现代化学基础第十一章沉淀解离平衡和重量分析法

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沉淀滴定和重量分析法

沉淀滴定和重量分析法
a+(Ba2+)a-(SO42-)= a±2 式中 a+、 a-分别为正负离子的活度,相应有
γ+(Ba2+) γ-(SO42-)=γ±2 式中 γ+、γ-分别为正负离子的活度系数,因此有 Ksp⊝=a+(Ba2+a-(SO42-)=γ+[Ba2+]γ-[SO42-]=γ±2Ksp
即:Ksp⊝=γ±2Ksp 式中Ksp为浓度表示的平衡常数,即实验平衡常数。因为, γ±2< 1,因此 Ksp⊝< Ksp。
的 Kb=1.8×10-5 , 将 0.20 mol·L-1NH3·H2O 与 0.20mol·L-
1MnSO4等体积混合,问:是否有Mn(OH)2沉淀生成?
解: Mn(OH)2(s)=Mn2+(aq) + 2OH-(aq)
[OH-]=
=1.3×10-3 mol·L-1
[Mn2+][OH-]2=1.7×10-7> Ksp=4.0×10-14
4
4
(2) 在0.10 mol/LAgNO3溶液中
Ag2CrO4
2Ag + + CrO4 2-
平衡浓度mol/L 2s'+0.10 s'
Ksp=[Ag+]2×[CrO42-]= (2s'+ 0.10)2s' 设 2s'+ 0.10 ≈0.10 ,解得:s'= 2.0×10-10mol/L
(3) 在0.10 mol/LK2CrO4溶液中
四、盐效应
因强电解质的加入而使难溶盐的溶解度增大,这种现象 称为盐效应。产生盐效应的原因是强电解质的加入使离子的 活度系数减小。 1、活度的提出和定义

重量分析法(应用化学课件)

重量分析法(应用化学课件)

重量分析法的计算
情况1:最后的称量形式(沉淀)与被测组分的形式相同。 例:重量法沉淀矿石中的SiO2,称取试样0.4000g,经过 化学处理后,灼烧成SiO2的形式称重,称得0.2728g,计 算矿样中的SiO2质量析法的计算
情况2:最后的称量形式(沉淀)与被测组分形式不一样 式中:
称量形式,用称重的方法测定待测组分的含量。
分类:
重量分析法
沉淀法 气化法 电解法
在重量分析法中以 沉淀法应用最为广泛也 最为重要,本节主要介 绍沉淀重量分析法。
重量分析法特点
( 1)沉淀法:以沉淀反应为基础,将被测组分转变为难 溶化合物沉淀的形式,再将沉淀过滤、洗涤、烘干、灼烧, 最后称重,计算其含量。 (2)气化法:通过加热或其他方法使试样中的被测组分 挥发逸出,然后根据试样重量减轻或吸收剂重量增加的量 计算该组分的含量。 (3)电解法:利用电解原理,使金属离子在电极上析出, 称重求其含量。
沉淀剂的选择
1.沉淀剂选择性好,只能与待测组分生成沉淀,与试样中的 其他组分不反应。
2.沉淀剂与待测组分生成的沉淀溶解度最小,尽量保证待测 组分沉淀完全。
3.沉淀剂最好选用易挥发或易灼烧除去的类型。 4.有机沉淀剂具有一定的优越性。
重量分析法分类及特点
重量分析法(gravimetric method) 将待测组分与试样中的其他组分分离,转化为一定的
例:如果被测组分形式是FeO,称量形式是Fe2O3,请计算 0.1000 g Fe2O3相当于FeO的质量。
解:1 mol Fe2O3相当于2 mol FeO,即n=2,则换算因数为: =(2MFeO)/MFe2O3= 2×71.85/159.7=0.8998
由换算因数计算FeO的质量: mFeO=F×0.1000=0.8998×0.1000=0.08998 g

无机化学(人卫版)沉淀溶解平衡和沉淀分析(1)

无机化学(人卫版)沉淀溶解平衡和沉淀分析(1)

= 5.7×10-15 mol.L-1
QB FeS = 0.1×5.7×10-15 > Kspө = 1.6×10-19
此时有FeS 沉淀生成
1/29/2020
Inorganic & Analitycal Chemistry
思考:
在AgCl饱和溶液中,加入NaCl, AgCl的S变大 还是变小?加入KNO3呢?
ΔrGmΘ 计算方法为 △rGmθ=∑νB△fGmθ(B) △rGmθ=△rHmθ-T△rSmθ △rHmθ=∑νB△fHmθ(B) △rSmθ=∑νBSθ(B)
2.溶解度与溶度积的关系: • Kspө的大小反应难溶电解质的溶解能力
• 溶解度(s):一定温度下,1升难溶电解质饱和溶液中 所含溶质的量,是浓度的一种形式。单位:g·L-1; mol·L-
小结:
通式:AnBm(s)
nAm+(aq)+ mBn-(aq)
则 Ksp(AnBm)= [Am+]n·[Bn-]m
试一试
难溶物 AgI
BaSO4 Mg(OH)2 Ca3(PO4)2
写出下列难溶物的沉淀溶解平衡表达式和
溶度积表达式
沉淀溶解平衡表达式
Ksp表达式
AgI(s)
Ag++ I-
Ksp =[Ag+ ] [I- ]
① 能否产生Mg(OH)2 沉淀? ②若上述溶液中,加入NH4Cl(s),不使Mg(OH)2沉
淀出来,问C(NH4Cl)至少需多大?
1/29/2020
Inorganic & Analitycal Chemistry
解: ①混合后:
cMg 2
0.1 10 20

分析化学 沉淀滴定与重量分析0.

分析化学 沉淀滴定与重量分析0.
沉淀滴定与重量分析
一、沉淀平衡
溶解度、溶度积、条件溶度积的概念
影响溶解度的因素及不同条件下溶解度的计算 二、沉淀滴定法 莫尔法、佛尔哈德法、法扬司法 三、重量分析法
沉淀法对沉淀形式与称量形式的要求;
沉淀的形成过程和影响沉淀纯度的因素; 沉淀条件的控制
换算因子的概念与计算方法
一、 沉淀平衡
1、固有溶解度(S0)与溶解度(S )
成的络合物不计;Cu(OH)2的分子量为97.55。
一、 沉淀平衡
例题2.为了防止 AgCl从含有 0.010 mol· L-1AgNO3和 0.010 mol· L-1NaCl溶液中析出沉淀,应加入氨的总
浓度为多少?设Ag+-NH3 络合物以Ag(NH3)2+为主,
其lgβ2= 7.05,同时忽略溶液体积变化。
以浓度稍低于待测溶液的标准溶液为参比,采用单光束或 双光束光谱仪进行分析的光度法
原理
设:待测溶液浓度为cx,标准溶液浓度为cs(cs < cx)
★若以试剂空白为参比时(常规光度法):
标准溶液(cs)的吸光度为As:As=bcs 待测溶液(cx)的吸光度为Ax: Ax=bcx
★若以浓度为cs的标准溶液为参比测得待测溶液的吸光度为A相对:
A bc
理论上的A对C关系曲线
A 正偏离
负偏离 C 偏离朗伯-比尔定律现象
一、 光的吸收定律——朗伯-比尔定律
(3)工作曲线不过原点的原因
A bc
参比溶液选择不同; 参比溶液与待测溶液使用的比色皿 厚度不一致; 比色皿放置位置不妥; 比色皿透光面不干净; 低浓度与高浓度时存在不同的化学 反应等
理论上的A对C关系曲线
工作曲线不过原点现象

重量分析和沉淀分析法中国药科大学分析化学

重量分析和沉淀分析法中国药科大学分析化学

S K SP 1.1 10 10 1.0 10 5 mol / L
200 ml 溶液中BaSO4沉淀的溶解损失为 1.0 10 5 233 .4 200 0.5mg 0.2mg 2 Ba 2 过量0.01mol / L与SO4 反应的BaSO4 沉淀溶解度为
第七章
基本概念
重量分析法
一、重量分析法:通过称量被测组分的质量来确定被测 组分百分含量的分析方法 二、分类: 挥发法——利用物质的挥发性 萃取法 ——利用物质在两相中溶解度不同 沉淀法 ——利用沉淀反应
三、特点: 准确度高, 费时,繁琐, 不适合微量组分
第二节
沉淀重量法
一、几个概念 二、沉淀重量法的分析过程和要求 三、溶解度及其影响因素 四、沉淀的类型和形成 五、影响沉淀纯净的因素 六、沉淀条件的选择 七、沉淀的过滤、洗涤及烘干、灼烧 八、结果的计算
2 4
pH 2.0 2 0.0054,S ' 6.1104 mol / L pH 4.0 2 0.39,S ' 7.2 105 mol / L
练习
例:0.02mol/LBaCL2和H2SO4溶液等浓度混合,问有 无BaSO4沉淀析出?
解: 已知K SP( BaSO ) 1.1 10 10,K a 2 1.0 10 2 4
2)当沉淀剂本身又是配位剂时,应避免加入过多; 既有同离子效应,又有配位效应,应视浓度而定 3)配位效应与沉淀的溶解度和配合物稳定常数有关, 溶解度越大,配合物越稳定, 配位效应越显著
示例
AgCL Ag+ + 2NH3
Ag+ + CLAg(NH3)2+
AgCL AgCL + CLAgCL2- + CL-

重量分析法

重量分析法

消除方法:洗涤(少量多次)和升高温度。
包藏或吸留
包藏或吸留:指杂质包裹在沉淀内部的共沉淀 现象。 原因:沉淀速度过快,表面吸附的杂质来不 及离开沉淀表面就被随后沉积下来的沉淀所覆盖, 包埋在沉淀内部,这种因吸附而留在沉淀内部的 共沉淀现象称包藏或吸留。 减少或消除方法 改变沉淀条件,重结晶或陈化,不能用洗涤的 方法除去。
a,b是使分子和分母中所含主体元素原子个数相等而考虑的系数
几种重量分析法的沉淀形式、称量形式和换算因数
被测组 分
Ba MgO Fe3O4 NH3
沉淀形式 BaSO4 MgNH4PO4 Fe2O3.xH2O (NH4)2PtCl4
重量分析法的一般步骤为:试样→试液 →沉淀形式→称量形式→计算结果。 试样经适当步骤分解后,制成含被测 组分的试液。加入沉淀剂后,得到含被测 组分的沉淀形式。经过滤、洗涤、灼烧或 干燥,得到称量形式。根据称量形式重量, 可以进行重量分析结果计算。
• 沉淀形式:加入沉淀剂后,被测组分与 沉淀剂作用形成的沉淀的化学式。 • 称量形式:经过滤、洗涤、烘干或灼烧 后得到的组成恒定的、用于称量的物质 的化学式。 • 沉淀形式和称量形式可以相同,也可以 不同。
补充:重量分析法
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 重量分析法的一般步骤和特点 重量分析对沉淀的要求 沉淀的形成 影响沉淀纯度的因素 沉淀的操作条件 重量分析的计算和示例
重量分析法(gravimetric analysis)是采用 适当的方法,使被测组分与试样中的其它组分分 离,转化为一定的称量形式,然后用称重的方法 测定该组分的含量。 应用重量分析法测定时,必须先用适当的方 法将被测组分从样品中分离出来,然后才能进行 称量。因此,重量分析包括分离和称量两大步骤。 重量分析法包括化学沉淀法、汽化法、电解 法、萃取法等。

无机及分析化学(第三版)第11章

无机及分析化学(第三版)第11章
pH = 7.0, as(H) = 2.5 107
Ksp’ = Ksp as(H) = [Ag+]Cs2- = (2S)2S = 4S3 S = 1.1 10-14 mol/L
14
Sx106 mol/L
(3). 络合效应—增大溶解度
10 同离子效应
8
络合作用
6
Ag+ + Cl-
AgCl
Cl-
Ca2+ , C2O42Ca2+ 加入 H2 C2O4,无CaC2O4 沉淀产生
再加入CO(NH2)2 CO(NH2)2 + H2O9=0=•CCO2 + 2NH3 [C2O42-] 升高,缓慢析出CaC2O4 沉淀
27
11.6 有机沉淀剂
特点
选择性较高 溶解度小,有利于沉淀完全 无机杂质吸附少,易过滤、洗涤 摩尔质量大,有利于减少测定误差 某些沉淀便于转化为称量形
15
酸效应 —络合效应共存
PbC2O4=Pb2++C2O42-
HiY H+ Y
H+
Ksp=10-9.7
PbY HC2O4-,H2C2O4
pH=4.0,[C2O4´ ]=0.2mol·L-1 , [Y´]=0.01mol·L-1
C2O4(H) =100.3
Y(H)=108.6
[Y]=[Y’]/ Y(H)=10-10.6 mol ·L-1
11.4 影响沉淀纯度的因素(p438)
吸附共沉淀(服从吸附规则)
是胶体沉淀不纯的主要原因,洗涤
包藏共沉淀(服从吸附规则)
是晶形沉淀不纯的主要原因,陈化或重结晶
混晶共沉淀 预先将杂质分离除去
后沉淀 主沉淀形成后,“诱导”杂质随后沉淀下来

沉淀反应的重量分析法

沉淀反应的重量分析法

过滤,洗 涤,灼烧
恒量 BaSO4
(沉淀形式) (称量形式)
§1 概 述
试样 NH3H2O Fe3+ 2、对沉淀形式的要求
灼烧 Fe(OH)3 (沉淀形式)
Fe2O3 (称量形式)
(1) 沉淀的溶解度要小,以保证被测组分沉淀完全。一般情况
下,沉淀的溶解损失应小于分析天平的
称量误差,即0.2mg。
减少表面吸附的主要措施:洗涤
§2 影响沉淀纯度的主要因素
(2) 混晶
产生原因:如果溶液中杂质离子与沉淀构晶离子的半径相近, 晶体结构相似,杂质会进入晶格排列形成混晶共沉淀。
例如, BaSO4与PbSO4,AgCl与AgBr,MgNH4PO46H2O 与MgNH4AsO46H2O等都可形成混晶共沉淀。
AgCl
Al(OH)3 Fe(OH)3、 SiO2·nH2O
§3 沉淀的类型及沉淀的形成过程
二、沉淀的形成过程
沉淀的形成过程 ,一般可以进行如下描述:
聚集
成核过程
构晶离子
晶核
成长过程 沉淀颗粒
定向排列
无定形沉淀 晶形沉淀
聚集速度
沉淀的条件
在沉淀的形成过程中,晶核逐渐长大成沉淀微粒,这些微
粒可以聚集成更大的聚集体。这种聚集过程的快慢称为聚集速
解:
(SiO
2)

mSiO 2 m
0.1235%
§6 重 量 分 析 结 果 的 计 算
例2 采用氨水重量法测定铁矿石中铁的含量,称取0.1500g试
样,经样品处理后,将其中的铁沉淀为Fe(OH)3,然后在高 温炉中灼烧成Fe2O3称量形式。称得质量为0.1102g,计算含 铁量,分别以Fe、Fe2O3、Fe3O4三种形式表示。
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▼ 其值与温度有关,与浓度无关。
一些常见难溶强电解质的KSP值见附录12。
04.04.2021
无机及分析化学 第四章
5
2 条件活度积常数
一般的难溶电解质的沉淀解离平衡:
MmAn(s)
mMn+(aq) + nAm-(aq)
KSP’ =c(Mn+’)m ·c(Am-’)n
=[c(Mn+)m.aMm]·[c(Am-)n.aAn]
27
Fe(难OH溶)3的、金Al属(O氢H氧)3等化都物能,溶如于M酸g(,OH)2、Mn(OH)2、
M(OH)n + nH+
Mn+ + nH2O
K c c(n M (H n ))c c(n M (H n ))c cn n((O OH H (K K W )s ))p n
1M常0(-数O14室(H都)温即3大的时K于K,1w,)SKP表大,w明于M=金1(O01属-H402-)(1氢24,即的氧而KK化一物wSP般3大一)M于般,O1都所H0-的能以28(K溶反即于应KSP强大平w酸于衡2),。
无机及分析化学 第四章
13
例11-2 在25℃ 时,Ag2CrO4的溶解度是0.0217g.L-1, 试计算Ag2CrO4的KSP 。
分析1: A2B型 分析2:
Ag2CrO4(s) 平衡时浓度(mol/L-)
2Ag+ (aq) + CrO42-(aq)
2S
S
KSP=c 2(Ag+) ·c(CrO42-)=(2S)2 ·S=4S3 S= ? mol/L
(1)难溶电解质的离子在溶液中应不发生水解、 聚合、配位等反应。
(2)难溶电解质的溶解部分要一步完全电离 。
另外要注意:
对于同种类型化合物而言, Ksp , S 。 但对于不同种类型化合物之间,不能根据Ksp来比较S的大小。
04.04.2021
无机及分析化学 第四章
10
K
sp
A
g
Cl
1.77 10 10
设AgBr的溶解度为S,则c(Ag+)=c (Br-)=S 得 KSP = c(Ag+)·c(Br-)=S ·S=5.0×10-13 所以
S5 .0 1 1 03 7 .1 1 7 0 (mL o 1)l
即AgBr的溶解度为7.1×10-7mol·L-1
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无机及分析化学 第四章
04.04.2021
无机及分析化学 第四章
14
解:S (A 2 C g 4 )r O M m ( ( A A 2 2 C C g g 4 4 ) ) r r O O 3 0 .0 .8 3 g 2 g 1 . 1 1 .1 m L 6 7 .5 o 1 4 l 5 0 m 1 o
由 Ag2CrO4的溶解平衡
表示为:S(A g0C.0 l)019 12 . 3g 14/0 5L mol/L 143.4g/mol
溶解的AgCl完全电离,故
c(Ag+)=c(Cl-)=S=1.34×10-5mol/L,
所以
KSP (AgCl)=c(Ag+)·c(Cl-)=S2=(1.34×lO-5)2
=1.8×10-10
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= KSP. aMm. aAn
(11-3)
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无机及分析化学 第四章
6
3 溶解度和溶度积的相互换算
AB型:
AgCl (s)
Ag+ (aq) + Cl- (aq)
S
S
Ksp = [Ag+] [Cl-] = S2
S Ksp
A2B型:
Ag2CrO4 (s)
2 Ag+ (aq) + CrO42- (aq)
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无机及分析化学 第四章
18
溶度积规则:
Qc>KSP时,溶液为过饱和溶液,沉淀析出。 Qc=KSP时,溶液为饱和溶液,处于平衡状态 。 Qc<KSP时,溶液为未饱和溶液,沉淀溶解 。
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无机及分析化学 第四章
19
例11-4 将等体积的4×10-3mo1·L-1的AgNO3和 4×10-3mo1·L-1K2CrO4混合,有无Ag2CrO4沉淀产 生? 已知KSP (Ag2CrO4)=1.12×10-12。
无机及分析化学 第四章
25
① 利用酸碱反应
F O e 3 s H F 3 a e q 3O -aq H
H aq
H 2O s
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无机及分析化学 第四章
26
Zs n Z S 2 a n q S 2 -aq
2 H aq
H 2S g
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无机及分析化学 第四章
>
Ksp Ag2CrO4
1.121012
< s Ksp
1.33105 moldm3
s 3 Ksp / 4 6.54105 moldm3
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无机及分析化学 第四章
11
例11-1 氯化银在25℃时溶解度为0.000192g/100gH2O, 求它在此温度下的溶度积常数。
分析1:AB型;
Qc=c2(Ag+)·c(CrO4-2) =(2×l0-3 )2×2×l0-3 =8×l0-9>KSP (CrO4-2) =1.12×10-12 所以有沉淀析出
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无机及分析化学 第四章
21
11.1.2 沉淀的生成和溶解
1. 难溶电解质的生成
Qc Ksp
定量分析:沉淀完全时溶液中残留离子浓度 10-6 (mol/dm3) 定性分析:沉淀完全时溶液中残留离子浓度 10-5 (mol/dm3)
分析:
BaSO4(s)
平衡时浓度/mol.L-1
Ba2+ + SO42x 0.010+x≈0.010
KSP (BaSO4)=c(Ba2+ )·c( SO42-) = x·0.010 = 1.07×10-10
x= ?
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无机及分析化学 第四章
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解 : 设 BaSO4 在 0.010mol·L-1 Na2SO4 溶 液 中 的 溶 解 度为x mol·L-1,则溶解平衡时:
分析2:AgCl (s)
Ag+ (aq) + Cl- (aq)
平衡浓度(mol/L)
S
S
Ksp = [Ag+] [Cl-] = S·S=S2
S= ? mol/L
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无机及分析化学 第四章
12
解:因为AgCl饱和溶液极稀,可以认为1 mL(g)H2O 的体积和质量与1 mL AgCl溶液的体积和质量相同, 所以氯化银在25℃时溶解度为0.00192g/L,AgCl的 摩尔质量为143.4g/mol,将溶解度用物质的量浓度为
同离子效应 :
因加入含有相同离子的易溶强电解质,而使 难溶电解质溶解度降低的效应。
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无机及分析化学 第四章
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例 11-5 已 知 室 温 下 BaSO4 在 纯 水 中 的 溶 解 度 为 1.05×10-5mol·L-1,BaSO4在0.010mol·L-1Na2SO4溶液中 的 溶 解 度 比 在 纯 水 中 小 多 少 ? 已 知 KSP (BaSO4) = 1.07×10-10
Ag2CrO4(s) 平衡时浓度/mol.L-1
2Ag+ (aq) + CrO42-(aq)
2S
S
可得
KSP=c 2(Ag+) ·c(CrO42-)=(2S)2 ·S=4S3 =4× (6.54× 10-5)3=1.12× 10-12
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无机及分析化学 第四章
15
例11-3 在25 oC时AgBr的KSP = 5.0×10-13,试计 算AgBr的溶解度(以物质的量浓度表示)
为原计算来结的果1.0与7×B1a0S-O8 /41在.0纯5×水10中-5的,即溶约解为度0.相00比10较倍,。溶解度
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无机及分析化学 第四章
24
2. 难溶沉淀的溶解
Qc Ksp
▼ 利用酸碱反应使沉淀溶解 ▼ 利用配位反应使沉淀溶解 ▼ 利用氧化还原反应使沉淀溶解
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BaSO4(s) 平衡时浓度/mol.L-1
Ba2+ + SO42x 0.010+x
KSP (BaSO4)==c1(.0B7×a2+1)0-1·0c( SO42-) = x(0.010 + x)
因为溶解度x很小,所以
0.010+x≈0.010
0.010x=1.07×10-10
所以
x=1.07×10-8(mol·L-1)
A3B2型:
Ca3(PO4)2 (s)
3Ca2+ (aq) + 2PO43- (aq)
3S Ksp = [Ca2+]3.[PO43-]2
= (3S)3.(2S)2
2S
S
5
K sp 108
=108S5
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无机及分析化学 第四章
8
溶解度和溶度积之间的换算
难溶电解质 类型
示例
AB A2B AB2 A3B2
使Qc<KSP ,则固体AgCl开始溶解。
③ 利用氧化还原反应
3 C s u 8 H S3 稀 N O
3 C N u 3 2 a O q 3 S s 2 N g O 4 H 2 O l
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无机及分析化学 第四章
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