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文档简介

离子反应与离子共存电解质相关概念电解质:在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物;非电解质:在水溶液中和熔融状态下都不能够导电的化合物。电解质应是一定条件下本身电离而导电的化合物;CO2、SO2、SO3、NH3溶于水后也导电,却是与水反应生成新物质后电离而导电的,不是本身电离导电的,故属于非电解质。离子型电解质(强碱、大部分可溶盐)在水溶液中和熔融状态都可以电离。金属氧化物在熔融状态下可以电离。共价型电解质(酸、部分弱碱)在水溶液中可以电离。要点提示基础知识电离及电离方程式书写电离:电解质产生阴阳离子的过程。电离方程式:用来表示电解质产生离子的过程的式子。

强电解质弱电解质概念水溶液中全部电离的电解质水溶液中部分电离的电解质注意与溶解度无关电离程度在水溶液中完全电离在水溶液中部分电离电离过程不可逆过程可逆过程,存在电离平衡表示方法电离方程式用“=”电离方程式用“⇌”实例强酸:2、HNO3、H2SO4、HBr、HI、HClO4等强碱:KOH、NaOH、Ba(OH)2Ca(OH)2绝大多数盐:BaSO4、AgCl、CaCO3弱酸:HF、HClO、H2S、H2SO3、H3PO4、H2CO3、H2SiO3、CH3COOH、等。弱碱:NH3·H2O、Al(OH)3等不溶性碱水:H2O基础知识电离及电离方程式书写要点提示:电解质的强弱是以电离的程度来区分的,与物质的溶解度、溶液的导电能力没有必然联系。如BaSO4、CaCO3等虽然在水中溶解度很小,溶液的导电性很差,但是由于都是离子化合物,溶于水的部分是全部电离的,是强电解质。基础知识HCl=H++Cl-NaOH=Na++OH-NaCl=Na++Cl-NaHSO4=Na++H++SO42-HCl=H++Cl-NaOH=Na++OH-NaCl=Na++Cl-NaHSO4=Na++H++SO42-NaHCO3=Na++HCO3-HCO3-⇌H++CO32-HF⇌H++F-H2CO3⇌H++HCO3-HCO3-⇌H++CO32-基础知识离子反应概念:有离子参加或有离子生成的反应统称为离子反应。离子反应的本质离子反应的本质是溶液中某些物质的物质的量的减少(离子间不共存)。常见离子不共存类型复分解型:离子结合产生沉淀气体水;氧化还原型:离子间发生氧化还原反应;络合型:离子间发生络合反应。离子方程式离子方程式:用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。离子方程式的意义:离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应,还可以表示同一类型的离子反应。基础知识例1(2022·湖北·卷)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是A.在0.1mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、NO3-、SO32-B.在0.1mol·L-1氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO3-C.在0.1mol·L-1醋酸溶液中:SO42-、NH4+、Br-、H+D.在0.1mol·L-1硝酸银溶液中:K+、Cl-、Na+、CO32-真题突破例1(2022·湖北·卷)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是A.在0.1mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、NO3-、SO32-B.在0.1mol·L-1氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO3-C.在0.1mol·L-1醋酸溶液中:SO42-、NH4+、Br-、H+D.在0.1mol·L-1硝酸银溶液中:K+、Cl-、Na+、CO32-【答案】C【分析】通过试题提供一定的前提条件判定给出离子间共存的状况,考查学生的必备知识的符号语言的认知水平及能否正确判断出不同情况下离子共存关系,题干中的前提条件为不同电解质溶液考查学生对电解质电离的认知水平。试题评价能力的目标主要有对前提条件的分析与相应知识的辨析能力水平。真题突破例1(2022·湖北·卷)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是A.在0.1mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、NO3-、SO32-B.在0.1mol·L-1氯化钠溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HCO3-C.在0.1mol·L-1醋酸溶液中:SO42-、NH4+、Br-、H+D.在0.1mol·L-1硝酸银溶液中:K+、Cl-、Na+、CO32-【详解】A.氨水显碱性,会与Ag+、Cu2+反应,不能大量共存,A项错误;B.Fe3+、I-会发生氧化还原反应,不能大量共存,B项错误;C.醋酸显酸性,在醋酸溶液中SO42-、NH4+、Br-、H+均不会发生反应,能大量共存,C项正确;D.硝酸银中的银离子会与氯离子反应生成沉淀,不能大量共存,D项错误;真题突破例2(2021·重庆·卷)25°时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A.1.0mol·L-1氯化钡溶液中:Mg2+、K+、Br-、SO42-B.1.0mol·L-1硫酸中:A13+、Na+、Cl-、NO3-C.pH=1l的氨水中:Fe2+、Na+、NO3-、ClO-D.pH=1的硝酸中:Fe3+、K+、I-、SO42-真题突破【答案】B例2(2021·重庆·卷)25°时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A.1.0mol·L-1氯化钡溶液中:Mg2+、K+、Br-、SO42-B.1.0mol·L-1硫酸中:A13+、Na+、Cl-、NO3-C.pH=1l的氨水中:Fe2+、Na+、NO3-、ClO-D.pH=1的硝酸中:Fe3+、K+、I-、SO42-【分析】通过试题提供一定的前提条件判定给出离子间共存的状况,评价学生的必备知识的符号语言的认知水平及能否正确判断出不同情况下离子共存关系,试题前提条件中不仅设计电解质溶液信息以及溶液的pH不仅评价学生对电解质电离的认识和溶液酸碱性的认识。同时评价学生对多重信息的分析、筛选能力。真题突破例2(2021·重庆·卷)25°时,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是A.1.0mol·L-1氯化钡溶液中:Mg2+、K+、Br-、SO42-B.1.0mol·L-1硫酸中:A13+、Na+、Cl-、NO3-C.pH=1l的氨水中:Fe2+、Na+、NO3-、ClO-D.pH=1的硝酸中:Fe3+、K+、I-、SO42-【详解】A.Ba2+与SO42-生成BaSO4,不能大量共存,A项错误;B.该条件下各离子之间不发生反应,可以大量共存,B项正确;C.Fe2+会与氨水反应生成Fe(OH)2沉淀,不能大量共存,C项错误;D.硝酸是强氧化剂会与具有还原性的I-发生氧化还原反应,不能大量共存,D项错误;真题突破例3(2021·湖南·卷)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是粒子组判断和分析ANa+、Al3+、Cl-、NH3·H2O不能大量共存,因发生反应:Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2OBH+、K+、S2O32-、SO42-不能大量共存,因发生反应:2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2OCNa+、Fe3+、SO42-、H2O2能大量共存,粒子间不反应DH+、Na+、Cl-、MnO4-能大量共存,粒子间不反应真题突破【答案】B例3(2021·湖南·卷)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是粒子组判断和分析ANa+、Al3+、Cl-、NH3·H2O不能大量共存,因发生反应:Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2OBH+、K+、S2O32-、SO42-不能大量共存,因发生反应:2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2OCNa+、Fe3+、SO42-、H2O2能大量共存,粒子间不反应DH+、Na+、Cl-、MnO4-能大量共存,粒子间不反应【分析】该试题在离子共存基础上添加了离子反应方程式的判断,不仅考查学生离子不共存的判定同时考查离子方程式书写一般规律。针对离子反应方程式书写规律及物质的基础掌握水平也做出了考查。在评价学生基础知识水平的同时也利用符号和内容的正误判定评价学生的辨析能力和分析能力水平。真题突破例3(2021·湖南·卷)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是粒子组判断和分析ANa+、Al3+、Cl-、NH3·H2O不能大量共存,因发生反应:Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2OBH+、K+、S2O32-、SO42-不能大量共存,因发生反应:2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2OCNa+、Fe3+、SO42-、H2O2能大量共存,粒子间不反应DH+、Na+、Cl-、MnO4-能大量共存,粒子间不反应【详解】A.Al3+和NH3·H2O生成Al(OH)3沉淀而不是AlO2-,故A错误;B.S2O32-和H+反应生成单质硫、二氧化硫和水,离子方程式为:2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2O,故B正确;真题突破例3(2021·湖南·卷)对下列粒子组在溶液中能否大量共存的判断和分析均正确的是粒子组判断和分析ANa+、Al3+、Cl-、NH3·H2O不能大量共存,因发生反应:Al3++4NH3·H2O=AlO2-+4NH4++2H2OBH+、K+、S2O32-、SO42-不能大量共存,因发生反应:2H++S2O32-=S↓+SO2↑+H2OCNa+、Fe3+、SO42-、H2O2能大量共存,粒子间不反应DH+、Na+、Cl-、MnO4-能大量共存,粒子间不反应【详解】C.Fe3+做催化剂促进H2O2分解,不能大量共存,故C错误;D.在酸性条件下MnO4-能将Cl-氧化为Cl2,不能大量共存,故D错误;真题突破例4(2015·上海卷)某无色溶液含有下列离子中的若干种:H+、NH4+、Fe3+、Ba2+、Al3+、CO32–、Cl–、OH–、NO3–。向该溶液中加入铝粉,只放出H2,则溶液中能大量存在的离子最多有A.3种 B.4种 C.5种 D.6种真题突破【答案】C例4(2015·上海卷)某无色溶液含有下列离子中的若干种:H+、NH4+、Fe3+、Ba2+、Al3+、CO32–、Cl–、OH–、NO3–。向该溶液中加入铝粉,只放出H2,则溶液中能大量存在的离子最多有A.3种 B.4种 C.5种 D.6种【分析】该试题在离子共存考查基础上,通过金属铝的性质考查学生对常见物质的基础知识掌握情况,同时评价学生对信息的分析与提取能力和对知识的辨析能力。真题突破例4(2015·上海卷)某无色溶液含有下列离子中的若干种:H+、NH4+、Fe3+、Ba2+、Al3+、CO32–、Cl–、OH–、NO3–。向该溶液中加入铝粉,只放出H2,则溶液中能大量存在的离子最多有A.3种 B.4种 C.5种 D.6种【详解】含有Fe3+的溶液显黄色,在无色溶液中不能大量存在;H+与CO32–、OH–会发生反应,不能大量共存;OH–与NH4+、Al3+会发生反应,不能大量共存;Ba2+、Al3+、CO32–会发生反应,不能大量共存。向该溶液中加入铝粉,只放出H2,若溶液为碱性,则含有大量的OH–。还可能含有大量的Ba2+、CO32–、Cl–、NO3–。离子最多4种;若溶液为酸性,由于H+、NO3–起硝酸的作用,加入Al不能产生氢气,所以含有的离子可能是:H+、NH4+、Ba2+、Al3+、Cl–,最多是5种离子,C项符合题意,故选项是C。真题突破例5(2021·北京卷)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是选项ABCD试剂aCuSO4NH4HCO3H2SO4CH3COOH试剂bBa(OH)2Ca(OH)2Ba(OH)2NH3·H2O真题突破例5(2021·北京卷)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是选项ABCD试剂aCuSO4NH4HCO3H2SO4CH3COOH试剂bBa(OH)2Ca(OH)2Ba(OH)2NH3·H2O【答案】D【分析】该试题通过实验情景,考查学生对电解质及电离和离子反应相关知识的理解和认知水平。同时利用图像和文字信息评价学生的对信息的理解和分析能力以及对相关知识的辨析能力。真题突破例5(2021·北京·卷)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是选项ABCD试剂aCuSO4NH4HCO3H2SO4CH3COOH试剂bBa(OH)2Ca(OH)2Ba(OH)2NH3·H2OA.Ba(OH)2与CuSO4发生离子反应:Ba2++2OH-+Cu2++SO42-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当CuSO4溶液过量时,其电离产生的Cu2+、SO42-导电,使灯泡逐渐又变亮,A不符合题意;【详解】真题突破例5(2021·北京·卷)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是选项ABCD试剂aCuSO4NH4HCO3H2SO4CH3COOH试剂bBa(OH)2Ca(OH)2Ba(OH)2NH3·H2O【详解】B.Ca(OH)2与NH4HCO3发生离子反应:Ca2++2OH-+NH4++HCO3-=CaCO3↓+H2O+NH3·H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动离子浓度减小,灯泡逐渐变暗,当二者恰好反应时,溶液中自由移动的微粒浓度很小,灯泡很暗。当NH4HCO3溶液过量时,其电离产生的NH4+、HCO3-导电,使灯泡逐渐又变亮,B不符合题意;真题突破例5(2021·北京·卷)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是选项ABCD试剂aCuSO4NH4HCO3H2SO4CH3COOH试剂bBa(OH)2Ca(OH)2Ba(OH)2NH3·H2O【详解】C.Ba(OH)2与H2SO4发生离子反应:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O,随着反应的进行,溶液中自由移动的离子浓度减小,灯泡变暗,当二者恰好反应时,溶液中几乎不存在自由移动的微粒,灯泡完全熄灭。当H2SO4溶液过量时,其电离产生的H+、SO42-导电,使灯泡逐渐又变亮,C不符合题意;真题突破例5(2021·北京·卷)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是选项ABCD试剂aCuSO4NH4HCO3H2SO4CH3COOH试剂bBa(OH)2Ca(OH)2Ba(OH)2NH3·H2O【详解】D.CH3COOH与氨水发生离子反应:CH3COOH+NH3·H2O=CH3COO-+NH4++H2O,反应后自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,灯泡更明亮,不出现亮—灭(或暗)—亮的变化,D符合题意。真题突破例5(2021·北京·卷)使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,灯光变化不可能出现“亮→暗(或灭)→亮”现象的是选项ABCD试剂aCuSO4NH4HCO3H2SO4CH3COOH试剂bBa(OH)2Ca(OH)2Ba(OH)2NH3·H2O【详解】D.CH3COOH与氨水发生离子反应:CH3COOH+NH3·H2O=CH3COO-+NH4++H2O,反应后自由移动的离子浓度增大,溶液导电能力增强,灯泡更明亮,不出现亮—灭(或暗)—亮的变化,D符合题意。真题突破例6(2019·天津·卷)下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是实验现象离子方程式A向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3·H2OB向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+C二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色3SO2+2MnO4-+4H+=3SO42-+2Mn2++2H2OD氧化亚铁溶于稀硝酸FeO+2H+=Fe2++H2O真题突破例6(2019·天津·卷)下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是实验现象离子方程式A向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3·H2OB向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+C二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色3SO2+2MnO4-+4H+=3SO42-+2Mn2++2H2OD氧化亚铁溶于稀硝酸FeO+2H+=Fe2++H2O【答案】A【分析】该试题实验情景主题,考查学生对常见物质的基础知识掌握情况,同时考查学生对离子反应方程式书写规律的掌握情况。真题突破例6(2019·天津·卷)下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是实验现象离子方程式A向氢氧化镁悬浊液中滴加氯化铵溶液,沉淀溶解Mg(OH)2+2NH4+=Mg2++2NH3·H2OB向沸水中滴加饱和氯化铁溶液得到红褐色液体Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+

真题突破例6(2019·天津·卷)下列离子方程式能用来解释相应实验现象的是实验现象离子方程式C二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色3SO2+2MnO4-+4H+=3SO42-+2Mn2++2H2OD氧化亚铁溶于稀硝酸FeO+2H+=Fe2++H2O【详解】C、电荷不守恒,正确的离子方程式为:5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++4H++5SO42-,故C不能用来解释相应实验现象;D、硝酸具有强氧化性,其可将亚铁氧化成铁离子,正确的离子方程式为:3FeO+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+5H2O,故D不能用来解释相应实验现象;真题突破例7(2022·全国乙卷)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:向80~90℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤,滤渣②中有MnO2,该步反应的离子方程式为_______。真题突破例7(2022·全国乙卷)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:向80~90℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤,滤渣②中有MnO2,该步反应的离子方程式为_______。【答案】Fe2++MnO4-+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+【分析】该试题以工业制备为情景,通过流程图提供相应的物质转化关系。考查学生离子方程式书写规律的掌握情况。该试题也利用图像信息和文字信息评价学生对信息的分析与提取能力。真题突破例7(2022·全国乙卷)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下:向80~90℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤,滤渣②中有MnO2,该步反应的离子方程式为_______。【详解】向80~90℃滤液①中加入KMnO4溶液,可氧化Fe2+,得到Fe(OH)3和MnO2的滤渣②,反应的离子方程式为3Fe2++MnO4-+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+;真题突破例8(2022·辽宁)某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制各BiOCl和MnSO4,工艺流程如下:已知:①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3,FeS2转变为Fe2O3;②金属活动性:Fe>(H)>Bi>Cu;回答下列问题:生成气体A的离子方程式为_______。真题突破例8(2022·辽宁)某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制各BiOCl和MnSO4,工艺流程如下:已知:①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3,FeS2转变为Fe2O3;②金属活动性:Fe>(H)>Bi>Cu;回答下列问题:生成气体A的离子方程式为_______。【答案】Mn2O3+6H++2Cl-=2Mn2++Cl2↑+3H2O【详解】A为氯气,生成气体A的离子方程式为Mn2O3+6H++2Cl-=2Mn2++Cl2↑+3H2O;【分析】该试题以工业制备为情景,通过流程图提供相应的物质转化关系。考查学生离子方程式书写规律的掌握情况。该试题也利用图像信息和文字信息评价学生对信息的分析与提取能力。真题突破例9(2021·全国乙)磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO2+水解析出TiO2·xH2O沉淀,该反应的离子方程式是_______。真题突破例9(2021·全国乙)磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO2+水解析出TiO2·xH2O沉淀,该反应的离子方程式是_______。

【分析】该试题以工业制备为情景,通过流程图提供相应的物质转化关系。考查学生离子方程式书写规律的掌握情况。该试题也利用图像信息和文字信息评价学生对信息的分析与提取能力,以及学生是否可以利用类比思想进行模型建构。真题突破离子反应(不共存)的条件:复分解反应型生成难溶物或微溶物(大量)的离子不能大量共存④络合反应型离子间因发生络合反应而不能大量共存,常见的反应有如下两种:I.Fe3+与SCN-因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。II.Ag+与NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]+而不能大量共存。阳离子阴离子Ba2+、Ca2+、Pb2+CO32-、SO32-、SO42-、SiO32-、PO43-Fe3+、Cu2+、Fe2+OH-、S2-、CO32-、HCO3-、SiO32-、AlO2-Al3+、Zn2+OH-、CO32-、HCO3-、SiO32-、AlO2-H+SiO32-、AlO2-生成气体及挥发性物质的离子不能大量共存离子不能大量共存的离子H+S2O32-、CO32-、SO32-、HCO3-、HSO3-、S2-、HS-OH-NH4+(浓溶液并加热)生成难电离物质(水、弱酸、一水合氨等)H+与酸弱酸根(CH3COO-、CO32-、S2-、SO32-、ClO-等)生成弱酸不能大量共存;OH-与NH4+(稀溶液)生成弱碱不能大量共存;H+与OH-生成水不能大量共存。归纳总结离子反应(不共存)的条件:氧化还原型具有较强氧化性的离子与具有较强还原性的离子会发生氧化还原反应而不能大量共存。氧化性离子还原性离子ClO-、MnO4-(H+)、NO3-(H+)、Fe3+、Cr2O72-Fe2+(可与Fe3+共存)、S2-、I-、SO32-、HS-、HSO3-当弱酸的酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时,弱酸的酸根水解生成的OH-与弱碱的阳离子水解生成的H+反应生成水,从而使两种

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