶液的pH<7,說明HSO3-的電離程度大于水解程度,溶液中c(SO32-)>c(H2SO3),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
7.D A項(xiàng),用酸堿中和滴定法測(cè)待測(cè)液濃度時(shí),裝標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管用水洗后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高;B項(xiàng),用酸堿中和滴定法測(cè)待測(cè)液濃度時(shí),裝待測(cè)液的錐形瓶用水洗后用待測(cè)液潤洗2~3次,會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高;C項(xiàng),測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí),將堿溶液緩慢倒入酸溶液中,由于熱量損失會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低;D項(xiàng),用蒸餾水濕潤的pH試紙測(cè)定硫酸鈉溶液的pH,因?yàn)榱蛩徕c溶液顯中性,對(duì)測(cè)定結(jié)果沒有影響。
8.B 根據(jù)圖像可知,0.1000molL-1HX溶液的2c(X-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-),B項(xiàng)正確;在B點(diǎn),pH=7,加入的NaOH溶液體積小于25.00mL,沒有恰好完全反應(yīng),C項(xiàng)錯(cuò)誤;在C點(diǎn),溶液的總體積為50mL,由物料守恒可知:c(X-)+c(HX)=0.1000molL-10.025L0.05L=0.05molL-1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
9.D 向H2A溶液中加入少量水,H2A、H+的濃度均減小,c(OH-)c(H2A)=c(OH-)c(H+)c(H2A)c(H+)=KWc(H2A)c(H+),則c(OH-)c(H2A)增大,故A項(xiàng)正確;10mL0.1molL-1NaOH溶液與10mL0.1molL-1H2A溶液反應(yīng)恰好生成NaHA,此時(shí)溶液呈酸性,HA-的電離程度大于其水解程度,所以B點(diǎn)有c(Na+)>c(HA-)>c(H+)>c(A2-)>c(OH-),故B項(xiàng)正確;根據(jù)電荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(HA-)+2c(A2-)+c(OH-),C點(diǎn)溶液呈中性,所以c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),故C項(xiàng)正確,D點(diǎn)H2A與氫氧化鈉恰好反應(yīng)生成Na2A,A2-水解促進(jìn)水的電離,B點(diǎn)為NaHA溶液,HA-電離使溶液呈酸性,抑制水的電離,所以水電離出來的c(OH-):Bc(Na+)>c(HB)>c(H+)>c(OH-),正確;C項(xiàng),對(duì)于任何一種酸HX,加NaOH反應(yīng)達(dá)到中性時(shí),酸越弱,需要的NaOH越少,c(Na+)越小,溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(X-),由于c(H+)=c(OH-),則c(Na+)=c(X-),由于酸性HA>HB>HD,故達(dá)中性時(shí)三種溶液中c(A-)>c(B-)>c(D-),錯(cuò)誤;D項(xiàng),完全中和并混合后,溶液中溶質(zhì)有NaA、NaB、NaD,水電離的H+部分與A-、B-、D-結(jié)合生成HA、HB、HD,所以根據(jù)質(zhì)子守恒有c(H+)+c(HA)+c(HB)+c(HD)=c(OH-),正確。
11.答案(1)1∶1 (2)①> 根據(jù)電荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),由于c(OH-)>c(H+),故c(Na+)>c(A-)?、贏D
解析(1)根據(jù)混合后所得溶液的pH為1,可得0.15molL-12V1mL-0.1molL-1V2mL(V1+V2) mL=0.1molL-1,解得V1∶V2=1∶1;(2)①根據(jù)電荷守恒,c(H+)+c(Na+)=c(OH-)+c(A-),若溶液pH>7,則c(OH-)>c(H+),故c(Na+)>c(A-);②若反應(yīng)后溶液呈中性,則HA是強(qiáng)酸,c(H+)+c(OH-)=210-7molL-1,A項(xiàng)正確;若HA是強(qiáng)酸,得到溶液顯中性,pH=7,若HA是弱酸,則HA部分電離,同體積反應(yīng)后溶液顯酸性,pH<7,B項(xiàng)錯(cuò)誤;若反應(yīng)后溶液呈酸性,如果HA是弱酸,可能因?yàn)榉磻?yīng)后HA過量使溶液顯酸性,V1不一定大于V2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;若反應(yīng)后溶液呈堿性,如果HA是強(qiáng)酸,說明NaOH過量,V1一定小于V2,若HA是弱酸,HA不完全電離,未電離部分也消耗NaOH,側(cè)面說明V1一定小于V2,D項(xiàng)正確。
12.答案(1)+1
(2)①H2N2O2H++HN2O2-、HN2O2-H++N2O22-?、??、?
解析(1)H2N2O2分子中,H的化合價(jià)為+1價(jià),O的化合價(jià)為-2價(jià),根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為0,得氮元素的化合價(jià)為+1價(jià)。
(2)①從圖像可知0.01molL-1的H2N2O2溶液pH=4.3,故H2N2O2是二元弱酸,以第一步電離為主,故在水溶液中的電離方程式:H2N2O2H++HN2O2-、HN2O2-H++N2O22-;②B點(diǎn)時(shí)溶液中溶質(zhì)是NaHN2O2,其溶液pH>7,說明HN2O2-以水解為主,故溶液中c(H2N2O2)>c(N2O22-);③a點(diǎn)時(shí)溶液中c(Na+)+c(H+)=c(HN2O2-)+2c(N2O22-)+c(OH-),pH=7,則c(H+)=c(OH-),得c(Na+)=c(HN2O2-)+2c(N2O22-),c(Na+)>c(HN2O2-)+c(N2O22-)。
13.答案(1)CH3COONa NH4Cl
(2)CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-
(3)Ba2++SO42-BaSO4↓ (4)10a-14 molL-1
(5)c(OH-)>c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)
解析這七種離子形成的堿性物質(zhì)中一定含有OH-或CH3COO-,而酸性物質(zhì)則只可能含有NH4+,即為水解顯酸性的鹽,又因A、B的水溶液中水的電離程度相同,則A應(yīng)為水解顯堿性的物質(zhì),則一定為CH3COO-形成的鹽,C中含有OH-。D溶液與C溶液只生成白色沉淀,因此D中含SO42-,則C為Ba(OH)2,因B與C只生成有刺激性氣味的氣體,則B一定為NH4Cl,又因A、B溶液中水的電離程度相同,且A、D兩溶液混合無現(xiàn)象,則A為CH3COONa,D為Na2SO4。
(4)在0.1molL-1NH4Cl溶液中存在電荷守恒:c(H+)+c(NH4+)=c(Cl-)+c(OH-),根據(jù)物料守恒,知:c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3H2O)=0.1molL-1,兩式聯(lián)立,可得c(H+)-c(NH3H2O)=c(OH-)=KWc(H+)=10-1410-amolL-1=10a-14molL-1。
(5)根據(jù)題意知,NH4Cl與Ba(OH)2的物質(zhì)的量相等,混合后,溶液中的溶質(zhì)為NH3H2O、BaCl2和剩余的Ba(OH)2,其中BaCl2與Ba(OH)2的物質(zhì)的量濃度相等,NH3H2O的濃度約為BaCl2或Ba(OH)2濃度的2倍,則溶液中c(OH-)最大,c(Ba2+)=c(Cl-),因氨水為弱堿溶液,NH3H2O發(fā)生部分電離,則電離產(chǎn)生的c(NH4+)c(Ba2+)=c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)。
14.答案(1)①BC ②B
(2)①酸式?、诋?dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO4溶液時(shí),溶液由無色變?yōu)樽仙?紫紅色),且半分鐘內(nèi)不褪色 ③B?、?7%
解析(1)①根據(jù)電離常數(shù)知酸性強(qiáng)弱順序是H2C2O4>HC2O4->H2CO3>HCO3-,根據(jù)強(qiáng)酸制取弱酸知:H2C2O4和CO32-反應(yīng)生成C2O42-和CO2,HC2O4-和CO32-反應(yīng)生成HCO3-和C2O42-,B、C正確。②向1L0.02molL-1H2C2O4溶液中滴加1L0.01molL-1NaOH溶液,發(fā)生反應(yīng)H2C2O4+NaOHNaHC2O4+H2O,則反應(yīng)后的溶液是等濃度的H2C2O4和NaHC2O4的混合溶液,混合溶液中c(H+)>c(OH-),說明H2C2O4的電離程度大于HC2O4-的水解程度,則c(H2C2O4)
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廣西2019年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)
考點(diǎn)規(guī)范練23
水的電離和溶液的酸堿性
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