專題2-1-2-影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素(備作業(yè))(解析版)_第1頁
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第二章化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡第一節(jié)化學(xué)反應(yīng)速率第2課時影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素一、單選題1.下列事實(shí)或做法與化學(xué)反應(yīng)速率無關(guān)的是A.將食物存放在溫度低的地方 B.用鐵作催化劑合成氨C.將煤塊粉碎后燃燒 D.用濃硝酸和銅反應(yīng)制備NO2氣體【答案】D【解析】影響化學(xué)反應(yīng)速率的外界因素有溫度、濃度、表面積以及催化劑等。A項(xiàng)、將易腐敗的食物儲存在冰箱里,溫度降低,化學(xué)反應(yīng)速率減小,故A不選;B項(xiàng)、用鐵作催化劑合成氨,化學(xué)反應(yīng)速率增大,故B不選;C項(xiàng)、將煤塊粉碎后燃燒,固體的表面積增大,化學(xué)反應(yīng)速率增大,故C不選;D項(xiàng)、用濃硝酸和銅反應(yīng)制備NO2氣體與反應(yīng)物的性質(zhì)有關(guān),與反應(yīng)速率無關(guān),故D選;答案選D。2.足量的Zn粉與50mL0.1mol·L-1的稀硫酸充分反應(yīng)。為了減慢此反應(yīng)的速率而不改變H2的產(chǎn)量,可以采用如下方法中的()①加Na2SO4溶液②改用50mL0.1mol·L-1的稀鹽酸③減壓④改用50mL0.1mol·L-1的硝酸⑤冰水?、藜覰a2CO3溶液A.①②③④ B.①⑤ C.①⑤⑥ D.②⑤⑥【答案】B【解析】為了降低此反應(yīng)速率而不改變H2的產(chǎn)量,少量Zn粉完全反應(yīng),則可通過降低氫離子濃度、降低溫度等來降低反應(yīng)速率,以此來解答。①加Na2SO4溶液,溶液中的水對硫酸來說其稀釋作用,使溶液中c(H+)降低,反應(yīng)速率減小,但氫氣的量不變,①正確;②改用50mL、0.1mol/L的稀鹽酸,溶液中c(H+)降低,反應(yīng)速率減小,生成氫氣的量減小,②錯誤;③反應(yīng)在溶液中進(jìn)行,減壓,對反應(yīng)速率基本不影響,③錯誤;④改用50mL、0.1mol/L的硝酸,由于硝酸具有強(qiáng)的氧化性,與Zn發(fā)生反應(yīng)不生成氫氣,而生成NO氣體,④錯誤;加適量固體醋酸鈉,氫離子濃度降低,反應(yīng)速率減小,但氫氣的總量不變,故正確;⑤冰水浴,使反應(yīng)溫度降低,反應(yīng)速率減小,由于氫離子的物質(zhì)的量不變,因此最終產(chǎn)生的氫氣的總量不變,⑤正確;⑥加Na2CO3溶液,Na2CO3與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體,反應(yīng)消耗硫酸,導(dǎo)致生成氫氣的總量減小,⑥錯誤;則符合題意的敘述是①⑤;故合理選項(xiàng)是B。3.(2020·雞澤縣第一中學(xué)高二開學(xué)考試)用下列方法制取氫氣,反應(yīng)速率最大的是()A.30℃,塊狀鋅與2mol·L一1硫酸溶液反應(yīng)B.30℃,粉末狀鐵與2mol·L一1硫酸溶液反應(yīng)C.60℃,粉末狀鋅與2mol·L一1硫酸溶液反應(yīng)D.60℃,粉末狀鎂與2mol·L一1硫酸溶液反應(yīng)【答案】D【解析】金屬越活潑,反應(yīng)速率越大,而且反應(yīng)物的性質(zhì)是決定因素;溫度越高,反應(yīng)速率越大,固體的接觸面積越大,反應(yīng)速率越大。答案選D。4.(2020·懷仁市第一中學(xué)校云東校區(qū)高二月考)欲使反應(yīng)CO2CO2的化學(xué)反應(yīng)速率加快,下列措施錯誤的是A.增加炭的量 B.升高反應(yīng)溫度 C.增加氧氣濃度 D.將炭塊粉碎【答案】A【解析】A.根據(jù)方程式可知炭為固體,增加固體的量不能增大反應(yīng)速率,故A符合題意;B.升高溫度活化分子數(shù)增多,反應(yīng)速率加快,故B不符合題意;C.氧氣為氣體,增大氧氣的濃度可以加快反應(yīng)速率,故C不符合題意;D.將炭塊粉碎可以增大接觸面積,增大反應(yīng)速率,故D不符合題意;綜上所述答案為A。5.硫代硫酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各組實(shí)驗(yàn)中最慢出現(xiàn)渾濁的是()選項(xiàng)反應(yīng)溫度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/mol·L-1V/mLc/mol·L-1V/mLA2550.1100.15B2550.250.210C3550.1100.15D3550.250.210【答案】D【解析】“最先出現(xiàn)渾濁”,即反應(yīng)速率最快;A項(xiàng)與B項(xiàng)溫度相同、H2SO4濃度相同,B項(xiàng)中Na2S2O3的濃度比A項(xiàng)大,反應(yīng)速率:B項(xiàng)>A項(xiàng);C項(xiàng)與D項(xiàng)溫度相同、H2SO4濃度相同,D項(xiàng)中Na2S2O3的濃度比C項(xiàng)大,反應(yīng)速率:D項(xiàng)>C項(xiàng);B項(xiàng)與D項(xiàng)Na2S2O3、H2SO4濃度都相同,D項(xiàng)溫度高于B項(xiàng),反應(yīng)速率:D項(xiàng)>B項(xiàng);則反應(yīng)最快的是D項(xiàng),D項(xiàng)最先出現(xiàn)渾濁;故選D。6.(2020·河北阜城中學(xué)高二開學(xué)考試)等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b分別加入到兩份體積相同、物質(zhì)的量濃度相同且過量的稀硫酸中,同時向a中加入少量的CuSO4溶液,下列各圖為產(chǎn)生H2的體積V(L)與時間t(min)的關(guān)系,其中正確的是A. B. C. D.【答案】A【解析】a、b中的Zn的質(zhì)量相同,稀硫酸是過量的,所以Zn無剩余;又a中加入硫酸銅溶液,與Zn反應(yīng)生成Cu和硫酸鋅,消耗Zn,使Zn與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的體積減少,同時形成銅、鋅原電池使反應(yīng)速率加快,所以a曲線先反應(yīng)完全,所需時間較少,但生成的氫氣的體積少于b。答案選A。7.在同溫同壓條件下,已知:C+CO22CO(正反應(yīng)是吸熱),正反應(yīng)的反應(yīng)速率為v1;N2+3H22NH3(正反應(yīng)是放熱),正反應(yīng)的反應(yīng)速率為v2。對于上述反應(yīng),當(dāng)溫度同時升高時,v1和v2的變化情況正確的是()A.v1增大,v2減小 B.同時減小C.同時增大 D.v1減小,v2增大【答案】C【解析】無論反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng),升高反應(yīng)體系的溫度,均可以增大活化分子的百分?jǐn)?shù),單位時間內(nèi)單位體積的空間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)增加,故一定能加快化學(xué)反應(yīng)的速率,答案選C。8.(2020·遼陽縣集美學(xué)校高二月考)對可逆反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),下列敘述正確的是A.達(dá)到化學(xué)平衡時,4v正(O2)=5v逆(NO)B.若單位時間內(nèi)生成nmolNO的同時,消耗nmolNH3,則反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)C.達(dá)到化學(xué)平衡時,若增加容器體積,則正反應(yīng)速率減小,逆反應(yīng)速率增大D.化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是:2v正(NH3)=3v逆(H2O)【答案】A【解析】A.4v正(O2)=5v逆(NO),不同物質(zhì)表示正逆反應(yīng)速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比,表示正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A正確;B.若單位時間內(nèi)生成nmolNO的同時,消耗nmolNH3,都表示反應(yīng)正向進(jìn)行,不能說明到達(dá)平衡,B錯誤;C.達(dá)到化學(xué)平衡時,若增加容器體積,則物質(zhì)的濃度減小,正、逆反應(yīng)速率均減小,C錯誤;D.用不同物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于其化學(xué)計量數(shù)之比,正確的化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系是:3v正(NH3)=2v逆(H2O),D錯誤。答案選A。9.(2020·廣東廣州高二期末)N2O和CO是環(huán)境污染性氣體,可在Pt2O+表面轉(zhuǎn)化為無害氣體,其反應(yīng)為:N2O(g)+CO(g)=CO2(g)+N2(g)ΔH,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)變化過程如圖1所示,能量變化過程如圖2所示,下列說法正確的是()A.由圖1、2可知ΔH=ΔH1+ΔH2=ΔE2—ΔE1B.加入Pt2O+作為反應(yīng)物,可使反應(yīng)的焓變減小C.由圖2可知正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能D.物質(zhì)的量相等的N2O、CO的鍵能總和大于CO2、N2的鍵能總和【答案】C【解析】A.焓變=正反應(yīng)活化能-逆反應(yīng)活化能,圖中ΔE1為正反應(yīng)活化能,ΔE2為逆反應(yīng)活化能,所以ΔH=ΔE1—ΔE2,故A錯誤;B.據(jù)圖可知Pt2O+為催化劑,不影響反應(yīng)的焓變,故B錯誤;C.ΔE1為正反應(yīng)活化能,ΔE2為逆反應(yīng)活化能,所以正反應(yīng)的活化能小于逆反應(yīng)的活化能,故C正確;D.該反應(yīng)的反應(yīng)物能量高于生成物,為放熱反應(yīng),所以物質(zhì)的量相等的N2O、CO的鍵能總和小于CO2、N2的鍵能總和,故D錯誤;綜上所述答案為C。10.(2020·浙江高三開學(xué)考試)探究酸性KMnO4與H2C2O4溶液反應(yīng)速率的影響因素,有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:實(shí)驗(yàn)編號溫度(℃)催化劑用量(g)酸性KMnO4溶液H2C2O4溶液KMnO4溶液褪色平均時間(min)體積(mL)濃度(mol·L-1)體積(mL)濃度(mol·L-1)1250.540.180.212.72800.540.180.2a3250.540.0180.26.7425040.0180.2b下列說法不正確的是A.用KMnO4表示該反應(yīng)速率,v(實(shí)驗(yàn)3)約為1.5×10-3mol·L-1·min-1B.表中數(shù)據(jù)a<12.7,b>6.7C.用H2C2O4表示該反應(yīng)速率,v(實(shí)驗(yàn)1)>v(實(shí)驗(yàn)3)D.可通過比較收集相同體積的CO2所消耗的時間來判斷反應(yīng)速率快慢【答案】A【解析】A.反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+l0CO2↑+8H2O,實(shí)驗(yàn)3中,n(H2C2O4):n(KMnO4)=8×0.2:4×0.01=40:1>5:2,則H2C2O4過量,用KMnO4表示該反應(yīng)速率v(KMnO4)=≈5.0×l0-4mol?L-1?min-1,故A錯誤;B.溫度越高反應(yīng)速率越快,催化劑可加快反應(yīng)速率,則a<12.7,b>6.7,故B正確;C.1、3比較只有高錳酸鉀的濃度不同,且實(shí)驗(yàn)1中濃度大,則反應(yīng)速率:v(實(shí)驗(yàn)1)>v(實(shí)驗(yàn)3),故C正確;D.判斷反應(yīng)速率快慢的方法:單位時間內(nèi)產(chǎn)物的物質(zhì)的量的變化量的多少或比較收集相同體積CO2所消耗的時間長短或單位時間內(nèi)物質(zhì)濃度的變化量等,所以比較收集相同體積CO2所消耗的時間,可判斷反應(yīng)速率快慢,故D正確;故答案選A。11.不同條件下,用O2氧化一定濃度的FeCl2溶液過程中所測的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示。下列分析或推測不合理的是A.Fe2+的氧化率隨時間延長而逐漸增大B.由②和③可知,pH越大,F(xiàn)e2+氧化速率越快C.由①和③可知,溫度越高,F(xiàn)e2+氧化速率越快D.氧化過程的離子方程式為:4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O【答案】B【解析】在酸性條件下,F(xiàn)e2+和氧氣、氫離子反應(yīng)生成Fe3+和H2O,反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,由圖象可知,當(dāng)pH相同溫度不同時,溫度越高Fe2+的氧化率越大;當(dāng)溫度相同pH不同時,pH越大,F(xiàn)e2+的氧化率越小。A項(xiàng)、由圖象可知,F(xiàn)e2+的氧化率隨時間延長而逐漸增大,故A正確;B項(xiàng)、由②和③可知,當(dāng)溫度相同pH不同時,pH越大,F(xiàn)e2+的氧化速率越小,故B錯誤;C項(xiàng)、由①和③可知,當(dāng)pH相同溫度不同時,溫度越高Fe2+的氧化速率越大,故C正確;D項(xiàng)、在酸性條件下,F(xiàn)e2+和氧氣、氫離子反應(yīng)生成Fe3+和H2O,反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,故D正確;故選B。12.某化學(xué)反應(yīng)2A(g)B(g)+D(g)在密閉容器中分別在下列四種不同條件下進(jìn)行,B、D的起始濃度為0,反應(yīng)物A的濃度(mol·L-1)隨反應(yīng)時間(min)的變化情況如表:時間實(shí)驗(yàn)序號01020304050601800℃1.00.800.670.570.500.500.502800℃1.00.600.500.500.500.500.503820℃1.00.400.250.200.200.200.20下列說法不正確的是()A.實(shí)驗(yàn)1中,在10~20min時間內(nèi),以B表示的平均反應(yīng)速率為0.0065mol·L-1·min-1B.實(shí)驗(yàn)2中反應(yīng)速率比實(shí)驗(yàn)1快,說明實(shí)驗(yàn)2使用了催化劑C.實(shí)驗(yàn)1中40min時的逆反應(yīng)速率比10min時的逆反應(yīng)速率慢D.比較實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)1,可推知該反應(yīng)的正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)【答案】C【解析】A.由表中數(shù)據(jù)可知v(A)===0.013mol/(L?min),由2A(g)B(g)+D(g)可知v(B)=v(A)==0.0065mol·L-1·min-1,故A正確;B.根據(jù)實(shí)驗(yàn)1、2數(shù)據(jù)分析,溫度相同,達(dá)平衡后A的物質(zhì)的量濃度相同,且兩組實(shí)驗(yàn)中A的起始濃度相同為1.0mol?L-1,但達(dá)平衡時2組的時間較短,說明實(shí)驗(yàn)2使用了催化劑,故B正確;C.實(shí)驗(yàn)1中起始時生成物的濃度為0,則起始時逆反應(yīng)速率為0,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,逆反應(yīng)速率逐漸增大,則40min時的逆反應(yīng)速率比10min時的逆反應(yīng)速率快,故C錯誤;D.對比實(shí)驗(yàn)3與實(shí)驗(yàn)1,溫度升高,達(dá)平衡時A的平衡濃度減?。粶囟壬?,化學(xué)平衡向吸熱方向移動,所以正反應(yīng)是吸熱反應(yīng),故D正確;故答案為C。13.(2020·浙江高三開學(xué)考試)1,3-丁二烯與HBr發(fā)生加成反應(yīng)分兩步:第一步H+進(jìn)攻1,3-丁二烯生成碳正離子();第二步Br-進(jìn)攻碳正離子完成1,2-加成或1,4-加成。反應(yīng)進(jìn)程中的能量變化如下圖所示。已知在0℃和40℃時,1,2-加成產(chǎn)物與1,4-加成產(chǎn)物的比例分別為70:30和15:85。下列說法正確的是A.1,2-加成產(chǎn)物比1,4-加成產(chǎn)物穩(wěn)定B.與0℃相比,40℃時1,3-丁二烯的轉(zhuǎn)化率增大C.從0℃升至40℃,1,4-加成正反應(yīng)速率增大,1,2-加成正反應(yīng)速率減小D.從0℃升至40°C,1,2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率的增大程度【答案】D【解析】A.根據(jù)能量圖可知,1,2-加成產(chǎn)物比1,4-加成產(chǎn)物能量高,則1,4-加成產(chǎn)物更穩(wěn)定,故A錯誤;B.根據(jù)反應(yīng)進(jìn)程和能量關(guān)系圖可知,此反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高平衡逆向移動,轉(zhuǎn)化率減小,故B錯誤;C.溫度升高,各反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率均增大,故C錯誤;D.溫度升高,反應(yīng)的正、逆反應(yīng)速率都增大,根據(jù)題干信息可以看出,1,2-加成產(chǎn)物的產(chǎn)量減小,所以1,2-加成正反應(yīng)速率的增大程度小于其逆反應(yīng)速率增大程度,故D正確;答案選D。14.已知:①298K時,相關(guān)物質(zhì)的相對能量如下表所示:物質(zhì)C2H4(g)H2(g)C2H6(g)CO(g)H2O(g)H2O(l)CO2(g)相對能量/kJ·mol-1520-84-110-242-286-393②H2O(g)=H2O(l)ΔH1=-286kJ?mol-1-(-242kJ?mol-1)=-44kJ?mol-1有研究表明,在催化劑存在下,C2H6(g)+CO2(g)C2H4(g)+CO(g)+H2O(g),該反應(yīng)分兩步進(jìn)行,如下圖所示。下列說法不正確的是()A.E[C2H6(g)+CO2(g)]=-477kJ?mol-1 B.第2步反應(yīng)?H=41kJ?mol-1C.第2步正反應(yīng)活化能為210kJ?mol-1 D.第1步反應(yīng)比第2步反應(yīng)慢【答案】D【解析】A.E[C2H6(g)+CO2(g)]=(-84kJ?mol-1)+(-393kJ?mol-1)=-477kJ?mol-1,故A正確;B.第2步反應(yīng)?H=(-300kJ?mol-1)-(-341kJ?mol-1)=41kJ?mol-1,故B正確;C.第2步正反應(yīng)活化能為(-131kJ?mol-1)-(-341kJ?mol-1)=210kJ?mol-1,故C正確;D.第1步正反應(yīng)活化能為(-300kJ?mol-1)-(-477kJ?mol-1)=177kJ?mol-1,小于第二步正反應(yīng)活化能,則第1步反應(yīng)比第2步反應(yīng)快,故D錯誤;故答案為D。二、填空題15.(2020·福建省泰寧第一中學(xué)高二月考)某同學(xué)在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題:(1)上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有__。(2)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是__。(3)為了進(jìn)一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學(xué)設(shè)計了如下一系列的實(shí)驗(yàn)。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應(yīng)瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需的時間。實(shí)驗(yàn)混合溶液ABCDEF4mol·L-1H2SO4/mL30V1V2V3V4V5飽和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100請完成此實(shí)驗(yàn)設(shè)計,其中:V1=__,V6=___,V9=__?!敬鸢浮縕n+CuSO4=Cu+ZnSO4、Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑Zn與硫酸銅溶液反應(yīng)生成的銅與鋅在硫酸中構(gòu)成原電池,加快氫氣生成的速率301017.5【解析】根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì),寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式;根據(jù)Zn為活潑金屬,可置換出硫酸銅中的Cu,與硫酸溶液共同構(gòu)成原電池,加快反應(yīng)速率;根據(jù)要對比試驗(yàn)效果,那么除了反應(yīng)的物質(zhì)的量不一樣以外,要保證其它條件相同,而且是探究硫酸銅量的影響,那么每組硫酸的量要保持相同,六組反應(yīng)的總體積也應(yīng)該相同;據(jù)此解答。(1)稀硫酸與鋅發(fā)生置換反應(yīng),生成硫酸鋅和氫氣,即Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,Zn和CuSO4溶液發(fā)生置換反應(yīng),生成硫酸鋅和Cu,即Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4;答案為Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑、Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4。(2)Zn和硫酸的反應(yīng)中加入少量的CuSO4溶液,Zn能置換出一定量Cu,在溶液中形成Cu-Zn原電池,從而加快化學(xué)反應(yīng)速率;答案為CuSO4與Zn反應(yīng)產(chǎn)生的Cu與Zn在硫酸中形成Cu-Zn原電池,加快氫氣生成的速率。(3)要對比試驗(yàn)效果,那么除了反應(yīng)的物質(zhì)的量不一樣以外,要保證其它條件相同,而且是探究硫酸銅量的影響,那么每組硫酸的量要保持相同,六組反應(yīng)的總體積也應(yīng)該相同,A組中硫酸為30ml,那么其它組硫酸量也都為30ml,而硫酸銅溶液和水的總量應(yīng)相同,F(xiàn)組中硫酸銅20ml,水為0,V5=30mL,那么總量為50ml,所以V1=V2=V3=V4=V5=30ml,V6=10ml,V9=50ml-30mL-2.5mL=17.5mL;答案為30,10,17.5。16.KMnO4是實(shí)驗(yàn)室中常用的一種試劑。回答下列問題:(1)K+的結(jié)構(gòu)示意圖為_________。(2)在酸性高錳酸鉀溶液中滴加過量的草酸(H2C2O4,弱酸)溶液,振蕩,溶液紫色變無色。發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+

8H2O,若將該反應(yīng)設(shè)計成原電池,則正極反應(yīng)式為___________。(3)在10

mL0.1

mol·L-1

KMnO4溶液(含稀硫酸)中加入15

mL0.5mol·L-1草酸溶液,收集到的CO2的量與時間的關(guān)系如圖所示。AB段反應(yīng)速率增大的原因可能是___________(填字母)。a.該反應(yīng)是放熱反應(yīng)b.反應(yīng)物濃度增大c.K2SO4起催化作用d.MnSO4起催化作用(4)為了探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,設(shè)計如下方案:實(shí)驗(yàn)0.1mol/LKMnO4/mL0.5mol/LH2C2O4/mL0.1mol/LH2SO4/mL水浴

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