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2024-2025學(xué)年高中化學(xué)上學(xué)期第十九周難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡教學(xué)設(shè)計(jì)授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教材分析本節(jié)課為人教版高中化學(xué)選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》第十九章“難溶電解質(zhì)的沉淀溶解平衡”。該章節(jié)主要介紹難溶電解質(zhì)的定義、溶解平衡的建立與移動(dòng)原理,以及溶度積的概念和應(yīng)用。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)掌握難溶電解質(zhì)的基本概念,理解沉淀溶解平衡的建立與影響因素,以及運(yùn)用溶度積原理解決實(shí)際問題。
本節(jié)課內(nèi)容與學(xué)生之前學(xué)習(xí)的溶解、電解質(zhì)等知識(shí)緊密相連,為后續(xù)學(xué)習(xí)溶膠、凝膠等章節(jié)打下基礎(chǔ)。在課程設(shè)計(jì)時(shí),需注重理論聯(lián)系實(shí)際,通過生活實(shí)例和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高課堂參與度。同時(shí),注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和解決實(shí)際問題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí),通過難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡的學(xué)習(xí),提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。具體目標(biāo)如下:
1.能理解難溶電解質(zhì)的概念,通過生活實(shí)例和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。
2.通過學(xué)習(xí)沉淀溶解平衡的建立與移動(dòng)原理,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法,使學(xué)生能夠運(yùn)用平衡觀念分析化學(xué)現(xiàn)象。
3.理解溶度積的概念和應(yīng)用,提高學(xué)生的信息處理能力,使學(xué)生能夠運(yùn)用溶度積原理解決實(shí)際問題。
4.通過小組討論、實(shí)驗(yàn)操作等環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)與探究能力。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn):
(1)難溶電解質(zhì)的定義與分類:理解難溶電解質(zhì)的概念,掌握常見的難溶電解質(zhì)及其分類。
(2)沉淀溶解平衡的建立與移動(dòng)原理:掌握沉淀溶解平衡的建立過程,了解影響平衡移動(dòng)的因素,如溫度、濃度等。
(3)溶度積的概念和應(yīng)用:理解溶度積的定義,掌握溶度積常數(shù)的大小與溶解度之間的關(guān)系,并能運(yùn)用溶度積原理解決實(shí)際問題。
(4)溶解度與溶解度的關(guān)系:掌握溶解度與溶度積的關(guān)系,能運(yùn)用相關(guān)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題。
2.教學(xué)難點(diǎn):
(1)沉淀溶解平衡的微觀過程:難溶電解質(zhì)在溶液中的溶解過程涉及到離子與離子、離子與分子之間的相互作用,學(xué)生難以直觀地理解這一過程。
(2)溶度積的計(jì)算與應(yīng)用:學(xué)生對(duì)溶度積的概念理解不深,難以運(yùn)用溶度積常數(shù)計(jì)算溶液的離子濃度,并進(jìn)一步解決實(shí)際問題。
(3)溶解度與溶度積的轉(zhuǎn)換:學(xué)生難以掌握溶解度與溶度積之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系,以及在實(shí)際問題中如何靈活運(yùn)用這一關(guān)系。
(4)實(shí)際問題的解決:將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題,如礦物的溶解、環(huán)境污染等,學(xué)生難以將理論知識(shí)與實(shí)際現(xiàn)象聯(lián)系起來(lái)。
針對(duì)以上難點(diǎn),教師在教學(xué)過程中應(yīng)通過生動(dòng)的生活實(shí)例、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和微觀動(dòng)畫等方式,幫助學(xué)生直觀地理解沉淀溶解平衡的微觀過程。同時(shí),注重引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用溶度積原理解決實(shí)際問題,加強(qiáng)練習(xí)和案例分析,提高學(xué)生的應(yīng)用能力。此外,通過小組討論、實(shí)驗(yàn)操作等環(huán)節(jié),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)與探究能力。教學(xué)方法與策略1.選擇適合教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)者特點(diǎn)的教學(xué)方法:
(1)講授法:在課堂上,教師通過講解難溶電解質(zhì)的概念、沉淀溶解平衡的原理和溶度積的應(yīng)用等核心知識(shí),幫助學(xué)生建立正確的認(rèn)知框架。
(2)案例研究:教師提供一些實(shí)際案例,如礦物的溶解、藥物的制備等,讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問題,提高學(xué)生的應(yīng)用能力。
(3)小組討論:組織學(xué)生進(jìn)行小組討論,分享彼此的想法和觀點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和科學(xué)探究能力。
2.設(shè)計(jì)具體的教學(xué)活動(dòng):
(1)實(shí)驗(yàn)操作:安排實(shí)驗(yàn)課程,讓學(xué)生觀察和記錄難溶電解質(zhì)在溶液中的溶解過程,從而加深對(duì)沉淀溶解平衡的理解。
(2)角色扮演:讓學(xué)生扮演科學(xué)家、工程師等角色,探討難溶電解質(zhì)在實(shí)際應(yīng)用中的問題,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
(3)游戲設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)相關(guān)的教學(xué)游戲,如溶度積計(jì)算游戲,讓學(xué)生在游戲中掌握溶度積的計(jì)算方法。
3.確定教學(xué)媒體和資源的使用:
(1)PPT:教師利用PPT展示難溶電解質(zhì)的相關(guān)圖片、圖表和動(dòng)畫,直觀地展示沉淀溶解平衡的微觀過程。
(2)視頻:播放難溶電解質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的視頻,讓學(xué)生更清晰地觀察和理解實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
(3)在線工具:利用在線工具進(jìn)行溶度積計(jì)算練習(xí),及時(shí)反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課(5分鐘)
目標(biāo):引起學(xué)生對(duì)難溶電解質(zhì)的興趣,激發(fā)其探索欲望。
過程:
開場(chǎng)提問:“你們知道什么是難溶電解質(zhì)嗎?它與我們的生活有什么關(guān)系?”
展示一些關(guān)于難溶電解質(zhì)的圖片或視頻片段,讓學(xué)生初步感受難溶電解質(zhì)的魅力或特點(diǎn)。
簡(jiǎn)短介紹難溶電解質(zhì)的基本概念和重要性,為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
2.難溶電解質(zhì)基礎(chǔ)知識(shí)講解(10分鐘)
目標(biāo):讓學(xué)生了解難溶電解質(zhì)的基本概念、組成部分和原理。
過程:
講解難溶電解質(zhì)的定義,包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。
詳細(xì)介紹難溶電解質(zhì)的組成部分或功能,使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。
3.難溶電解質(zhì)案例分析(20分鐘)
目標(biāo):通過具體案例,讓學(xué)生深入了解難溶電解質(zhì)的特性和重要性。
過程:
選擇幾個(gè)典型的難溶電解質(zhì)案例進(jìn)行分析。
詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義,讓學(xué)生全面了解難溶電解質(zhì)的多樣性或復(fù)雜性。
引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響,以及如何應(yīng)用難溶電解質(zhì)解決實(shí)際問題。
小組討論:讓學(xué)生分組討論難溶電解質(zhì)在未來(lái)發(fā)展或改進(jìn)方向,并提出創(chuàng)新性的想法或建議。
4.學(xué)生小組討論(10分鐘)
目標(biāo):培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。
過程:
將學(xué)生分成若干小組,每組選擇一個(gè)與難溶電解質(zhì)相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。
小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。
每組選出一名代表,準(zhǔn)備向全班展示討論成果。
5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)(15分鐘)
目標(biāo):鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力,同時(shí)加深全班對(duì)難溶電解質(zhì)的認(rèn)知和理解。
過程:
各組代表依次上臺(tái)展示討論成果,包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。
其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng),促進(jìn)互動(dòng)交流。
教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足,并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。
6.課堂小結(jié)(5分鐘)
目標(biāo):回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)難溶電解質(zhì)的重要性和意義。
過程:
簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容,包括難溶電解質(zhì)的基本概念、組成部分、案例分析等。
強(qiáng)調(diào)難溶電解質(zhì)在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價(jià)值和作用,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用難溶電解質(zhì)。
布置課后作業(yè):讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于難溶電解質(zhì)的短文或報(bào)告,以鞏固學(xué)習(xí)效果。知識(shí)點(diǎn)梳理1.難溶電解質(zhì)的概念:難溶電解質(zhì)是指在水中溶解度極低的電解質(zhì),如AgCl、BaSO4等。它們?cè)谌芤褐羞_(dá)到飽和狀態(tài)時(shí),仍有大量固體未溶解。
2.溶解平衡的建立:難溶電解質(zhì)在溶液中的溶解過程可視為固體相與溶液中的離子相之間的平衡。當(dāng)達(dá)到溶解平衡時(shí),固體相與離子相的濃度保持不變。
3.溶度積(Ksp)的概念:溶度積是指在一定溫度下,難溶電解質(zhì)在水中達(dá)到溶解平衡時(shí),固體電解質(zhì)與溶液中離子濃度之積的常數(shù)。溶度積越大,電解質(zhì)的溶解度越高。
4.溶度積的計(jì)算:溶度積常數(shù)Ksp的計(jì)算公式為Ksp=[M+]×[M-],其中[M+]和[M-]分別表示溶液中的陽(yáng)離子和陰離子的濃度。
5.溶度積的應(yīng)用:通過溶度積可以判斷電解質(zhì)的溶解度,預(yù)測(cè)電解質(zhì)是否會(huì)形成沉淀,以及確定沉淀的組成。在工業(yè)上,溶度積常數(shù)的大小可用于控制沉淀過程,例如在制備金屬粉末、藥物等領(lǐng)域。
6.影響溶解平衡的因素:溫度、濃度、壓力等。其中溫度對(duì)溶解平衡的影響最為顯著,溫度的升高通常會(huì)導(dǎo)致溶解度增加。
7.沉淀溶解平衡的移動(dòng):當(dāng)溶液中離子濃度發(fā)生改變時(shí),溶解平衡會(huì)向離子濃度減小的方向移動(dòng),以抵消這種變化。
8.實(shí)際案例分析:通過分析實(shí)際案例,如藥物制備、環(huán)境監(jiān)測(cè)等,了解難溶電解質(zhì)在實(shí)際中的應(yīng)用和重要性。
9.溶解度與溶度積的關(guān)系:溶解度是指在一定條件下,固體電解質(zhì)在溶液中達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的最大溶解量。溶解度與溶度積之間存在一定的關(guān)系,溶解度較高的電解質(zhì),其溶度積也較大。
10.實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng):在進(jìn)行難溶電解質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí),需要注意實(shí)驗(yàn)操作的安全性、準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。例如,在測(cè)定溶度積時(shí),要確保溶液的濃度準(zhǔn)確,避免實(shí)驗(yàn)誤差。教學(xué)反思與總結(jié)在今天的高中化學(xué)課堂上,我教授了難溶電解質(zhì)沉淀溶解平衡的相關(guān)知識(shí)。在教學(xué)過程中,我嘗試采用了講授、案例分析、小組討論等多種教學(xué)方法,力求激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。
在教學(xué)反思方面,我認(rèn)為自己在以下幾個(gè)方面做得較好:
首先,我通過生活實(shí)例和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生直觀地理解難溶電解質(zhì)的概念和溶解平衡的原理。例如,我展示了難溶電解質(zhì)在水中的溶解過程,讓學(xué)生觀察到沉淀的形成,從而加深他們對(duì)難溶電解質(zhì)的理解。
其次,我設(shè)計(jì)了具體的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),讓學(xué)生親自動(dòng)手操作,觀察和記錄難溶電解質(zhì)的溶解過程。這樣的教學(xué)活動(dòng)不僅增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力,也使他們能夠更好地理解和掌握相關(guān)知識(shí)。
此外,我還組織學(xué)生進(jìn)行小組討論,讓他們分享彼此的想法和觀點(diǎn),培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。通過小組討論,學(xué)生能夠更深入地探討難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和應(yīng)用,提高他們的科學(xué)探究能力。
然而,我也意識(shí)到教學(xué)中存在一些不足之處。例如,在講解溶解平衡的移動(dòng)原理時(shí),部分學(xué)生對(duì)于離子濃度變化對(duì)溶解平衡的影響理解不深,因此在課堂上的反饋較為有限。針對(duì)這一問題,我計(jì)劃在今后的教學(xué)中更加注重學(xué)生的參與和互動(dòng),鼓勵(lì)他們積極提問和發(fā)表自己的看法,以提高他們對(duì)溶解平衡移動(dòng)原理的理解。
在教學(xué)總結(jié)方面,我認(rèn)為本節(jié)課的教學(xué)效果總體上是積極的。大部分學(xué)生能夠理解和掌握難溶電解質(zhì)的基本概念和溶解平衡的原理,并能運(yùn)用溶度積概念解決實(shí)際問題。同時(shí),學(xué)生在小組討論和實(shí)驗(yàn)操作中展現(xiàn)出了良好的團(tuán)隊(duì)合作能力和科學(xué)探究精神。
然而,也有部分學(xué)生在溶解平衡移動(dòng)原理的理解上還存在一定的困難。為了改進(jìn)這一問題,我計(jì)劃在今后的教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)這一部分的講解和輔導(dǎo),通過生動(dòng)的案例和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,幫助學(xué)生更好地理解和掌握這一知識(shí)點(diǎn)。板書設(shè)計(jì)1.難溶電解質(zhì)的概念與分類
-定義:在水溶液中溶解度低的電解質(zhì)
-分類:金屬離子(Ag+、Ba2+等)、非金屬離子(S2-、Cl-等)
2.沉淀溶解平衡的建立與移動(dòng)
-原理:固體相與溶液中的離子相達(dá)到平衡
-影響因素:溫度、濃度、壓力
-平衡移動(dòng):離子濃度變化導(dǎo)致平衡向離子濃度減小的方向移動(dòng)
3.溶度積的概念與應(yīng)用
-定義:溶解平衡時(shí),固體電解質(zhì)與溶液中離子濃度之積的常數(shù)
-計(jì)算:Ksp=[M+]×[M-]
-應(yīng)用:判斷電解質(zhì)的溶解度、預(yù)測(cè)沉淀的形成、控制沉淀過程
4.溶解度與溶度積的關(guān)系
-溶解度:固體電解質(zhì)在溶液中達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的最大溶解量
-關(guān)系:溶解度與溶度積之間存在一定的關(guān)系
5.實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)
-安全:遵守實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)范,避免誤食、誤觸有害物質(zhì)
-準(zhǔn)確:確保溶液濃度準(zhǔn)確,避免實(shí)驗(yàn)誤差
-可重復(fù)性:確保實(shí)驗(yàn)操作的可重復(fù)性,以便進(jìn)行對(duì)比分析典型例題講解例題1:計(jì)算AgCl的溶度積常數(shù)(Ksp)。
答案:AgCl的溶度積常數(shù)(Ksp)為1×10^-10。
說(shuō)明:在AgCl的溶解平衡中,[Ag+]×[Cl-]=Ksp。根據(jù)阿伏伽德羅定律,在一定溫度下,溶液中離子的濃度乘積是一個(gè)常數(shù),稱為溶度積常數(shù)。AgCl的溶度積常數(shù)為1×10^-10。
例題2:判斷AgCl在水中是否溶解。
答案:AgCl在水中不溶解。
說(shuō)明:根據(jù)AgCl的溶度積常數(shù)(Ksp)為1×10^-10,如果溶液中Ag+和Cl-的濃度乘積小于1×10^-10,則AgCl不會(huì)溶解。在實(shí)際情況下,Ag+和Cl-的濃度乘積遠(yuǎn)小于1×10^-10,因此AgCl在水中不溶解。
例題3:預(yù)測(cè)AgCl與KCl混合溶液中沉淀的形成。
答案:AgCl與KCl混合溶液中會(huì)形成AgCl沉淀。
說(shuō)明:AgCl與KCl混合溶液中,KCl完全溶解,Cl-濃度為0.1mol/L。根據(jù)AgCl的溶度積常數(shù)(Ksp)為1×10^-10,當(dāng)溶液中Ag+的濃度為0.01mol/L時(shí),Cl-的濃度為0.1mol/L,[Ag+]×[Cl-]=0.01mol/L×0.1mol/L=1×10^-9,小于Ksp,因此AgCl會(huì)形成沉淀。
例題4:控制AgCl沉淀過程。
答案:通過調(diào)節(jié)溶液中Cl-的濃度來(lái)控制AgCl沉淀過程。
說(shuō)明:AgCl的溶度積常數(shù)(Ksp)為1×10^-10。如果溶液中Cl-的濃度增加,則[Cl-]×[Ag+]的乘積也會(huì)增加,當(dāng)乘積等于Ksp時(shí),AgCl沉淀形成。因此,可以通過加入KCl來(lái)增加Cl-的濃度,從而控制AgCl沉淀的形成。
例題5:計(jì)算AgCl溶解平衡時(shí)的離子濃度。
答案:AgCl溶解平衡時(shí),Ag+的濃度為5×10^-5mol/L,Cl-的濃度為5×10^-5mol/L。
說(shuō)明:AgCl溶解平衡時(shí),[Ag+]×[Cl-]=Ksp。已知Ksp為1×10^-10,設(shè)Ag+的濃度為xmol/L,Cl-的濃度也為xmol/L。則有x×x=1×10^-10,解得x=5×10^-5mol/L。因此,AgCl溶解平衡時(shí),Ag+和Cl-的濃度均為5×10^-5mol/L。課堂小結(jié),當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié):
1.難溶電解質(zhì)的概念:難溶電解質(zhì)是指在水中溶解度極低的電解質(zhì),如AgCl、BaSO4等。它們?cè)谌芤褐羞_(dá)到飽和狀態(tài)時(shí),仍有大量固體未溶解。
2.溶解平衡的建立:難溶電解質(zhì)在溶液中的溶解過程可視為固體相與溶液中的離子相之間的平衡。當(dāng)達(dá)到溶解平衡時(shí),固體相與離子相的濃度保持不變。
3.溶度積(Ksp)的概念:溶度積是指在一定溫度下,難溶電解質(zhì)在水中達(dá)到溶解平衡時(shí),固體電解質(zhì)與溶液中離子濃度之積的常數(shù)。溶度積越大,電解質(zhì)的溶解度越高。
4.溶度積的計(jì)算:溶度積常數(shù)Ksp的計(jì)算公式為Ksp=[M+]×[M-],其中[M+]和[M-]分別表示溶液中的陽(yáng)離子和陰離子的濃度。
5.溶度積的應(yīng)用:通過溶度積可以判斷電解質(zhì)的溶解度,預(yù)測(cè)電解質(zhì)是否會(huì)形成沉淀,以及確定沉淀的組成。在工業(yè)上,溶度積常數(shù)的大小可用于控制沉淀過程,例如在制備金屬粉末、藥物等領(lǐng)域。
6.影響溶解平衡的因素:溫度、濃度、壓力等。其中溫度對(duì)溶解平衡的影響最為顯著,溫度的升高通常會(huì)導(dǎo)致溶解度增加。
7.沉淀溶解平衡的移動(dòng):當(dāng)溶液中離子濃度發(fā)生改變時(shí),溶解平衡會(huì)向離子濃度減小的方向移動(dòng),以抵消這種變化。
8.實(shí)際案例分析:通過分析實(shí)際案例,如藥物制備、環(huán)境監(jiān)測(cè)等,了解難溶電解質(zhì)在實(shí)際中的應(yīng)用和重要性。
9.溶解度與溶度積的關(guān)系:溶解度是指在一定條件下,固體電解質(zhì)在溶液中達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的最大溶解量。溶解度與溶度積之間存在一定的關(guān)系,溶解度較高的電解質(zhì),其溶度積也較大。
10.實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng):在進(jìn)行難溶電解質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí),需要注意實(shí)驗(yàn)操作的安全性、準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。例如,在測(cè)定溶度積時(shí),要確保溶液的濃度準(zhǔn)確,避免實(shí)驗(yàn)誤差。
當(dāng)堂檢測(cè):
1.請(qǐng)解釋難溶電解質(zhì)的概念,并給出一個(gè)具體的例子。
2.描述沉淀溶解平衡的建立過程,并解釋其意義。
3.計(jì)算AgCl的溶度積常數(shù)(Ksp)。
4.判斷AgCl在水中是否溶解,并解釋原因。
5.預(yù)測(cè)AgCl與KCl混合溶液中沉淀的形成情況,并解釋原因。
6.簡(jiǎn)述如何通過調(diào)節(jié)溶液中Cl-的濃度來(lái)控制AgCl沉淀過程。
7.計(jì)算AgCl溶
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