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文檔簡(jiǎn)介

學(xué)案17富集在海水中的元素(一)——氯及其化合物

[考綱要求]1.了解氯元素單質(zhì)及其重要化合物的主要性質(zhì)及應(yīng)用。2.了解氯元素單質(zhì)

及其化合物對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響。

課前準(zhǔn)備區(qū)回扣教材夯實(shí)基礎(chǔ)

知識(shí)點(diǎn)一氯元素的存在和原子結(jié)構(gòu)

1.氯元素在自然界中以存在,其中主要以形式存在于海水中,

是最重要的成鹽元素。

2.氯元素位于元素周期表中第一周期第一族,原子結(jié)構(gòu)示意圖為_________,最

外屋有一個(gè)電子,容易得到一個(gè)電子形成一個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。是活潑的非金

屬兀素。

知識(shí)點(diǎn)二氯氣

1.物理性質(zhì)

通常情況下,氯氣是_________色__________氣味的一體。密度比空氣—,有一,

易,能溶于水,通常1體積水約溶解—體積氯氣,其水溶液稱為氯水。

實(shí)驗(yàn)室里聞?dòng)卸練怏w及未知?dú)怏w氣味的方法是:

2.化學(xué)性質(zhì)

(1)與金屬反應(yīng)

銅、鐵在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為:

(色煙);

(色煙)

(2)與非金屬反應(yīng)

氫氣在氯氣中燃燒的化學(xué)方程式為:

(色火焰)。

(3)與水反應(yīng)

氯氣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(4)與堿反應(yīng)(完成下列化學(xué)方程式)

①與燒堿反應(yīng):,

②制取漂白粉:。

漂白粉的主要成分是,有效成分是。

(5)跟還原性物質(zhì)反應(yīng)(完成下列化學(xué)方程式)

①氯氣與KI溶液:.

②氯氣與FeCb溶液:________________________________________________________________

③向氯水中通入S02:。

【問題思考】

1.思考并回答下列問題:

(1)C12為什么易液化?常見的易液化的氣體還有哪幾種?

(2)用什么現(xiàn)象說明Ch溶于水時(shí)只有少量CL與水發(fā)生了反應(yīng)?

(3)將CL通入石蕊試液中的現(xiàn)象是什么?能用pH試紙測(cè)定氯水的pH值嗎?

(4)常見的有特殊顏色的氣體有哪些?各顯什么顏色?

知識(shí)點(diǎn)三含氯化合物

1.次氯酸(HC1O)

(1)不穩(wěn)定性:化學(xué)方程式為o

(2)弱酸性:比碳酸酸性一,電離方程式為

(3)強(qiáng)氧化性:具有性。一

2.Ca(ClO)2的主要化學(xué)性質(zhì)

⑴穩(wěn)定性比HC10。

(2)水解顯—性,其水解離子方程式:______________________________________

(3)與酸反應(yīng)生成,作為漂白或消毒劑的原理可用化學(xué)方程式表示為

【問題思考】

2.漂白粉為何要密封保存?

諜堂活動(dòng)度突破考點(diǎn)研析熱點(diǎn)

一、氯水的成分和性質(zhì)

1.氯水的成分

氯氣溶于水,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cb+H20=H++C「+HC10,其中含有的分子

有Ch、H2O,HC10,共3種;含有的離子有C「、H+、OH,CIO,共4種。

2.液氯、新制氯水、久置氯水的比較

液氯新制氯水久置氯水

分類純凈物混合物混合物

顏色黃綠色淺黃綠色無色

性質(zhì)氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性

粒子HO>H\C1

C12。2、HC1O、氏0、H+、cr>CRT、OH-2

種類一、0H-

3.氯水的性質(zhì)

(1)完成下列表格中的內(nèi)容填空

在不同的反應(yīng)中,氯水起作用的成分不同,現(xiàn)列表如下:

參與反應(yīng)

所加試劑實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象離子方程式或解釋

的微粒

+

crAgNO3溶液白色沉淀Cr+Ag=AgCl1

2H++COr=COt

H1Na2cCh固體有氣泡產(chǎn)生2

+H2O

布條顏色褪

HC1O有色布條發(fā)生氧化還原反應(yīng)

溶液變棕黃2Fe2++C12=2Fe3'+

ClFeCb溶液

2色2cr

SO+C12+2HO=4H

CL、Hoso黃綠色褪去22

22++2cr+sor

先變紅后褪

HC1O、H石蕊試液酸性和漂白性

Mg+Ch^=Mg2++

氯水的顏色

2cr

CL、H+鎂粉褪去并有氣

Mg+2H+=

泡產(chǎn)生2+

Mg+H2t

(2)氯水的多種成分決定了氯水的化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出多樣性,根據(jù)上述表格歸納總結(jié)氯水

的主要化學(xué)性質(zhì)。

4.Cb+H20=HC1+HC10平衡移動(dòng)的應(yīng)用

(1)完成下列表格

向氯水中加入的物質(zhì)濃度變化平衡移動(dòng)的方向應(yīng)用

(1)用飽和食鹽水除C12

可溶性氯化物e(cr)—中的HC1(2)用排飽

和食鹽水收集Cl2

c(H*)和次氯酸鹽與濃鹽酸反

鹽酸

c(Cl)一應(yīng)制C12

用NaOH溶液吸收多

NaOHc(H+)一

余。2

以才)一

Ca(OH)2制漂白粉

CaCOs以仁)—制高濃度的HC1O溶液

氯水避光保存或現(xiàn)用

光照c(HC10)____

現(xiàn)配

(2)平衡移動(dòng)原理的應(yīng)用

①用排飽和食鹽水的方法收集Cl2的原理是什么?除去Cl2的混有的HC1氣體時(shí),所選

最佳試劑是什么?

②如何制備較高濃度的HC10?

③如何保存氯水?

【典例導(dǎo)悟11(2011?張家港聯(lián)考)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)以下四個(gè)實(shí)驗(yàn)探究氯水的成分,請(qǐng)根

據(jù)下表回答問題。

實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論

序號(hào)

①將氯水滴加到AgNCh溶液中生成白色沉淀

②將氯水滴加到含有酚猷的NaOH溶液中

③淀粉-KI試紙變藍(lán)色氯水中含有C12

④將足量的氯水滴加到Na2cCh溶液中氯水中含有H"

(1)實(shí)驗(yàn)①得出的結(jié)論___________________________________________________________

⑵指出實(shí)驗(yàn)②和實(shí)驗(yàn)④中的“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”:

②④。

(3)實(shí)驗(yàn)③中“實(shí)驗(yàn)方法”的具體操作過程是:

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________C

(4)通過實(shí)驗(yàn)②的“實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”,同學(xué)們得出兩個(gè)不同的結(jié)論。這兩個(gè)結(jié)論可能是

b.___________________________________________________________________________

請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)證明哪一個(gè)是正確的_________________________________________

二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法

【典例導(dǎo)悟21某?;瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)興趣小組為了探究在實(shí)驗(yàn)室制備Ch的過程中有水蒸氣和

HC1揮發(fā)出來,同時(shí)證明氯氣的某些性質(zhì),甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(支撐用的

鐵架臺(tái)省略),按要求回答問題。

(1)下列方法中,可制得氯氣的正確組合是。

①M(fèi)nCh和濃鹽酸混合共熱②KMnCU和濃鹽酸混合③次氯酸鈉和濃鹽酸混合

④K2CnO7和濃鹽酸混合⑤KCICh和濃鹽酸混合

A.①②⑤B.②④⑤C.①②④D.全部可以

(2)若用含有0.2molHC1的濃鹽酸與足量的MnCh反應(yīng)制取。2,制得的CL體積(標(biāo)準(zhǔn)

狀況下)總是小于1.12L的原因是。

(3)①裝置B的作用是,現(xiàn)象是。

②裝置D和E出現(xiàn)的不同現(xiàn)象說明的問題是。

③裝置F的作用是。

④寫出裝置G中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:

(4)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)有缺陷,不能確保最終通入AgNCh溶液中的氣體只有一種。

為了確保實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性,證明最終通入AgN03溶液的氣體只有一種,乙同學(xué)提出在某

兩個(gè)裝置之間再加一個(gè)裝置。你認(rèn)為裝置應(yīng)加在與之間(填裝置字母序

號(hào)),裝置中應(yīng)放試劑。

課后練司區(qū)精題精練規(guī)范答題

高考集訓(xùn)

1.判斷正誤

+

(1)將氯氣溶于水制備次氯酸:Ch+H20=2H+Cr+C10()

(2010?天津理綜一5C)

(2)氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在純水中的溶解度()

(2010?全國理綜II-8A)

2.(2009?山東理綜,10)下列關(guān)于氯的說法正確的是()

A.C12具有很強(qiáng)的氧化性,在化學(xué)反應(yīng)中只能作氧化劑

B書C1、%C1為不同的核素,有不同的化學(xué)性質(zhì)

C.實(shí)驗(yàn)室制備C12,可用排飽和食鹽水集氣法收集

D.1.12LC12含有1.7必個(gè)質(zhì)子(NA表示阿伏加德羅常數(shù))

3.(2010.上海,18)下圖是模擬氯堿工業(yè)生產(chǎn)中檢查氯氣是否泄漏的裝置,下列有關(guān)說

法錯(cuò)誤的是()

A.燒瓶中立即出現(xiàn)白煙

B.燒瓶中立即出現(xiàn)紅棕色

C.燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)表明常溫下氨氣有還原性

D.燒杯中的溶液是為了吸收有害氣體

4.(2009?上海理綜,14)生活中難免會(huì)遇到一些突發(fā)事件,我們要善于利用學(xué)過的知識(shí),

采取科學(xué)、有效的方法保護(hù)自己。如果發(fā)生了氯氣泄漏,以下自救方法得當(dāng)?shù)氖牵ǎ?/p>

A.只要在室內(nèi)放一盆水

B.向地勢(shì)低的地方撤離

C.觀察風(fēng)向,順風(fēng)撤離

D.用濕毛巾或蘸有石堿水的毛巾捂住口鼻撤離

考點(diǎn)集訓(xùn)

題組一氯氣的性質(zhì)

1.(2010.淮陰期末)氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì),它具有較強(qiáng)的氧化性,

下列敘述中正確的是()

A.紅熱的銅絲在氯氣里劇烈燃燒,生成藍(lán)色的煙

B.通常狀況下,干燥的氯氣能和Fe反應(yīng)

C.純凈的H2在CL中安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色火焰,集氣瓶口呈現(xiàn)霧狀;光照H2和

C12的混合氣體時(shí),因迅速化合而爆炸

D.氯氣能與水反應(yīng)生成HC1O和HC1,久置氯水最終變?yōu)橄←}酸

2.檢驗(yàn)氯化氫氣體中是否混有Cb,可采用的方法是()

A.用干燥的藍(lán)色石蕊試紙

B.用干燥的有色布條

C.將氣體通入硝酸銀溶液

D.用濕潤(rùn)的淀粉-碘化鉀試紙

3.自來水常用氯氣進(jìn)行消毒。如果在實(shí)驗(yàn)室用自來水配制下列物質(zhì)的溶液,不會(huì)產(chǎn)生

明顯藥品變質(zhì)問題的是()

A.FeCl2B.Na2sO3C.NaOHD.AlCh

4.今有甲、乙、丙三瓶等體積的新制氯水,濃度均為0」molL一。如果在甲瓶中加入

少量的NaHCCh晶體("inol),在乙瓶中加入少量的NaHSCh晶體("mol),丙瓶不變。片刻后,

甲、乙、丙三瓶溶液中HC1O的物質(zhì)的量濃度的大小關(guān)系是(溶液體積變化忽略不計(jì))()

A.甲=乙>丙B.甲>丙>乙

C.丙>甲=乙D.乙>丙>甲

題組二含氯化合物

5.下列現(xiàn)象或事實(shí)可用同一原理解釋的是()

A.濃硫酸和濃鹽酸長(zhǎng)期暴露在空氣中濃度降低

B.氯水和活性炭使紅墨水褪色

C.漂白粉和鈉長(zhǎng)期暴露在空氣中變質(zhì)

D.氯水和過氧化鈉使品紅褪色

6.下圖所涉及的物質(zhì)均為中學(xué)化學(xué)中的常見的物質(zhì),其中C、D、E為單質(zhì),其余為化

合物。它們存在如下轉(zhuǎn)化關(guān)系,反應(yīng)中生成的水及次要產(chǎn)物已略去。

(1)寫出B的名稱,F(xiàn)的化學(xué)式o

(2)指出MnCh在相關(guān)反應(yīng)中的作用:反應(yīng)①中是劑:反應(yīng)②中是劑。

(3)若反應(yīng)①是加熱條件下進(jìn)行,A是;若反應(yīng)①是在常溫條件下進(jìn)行,A是

-若在上述兩種條件下得到等量的C單質(zhì),反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為。

題組三氯氣的制取

7.(2011?福建泉州統(tǒng)考)實(shí)驗(yàn)室用下列兩種方法制氯氣:①用含HC1146g的濃鹽酸與足

量的MnCh反應(yīng);②用87gMnO?與足量濃鹽酸反應(yīng)。所得的氯氣()

A.①比②多B.②比①多

C.一樣多D.無法比較

8.將0.2molMnCh和50mLi2moiLi鹽酸混合后緩緩加熱,反應(yīng)完全后向留下的溶

液中加入足量AgNCh溶液,生成AgCl沉淀物質(zhì)的量為(不考慮鹽酸的揮發(fā))()

A.等于0.3molB.小于0.3mol

C.大于0.3molD.以上結(jié)論都不正確

9.下圖I、n、in是常見的氣體發(fā)生裝置;w、v、VI是氣體收集裝置,根據(jù)要求回答

下列問題:

IVVVI

(1)若用MnCh與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣,應(yīng)選用發(fā)生裝置____________,用方程式表示制

取氯氣的反應(yīng)原理是。

(2)若用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取氯氣,應(yīng)選用發(fā)生裝置__________,試完成并配平下

列離子方程式:

2+

MnO;+C1+H=Mn+Cl2t+.

(3)若選用IV為氯氣的收集裝置,應(yīng)該在試管口放置一團(tuán)棉花,該棉花團(tuán)應(yīng)用

溶液浸濕,其作用是。

(4)若選用V為氯氣收集裝置,則氯氣應(yīng)從口通入。用化學(xué)方法檢驗(yàn)氯氣收

集滿了的方法是。

題組四實(shí)驗(yàn)探究

10.(2011?濟(jì)南一模)甲、乙是同主族非金屬元素組成的單質(zhì),乙通常狀況下是深紅棕色

液體。X、Y、Z是化合物。X溶液呈淺綠色,Y、Z的溶液都能使KSCN溶液變紅。它們之

間有如下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。

(1)寫出少量單質(zhì)甲通入X溶液中發(fā)生的離子方程式:

(2)欲在實(shí)驗(yàn)室中制取并收集純凈、干燥的氣體甲,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置。

ABCDEF

①裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________

②裝置B的作用是,

③裝置C中的試劑為。

④裝置D中收集氣體甲的方法是_____________________________________________

答案

【課前準(zhǔn)備區(qū)】

知識(shí)點(diǎn)一

1.化合態(tài)氯化鈉

2.三VDA0718

知識(shí)點(diǎn)二

1.H有刺激性氣大毒液化2用手在瓶口輕輕扇動(dòng),僅使極少量氣體飄

進(jìn)鼻孔

占燃

2.(l)Cu+C12=^=CuCl2棕黃

2Fe+3cb2絲2FeC13棕褐

⑵H2+CI2上蟹=2HC1蒼白

(3)CL+HzOuHCl+HC1O

⑷①CL+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

②2cL+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O

Ca(C10)2、CaCl2Ca(ClO)2

⑸①2Kl+Ch=2KCl+12

②2FeC12+C12=2FeCb

③SO2+2H2。+CL=H2s+2HC1

知識(shí)點(diǎn)三

I.⑴2HC1O^^2HC1+O2t

⑵弱HC1O^H++C1O-(3)漂白

2.(1)強(qiáng)(2)堿ClCT+HzOuHClO+OH

(3)HC1OCa(C10)2+CO2+H2O=2HC1O+CaCO3I

問題思考

L(l)Ch分子的相對(duì)分子質(zhì)量較大,分子間的作用力較大,所以易液化。常見的易液

化的氣體還有NH3、SO2等。

(2)氯水呈黃綠色,說明氯水中有大量CL分子。

(3)現(xiàn)象是先變紅后褪色。不能用pH試紙測(cè)定,因?yàn)槁人械腍C1O能將pH試紙漂白。

(4)CL呈黃綠色,NCh為紅棕色。

2.①隔絕CO2、H2O(g);②HC1O見光易分解。

【課堂活動(dòng)區(qū)】

3.(2)①Ch的強(qiáng)氧化性;②HC1的強(qiáng)酸性;③HC1O的強(qiáng)氧化性、弱酸性和不穩(wěn)定

性;④C「的性質(zhì)。

4.(1)

向氯水中加入的物質(zhì)濃度變化平衡移動(dòng)的方向應(yīng)用

(1)用飽和食鹽水除CL

可溶性氯化物c(C1)增大左移中的HC1(2)用排飽和

食鹽水收集Cl2

c(H+)和C(cr)it次氯酸鹽與濃鹽酸反

鹽酸左移

大應(yīng)制C12

用NaOH溶液吸收多

NaOHc(H+)減小右移

余02

c(H+)減小

Ca(OH)2市移制漂白粉

dH+)減小

CaCO3右移制高濃度的HC1O溶液

氯水避光保存或現(xiàn)用

光照c(HC10)減小右移

現(xiàn)配

(2)①利用C12+H2O=H*+C「+HC1O的平衡移動(dòng)原理,C「濃度大時(shí),Ch在水中的溶

解度小,故用排飽和食鹽水法收集Cb;除去HC1雜質(zhì)時(shí),把混合氣體通過盛有飽和食鹽水

的洗氣瓶。

②可向新制氯水中加入CaCCh粉末,此時(shí)HC1反應(yīng),而HC1O的酸性較H2c弱不反

應(yīng),平衡右移,HC1O濃度增大。

③避光、密閉保存(棕色瓶中)。

典例導(dǎo)悟

1(1)氯水中含有C1

(2)溶液褪色有氣泡冒出

(3)取一片淀粉-KI試紙,置于表面皿或玻璃片上,用潔凈的玻璃棒蘸取氯水,滴在試紙

(4)a.氯水中含有HC10,其漂白作用使溶液褪色

b.氯水中含有H",中和OFT使溶液褪色

向褪色后的溶液中滴加NaOH溶液至溶液顯堿性,若溶液不再顯紅色,證明紅色消失

是HC1O的漂白作用引起的;若溶液重新顯紅色,證明是H+的中和作用引起的

2(DD

(2)濃鹽酸隨著反應(yīng)的進(jìn)行濃度逐漸降低,最終變?yōu)橄←}酸,反應(yīng)不再產(chǎn)生氯氣

(3)①證明有水蒸氣產(chǎn)生白色固體變藍(lán)色

②氯氣無漂白性,次氯酸有漂白性

③吸收氯氣

④Ag++C「^=AgClI

(4)FG濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙(或濕潤(rùn)的有色布條)

解析實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖亲C明CL中混有水蒸氣和HC1氣體,同時(shí)證明干燥CE和潮濕CL有

無漂白性。首先從(1)題中選擇正確的組合利用A裝置制備Ch;然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,再分?/p>

其他每個(gè)裝置的作用。只有B裝置能夠證明水蒸氣的存在,則B裝置中的藥品為C11SO4粉

末;D、E裝置用來證明干燥C12無漂白性,潮濕氯氣發(fā)生反應(yīng):C12+H2O^HC1+HC1O,

HC1O具有強(qiáng)氧化性,因此潮濕CL具有漂白性。G裝置是用來證明HC1氣體的,因?yàn)镃l2

與AgNCh溶液反應(yīng)也能生成AgCl沉淀,因此F裝置利用是CL易溶于CC14的性質(zhì)除去Ch,

F、G裝置之間應(yīng)增加臉證CL被除盡的裝置。

【課后練習(xí)區(qū)】

高考集訓(xùn)

1.⑴X

解析HC1O是弱酸,不能拆開寫。

(2)7

2.C[CL中的氯元素化合價(jià)為0價(jià),處于中間價(jià)態(tài),既有氧化性又有還原性,A錯(cuò)誤;

同位素原子的質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)分別相等,所以化學(xué)性質(zhì)幾乎完全相同,B錯(cuò)誤;通過實(shí)驗(yàn)室

制得的Cb中含有少量HC1,Ch在飽和食鹽水中溶解度很小,而HC1易溶,C正確;沒有指

明氣體所處的狀態(tài),D錯(cuò)誤。]

3.B[此題考查化學(xué)實(shí)臉、元素化合物的性質(zhì)等知識(shí)。分析裝置圖,可知氯氣和氯氣

接觸時(shí)發(fā)生反應(yīng):8NH3+3C12=6NH4C1+N2,燒瓶中出現(xiàn)白煙,A對(duì);不能出現(xiàn)紅棕色氣

體,B錯(cuò);該反應(yīng)中氨氣中的氨元素化合價(jià)升高,表現(xiàn)還原性,C對(duì);燒杯中的氫氧化鈉可

以吸收多余的有害氣體,D對(duì)。J

4.D[氯氣與水可發(fā)生化學(xué)反應(yīng),但反應(yīng)慢且反應(yīng)不充分,故A項(xiàng)錯(cuò);氯氣的密度大

于空氣,所以CL聚集在地勢(shì)低的地方,故應(yīng)向地勢(shì)高的地方、逆風(fēng)跑,B、C項(xiàng)均錯(cuò);D

項(xiàng)中石堿水可以吸收氯氣,D正確。]

考點(diǎn)集訓(xùn)

1.CD

2.D[HC1O具有漂白性,而CL不具有,A、B選項(xiàng)中是在干燥環(huán)境下,CL都不能轉(zhuǎn)

變?yōu)镠C1O,因而無漂白性,無法與HC1氣體區(qū)別。C選項(xiàng),氣體通入AgNCh溶液產(chǎn)生白

色沉淀,因?yàn)镃b與HzO反應(yīng)也產(chǎn)生Cl,D選項(xiàng),CL與KI反應(yīng)產(chǎn)生L,L遇淀粉變藍(lán),

可以與HC1區(qū)別開。]

3.CD[氯水的成分為:Ch、HC1O、HCkH20,故遇到FeCl2時(shí):ZFeCL+Cb—ZFeCb;

遇到Na2so3時(shí):Na2so3+Cb+H2O=Na2so4+2HC1;遇到NaOH時(shí):C12+2NaOH=NaCl

+NaClO+H2O,所以A、B、C項(xiàng)中藥品都會(huì)變質(zhì)。]

4.B[氯水中存在下列平衡:Cb+H20=HCl+HC10,加入NaHCCh后,因?yàn)樗嵝裕?/p>

HC1>H2CO3>HCIO,所以Na

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