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解题方法
1 . 铁黄(FeOOH)是一种无机颜料也是重要的化工产品。由钛白粉废渣制备铁黄的过程如下:
已知:ⅰ.钛白粉废渣成分:主要是FeSO4·H2O,含少量TiOSO4和不溶物
ⅱ.TiOSO4+(x+1)H2OTiO2·xH2O↓+H2SO4
ⅲ.0.1 mol·L-1Fe2+生成Fe(OH)2,开始沉淀时pH=6.3,完全沉淀时pH=8.3;0.1 mol·L-1Fe3+生成FeOOH,开始沉淀时pH=1.5,完全沉淀时pH=2.8
(1)Ti原子的价层电子排布式为:__________ 。
(2)“纯化”过程中加入过量铁粉的目的是__________ 。
(3)“制备晶种”的过程及现象:向一定浓度的FeSO4溶液中加入氨水,产生白色沉淀,并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6时开始通入空气并记录pH变化。
①产生沉淀后的pH低于已知ⅲ中的6.3。沉淀生成后溶液中c(Fe2+)__________ 0.1 mol·L-1(填“大于”、“小于”或“等于”)
②0~t1时段,pH几乎不变,主要发生反应的化学方程式为__________ ;t1~t2时段,pH明显降低,主要发生反应的离子方程式为__________ 。
(4)产品纯度测定:
铁黄纯度可以通过下列方法进行测定
已知:Fe3++3C2O= Fe(C2O4),Fe(C2O4) 不与稀碱液反应。
①若Na2C2O4过量,会使测定结果__________ 。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
②计算该产品的纯度(写计算过程)。__________
已知:ⅰ.钛白粉废渣成分:主要是FeSO4·H2O,含少量TiOSO4和不溶物
ⅱ.TiOSO4+(x+1)H2OTiO2·xH2O↓+H2SO4
ⅲ.0.1 mol·L-1Fe2+生成Fe(OH)2,开始沉淀时pH=6.3,完全沉淀时pH=8.3;0.1 mol·L-1Fe3+生成FeOOH,开始沉淀时pH=1.5,完全沉淀时pH=2.8
(1)Ti原子的价层电子排布式为:
(2)“纯化”过程中加入过量铁粉的目的是
(3)“制备晶种”的过程及现象:向一定浓度的FeSO4溶液中加入氨水,产生白色沉淀,并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6时开始通入空气并记录pH变化。
①产生沉淀后的pH低于已知ⅲ中的6.3。沉淀生成后溶液中c(Fe2+)
②0~t1时段,pH几乎不变,主要发生反应的化学方程式为
(4)产品纯度测定:
铁黄纯度可以通过下列方法进行测定
已知:Fe3++3C2O= Fe(C2O4),Fe(C2O4) 不与稀碱液反应。
①若Na2C2O4过量,会使测定结果
②计算该产品的纯度(写计算过程)。
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解题方法
2 . CuCl可用作有机合成的催化剂。工业上用黄铜矿(主要成分是CuFeS2,还含有少量SiO2)制备CuCl的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)的电子排布式是:_______ 。
(2)“浸取”时,硫元素转化为硫酸根离子,则反应的离子方程式为_______ 。
(3)“滤渣①”的成分是_______ (填化学式)
(4)已知在水溶液中存在平衡:(无色)。“还原”时使用浓盐酸和固体的原因是_______ ;当出现_______ 现象时,表明“还原”进行完全。
(5)制备。请补充由还原所得的滤液液制备的操作步骤:_______ ,真空干燥。[已知是一种难溶于水和乙醇的白色固体,潮湿时易被氧化。实验中必须使用的试剂:水、、、]。
回答下列问题:
(1)的电子排布式是:
(2)“浸取”时,硫元素转化为硫酸根离子,则反应的离子方程式为
(3)“滤渣①”的成分是
(4)已知在水溶液中存在平衡:(无色)。“还原”时使用浓盐酸和固体的原因是
(5)制备。请补充由还原所得的滤液液制备的操作步骤:
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2021-09-15更新
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386次组卷
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2卷引用:江苏省如东高级中学2022届高三第一次学情检测化学试题
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解题方法
3 . 氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵为紫色晶体,难溶于水,是制备热敏材料VO2的原料,其化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O。实验室以V2O5为原料合成用于制备VO2的氧钒(Ⅳ)碱式碳酸铵晶体,过程如下:已知:+4价钒在弱酸性条件下具有还原性,能被O2氧化。
(1)V基态核外电子排布式为_______ 。N2H4·2HCl为离子化合物,1molN2H4·2HCl中含有的σ键数目为________ 。
(2)步骤1中生成VOCl2的同时生成一种无色无污染的气体,该反应的化学方程式为______ 。
(3)步骤2可在如图装置(气密性良好)中进行。制备过程中,需向锥形瓶中通入CO2,作用是_________ ,所得紫色晶体残留的杂质离子主要为________ 。(4)步骤3洗涤晶体时需用饱和NH4HCO3溶液洗涤3次,再用无水乙醇洗涤2次,选择无水乙醇的原因是________ 。
(1)V基态核外电子排布式为
(2)步骤1中生成VOCl2的同时生成一种无色无污染的气体,该反应的化学方程式为
(3)步骤2可在如图装置(气密性良好)中进行。制备过程中,需向锥形瓶中通入CO2,作用是
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4 . 碱式氯化铜[Cu2(OH)2Cl2·3H2O]为绿色或墨绿色的结晶性粉末,难溶于水,溶于稀酸和氨水,在空气中很稳定。
Ⅰ.模拟制备碱式氯化铜。
向CuCl2溶液中通入NH3,同时滴加稀盐酸,调节pH至5.0~5.5,控制反应温度于70~80℃,实验装置如图所示(部分加持装置已省略)。
(1)碱式氯化铜中Cu(II)的核外电子排布式为___________ 。
(2)实验室利用装置B制备NH3,圆底烧瓶中盛放的固体药品可能是___________ (填名称)。
(3)反应过程中,需控制盐酸不能过量的原因是___________ 。
(4)反应结束后,将装置A中反应器内的混合物过滤,经提纯得产品无水碱式氯化铜,从滤液中还可以获得的副产品是___________ (填化学式)。
(5)碱式氯化铜[Cu2(OH)2Cl2·3H2O]也可以通过在40℃~50℃,向CuCl悬浊液中持续通空气制得,该反应的化学方程式为___________ 。
Ⅱ.采用沉淀滴定法测定碱式氯化铜中氯含量
(6)请补充完整测定氯的实验过程:取一定量碱式氯化铜固体,溶于稀硝酸,配制成一定体积待测液,准确量取25mL待测液于锥形瓶中,边振荡边向锥形瓶中滴加0.010 mol·L-1AgNO3溶液,直至静置后向上层清液中继续滴加0.010 mol·L-1AgNO3溶液无浑浊产生,记录消耗AgNO3溶液的体积V1,___________ ,重复上述实验2~3次。
已知:①Ag+ + SCN— = AgSCN↓(白色沉淀);②聚乙烯醇可以覆盖在AgCl表面,阻止AgCl转化为AgSCN。[须使用的实验试剂:0.010 mol·L-1NH4SCN标准溶液、Fe(NO3)3溶液、聚乙烯醇]
Ⅰ.模拟制备碱式氯化铜。
向CuCl2溶液中通入NH3,同时滴加稀盐酸,调节pH至5.0~5.5,控制反应温度于70~80℃,实验装置如图所示(部分加持装置已省略)。
(1)碱式氯化铜中Cu(II)的核外电子排布式为
(2)实验室利用装置B制备NH3,圆底烧瓶中盛放的固体药品可能是
(3)反应过程中,需控制盐酸不能过量的原因是
(4)反应结束后,将装置A中反应器内的混合物过滤,经提纯得产品无水碱式氯化铜,从滤液中还可以获得的副产品是
(5)碱式氯化铜[Cu2(OH)2Cl2·3H2O]也可以通过在40℃~50℃,向CuCl悬浊液中持续通空气制得,该反应的化学方程式为
Ⅱ.采用沉淀滴定法测定碱式氯化铜中氯含量
(6)请补充完整测定氯的实验过程:取一定量碱式氯化铜固体,溶于稀硝酸,配制成一定体积待测液,准确量取25mL待测液于锥形瓶中,边振荡边向锥形瓶中滴加0.010 mol·L-1AgNO3溶液,直至静置后向上层清液中继续滴加0.010 mol·L-1AgNO3溶液无浑浊产生,记录消耗AgNO3溶液的体积V1,
已知:①Ag+ + SCN— = AgSCN↓(白色沉淀);②聚乙烯醇可以覆盖在AgCl表面,阻止AgCl转化为AgSCN。[须使用的实验试剂:0.010 mol·L-1NH4SCN标准溶液、Fe(NO3)3溶液、聚乙烯醇]
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解题方法
5 . 实验室利用钴渣[含、等]制备磁性材料。
(1)浸取。将一定量的钴渣粉与、溶液中的一种配成悬浊液,加入到三颈瓶中(装置如图),70℃下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应,过滤,滴液漏斗中的溶液是___________ ;转化为的离子方程式为___________ 。
(2)沉钴。Co(II)盐溶液可以、和等多种形式沉淀。
已知:向溶液中滴加NaOH溶液调节pH,pH=7时开始出现沉淀。向除杂后溶液中加入溶液或溶液作沉淀剂,可得到。
①基态的价电子排布式为___________ ;
②不能用同浓度的溶液代替溶液的原因是___________ 。
(3)制备。以为原料先制得;然后再制备。
已知:①尿素水溶液呈弱碱性,70℃以上能缓慢水解产生,pH为1~3时水解速率对生成沉淀较为适宜。
②取在空气中加热,反应温度对反应产物的影响如图所示。
请补充完整以溶液、尿素、稀硫酸、蒸馏水为原料,制备的实验方案:取一定体积溶液,___________ ;充分反应,___________ ;反应至固体质量不再变化,即可制得。
(4)利用该工艺制成的改性是一种优良的磁性材料,该晶胞的的结构如图所示,研究发现结构中的只可能出现在图中某一“▲”所示位置上,请确定所在晶胞的位置并说明理由:___________ 。
(1)浸取。将一定量的钴渣粉与、溶液中的一种配成悬浊液,加入到三颈瓶中(装置如图),70℃下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液,充分反应,过滤,滴液漏斗中的溶液是
(2)沉钴。Co(II)盐溶液可以、和等多种形式沉淀。
已知:向溶液中滴加NaOH溶液调节pH,pH=7时开始出现沉淀。向除杂后溶液中加入溶液或溶液作沉淀剂,可得到。
①基态的价电子排布式为
②不能用同浓度的溶液代替溶液的原因是
(3)制备。以为原料先制得;然后再制备。
已知:①尿素水溶液呈弱碱性,70℃以上能缓慢水解产生,pH为1~3时水解速率对生成沉淀较为适宜。
②取在空气中加热,反应温度对反应产物的影响如图所示。
请补充完整以溶液、尿素、稀硫酸、蒸馏水为原料,制备的实验方案:取一定体积溶液,
(4)利用该工艺制成的改性是一种优良的磁性材料,该晶胞的的结构如图所示,研究发现结构中的只可能出现在图中某一“▲”所示位置上,请确定所在晶胞的位置并说明理由:
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6 . 铁及其化合物在生活中用途广泛,绿矾(FeSO4·7H2O)是一种常见的中草药成分,失水后可转为FeSO4·H2O,与FeS2可联合制备铁粉精(FexOy)和H2SO4。
i.FeSO4·H2O结构如图所示:
(1)Fe2+价层电子排布式为_________ 。
(2)比较和分子中的键角大小并给出相应解释:_________ 。
(3)与和之间的作用力分别为_________ 。
ii.实验室以 FeCl2溶液为原料制备高密度磁记录材料 Fe/Fe3O4复合物。
(4)在氩气气氛下,向装有50mL1mol•L−1FeCl2溶液的三颈烧瓶(装置如图)中逐滴加入 100mL14 mol∙L−1KOH溶液,用磁力搅拌器持续搅拌,在100℃下回流3h,得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀。
①三颈烧瓶发生反应的离子方程式为_________ 。
②检验反应是否进行完全的操作是_________ 。
(5)待三颈烧瓶中的混合物冷却后,过滤,再依次用沸水和乙醇洗涤,在40℃干燥后焙烧3h,得到Fe/Fe3O4复合物产品 3.24g。
①焙烧需在隔绝空气条件下进行,原因是_________ 。
②计算实验所得产品的产率_________ 。
i.FeSO4·H2O结构如图所示:
(1)Fe2+价层电子排布式为
(2)比较和分子中的键角大小并给出相应解释:
(3)与和之间的作用力分别为
ii.实验室以 FeCl2溶液为原料制备高密度磁记录材料 Fe/Fe3O4复合物。
(4)在氩气气氛下,向装有50mL1mol•L−1FeCl2溶液的三颈烧瓶(装置如图)中逐滴加入 100mL14 mol∙L−1KOH溶液,用磁力搅拌器持续搅拌,在100℃下回流3h,得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀。
①三颈烧瓶发生反应的离子方程式为
②检验反应是否进行完全的操作是
(5)待三颈烧瓶中的混合物冷却后,过滤,再依次用沸水和乙醇洗涤,在40℃干燥后焙烧3h,得到Fe/Fe3O4复合物产品 3.24g。
①焙烧需在隔绝空气条件下进行,原因是
②计算实验所得产品的产率
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解题方法
7 . 实验室模拟水合肼(N2H4·H2O)化学还原硫酸四氨合铜{[Cu(NH3)4]SO4}制备纳米铜粉的主要步骤如下:
(1)水合肼的实验室制备
N2H4H2O有淡氨味,有弱碱性和强还原性,能与铜离子形成络合物。可由NaClO碱性溶液与尿素[CONH2)2]水溶液在一定条件 下反应制得,装置如题图所示。
①恒压漏斗中的装的溶液是_______ 。
②三颈烧瓶中反应的离子方程式为_______ 。
(2)纳米铜粉的制备
一定温度和pH条件下,将水合肼溶液与硫酸四氨合铜溶液按照适当比例混合发生氧化还原反应,制备纳米铜粉。
①[Cu(NH3)4]2+中铜离子基态核外电子排布式为_______ 。
②固定水温70°C,反应时间1h,铜产率、水合肼的还原能力随pH值的变化如图所示,由图可知,随着溶液的pH增大,铜产率先增加后减小,结合信息分析其原因_______ 。
(3)胆矾是制备硫酸四氨合铜的重要原材料,请补充以废铜屑[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、 CuCO3、 Cu(OH)2]为原料制备胆矾的实验方案:_______ ,低温干燥,得到CuSO4·5H2O。[实验须使用的试剂: CaCl2溶液、饱和Na2CO3溶液、稀硫酸、H2O2]
(1)水合肼的实验室制备
N2H4H2O有淡氨味,有弱碱性和强还原性,能与铜离子形成络合物。可由NaClO碱性溶液与尿素[CONH2)2]水溶液在一定条件 下反应制得,装置如题图所示。
①恒压漏斗中的装的溶液是
②三颈烧瓶中反应的离子方程式为
(2)纳米铜粉的制备
一定温度和pH条件下,将水合肼溶液与硫酸四氨合铜溶液按照适当比例混合发生氧化还原反应,制备纳米铜粉。
①[Cu(NH3)4]2+中铜离子基态核外电子排布式为
②固定水温70°C,反应时间1h,铜产率、水合肼的还原能力随pH值的变化如图所示,由图可知,随着溶液的pH增大,铜产率先增加后减小,结合信息分析其原因
(3)胆矾是制备硫酸四氨合铜的重要原材料,请补充以废铜屑[主要成分是Cu,含有少量的油污、CuO、 CuCO3、 Cu(OH)2]为原料制备胆矾的实验方案:
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8 . 以酸性蚀刻液(主要含和)和碱性蚀刻液(主要含和)制备硫酸铜,并回收氯化铵的实验流程如下:
(1)①基态核外电子排布式为_______ 。
②将一定量酸性蚀刻液和碱性蚀刻液加入到三颈烧瓶(装置见图),通入或调节溶液在5.5左右,充分中和后,获得碱式氯化铜沉淀。实验中球形干燥管的作用是_______ 。
(2)①化浆酸化后经结晶得硫酸铜粗品,其中含有的主要杂质是_______ (填化学式)。
②将硫酸铜粗品溶于热水形成饱和溶液,加入适量乙醇搅拌,冷却后过滤,洗涤,可制得高纯度。加入乙醇的目的是_______ 。
(3)由硫酸铜制备碱式碳酸铜。
已知的产率{%}随起始与的比值和溶液的关系如图所示。
①补充完整制取的实验方案:向烧杯中加入溶液,将烧杯置于70℃的水浴中,_______ ,低温烘干,得到。 (实验中可选用的试剂或仪器:溶液、溶液、溶液、盐酸、计)
②实验时发现,若反应时溶液pH过大,所得的产率偏低,但元素含量偏大,原因是_______ 。
(1)①基态核外电子排布式为
②将一定量酸性蚀刻液和碱性蚀刻液加入到三颈烧瓶(装置见图),通入或调节溶液在5.5左右,充分中和后,获得碱式氯化铜沉淀。实验中球形干燥管的作用是
(2)①化浆酸化后经结晶得硫酸铜粗品,其中含有的主要杂质是
②将硫酸铜粗品溶于热水形成饱和溶液,加入适量乙醇搅拌,冷却后过滤,洗涤,可制得高纯度。加入乙醇的目的是
(3)由硫酸铜制备碱式碳酸铜。
已知的产率{%}随起始与的比值和溶液的关系如图所示。
①补充完整制取的实验方案:向烧杯中加入溶液,将烧杯置于70℃的水浴中,
②实验时发现,若反应时溶液pH过大,所得的产率偏低,但元素含量偏大,原因是
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2023-05-05更新
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350次组卷
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3卷引用:江苏省高邮市第一中学等2校2022-2023学年高三上学期1月期末化学试题
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解题方法
9 . 科学研究发现,铬的化合物有毒,对环境有很大的危害。Cr(Ⅵ)有致癌作用。其毒性是Cr(Ⅲ)毒性的100倍。某科研小组采用如图方案对含铬的废水进行处理和回收利用制备无水CrCl3。
已知:①在酸性介质中用NaHSO3可将+6价Cr还原成+3价Cr。
②铬和铝及其化合物具有相似的化学性质。无水三氯化铬易升华,在高温下能被氧气氧化。氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)难溶于乙醚,易溶于水和乙醇,易水解。
(1)Cr原子的基态电子排布式为_______ 。
(2)“还原”阶段所发生反应的离子方程式为_______ ;用离子方程式表示调节溶液pH不能超过8的原因_______ 。
(3)“过滤Ⅰ”得到的Cr(OH)3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是_______ 。
(4)已知CCl4沸点为76.8 ℃,为保证稳定的CCl4气流,适宜的加热方式是_______ 。
(5)用如图装置制备无水CrCl3时,反应管中发生的主要反应为Cr2O3+3CCl4 2CrCl3+3COCl2,则向三颈烧瓶中通入N2的作用为①_______ ;②_______ 。
已知:①在酸性介质中用NaHSO3可将+6价Cr还原成+3价Cr。
②铬和铝及其化合物具有相似的化学性质。无水三氯化铬易升华,在高温下能被氧气氧化。氯化铬晶体(CrCl3·6H2O)难溶于乙醚,易溶于水和乙醇,易水解。
(1)Cr原子的基态电子排布式为
(2)“还原”阶段所发生反应的离子方程式为
(3)“过滤Ⅰ”得到的Cr(OH)3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法是
(4)已知CCl4沸点为76.8 ℃,为保证稳定的CCl4气流,适宜的加热方式是
(5)用如图装置制备无水CrCl3时,反应管中发生的主要反应为Cr2O3+3CCl4 2CrCl3+3COCl2,则向三颈烧瓶中通入N2的作用为①
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10 . 铁及其化合物在生活中用途广泛,绿矾(FeSO4·7H2O)是一种常见的中草药成分,失水后可转为FeSO4·H2O,与FeS2可联合制备铁粉精(FexOy)和H2SO4。
i.FeSO4·H2O结构如图所示:
(1)Fe2+价层电子排布式为_______ 。
(2)比较和分子中的键角大小并给出相应解释:_______ 。
(3)与和的作用分别为_______ 。
ii.实验室以 FeCl2溶液为原料制备高密度磁记录材料 Fe/Fe3O4复合物。
(4)在氩气气氛下,向装有50mL1mol•L−1FeCl2溶液的三颈烧瓶(装置如图)中逐滴加入 100mL14 mol∙L−1KOH溶液,用磁力搅拌器持续搅拌,在100℃下回流3h,得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀。
①三颈烧瓶发生反应的离子方程式为_______ 。
②检验反应是否进行完全的操作是_______ 。
(5)待三颈烧瓶中的混合物冷却后,过滤,再依次用沸水和乙醇洗涤,在40℃干燥后焙烧3h,得到Fe/Fe3O4复合物产品 3.24g。
①焙烧需在隔绝空气条件下进行,原因是_______ 。
②计算实验所得产品的产率_______ (写出计算过程)。
(6)以FeCl2溶液为原料还可制备软磁性材料α−Fe2O3。已知:Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5。请补充完整实验方案:在搅拌下_______ ,将固体干燥,得到纯净的 FeCO3,将其放入管式炉内煅烧 2h,获得产品α−Fe2O3 (可选用的试剂:氨水−NH4HCO3混合溶液、2mol•L−1盐酸、2mol•L−1硝酸、AgNO3溶液、蒸馏水)。
i.FeSO4·H2O结构如图所示:
(1)Fe2+价层电子排布式为
(2)比较和分子中的键角大小并给出相应解释:
(3)与和的作用分别为
ii.实验室以 FeCl2溶液为原料制备高密度磁记录材料 Fe/Fe3O4复合物。
(4)在氩气气氛下,向装有50mL1mol•L−1FeCl2溶液的三颈烧瓶(装置如图)中逐滴加入 100mL14 mol∙L−1KOH溶液,用磁力搅拌器持续搅拌,在100℃下回流3h,得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀。
①三颈烧瓶发生反应的离子方程式为
②检验反应是否进行完全的操作是
(5)待三颈烧瓶中的混合物冷却后,过滤,再依次用沸水和乙醇洗涤,在40℃干燥后焙烧3h,得到Fe/Fe3O4复合物产品 3.24g。
①焙烧需在隔绝空气条件下进行,原因是
②计算实验所得产品的产率
(6)以FeCl2溶液为原料还可制备软磁性材料α−Fe2O3。已知:Fe(OH)2开始沉淀的pH=6.5。请补充完整实验方案:在搅拌下
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2022-08-15更新
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575次组卷
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3卷引用:江苏省响水中学2022-2023学年高三上学期开学测试化学试题