高考化学提分攻略13电解质溶液中平衡理论带答案解析.docx
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高考化学提分攻略13电解质溶液中平衡理论带答案解析
题型13电解质溶液中平衡理论
一、解题策略
1、电解质溶液中离子浓度大小比较的思路:
2、守恒关系式的判断技巧
二、题型分析
【典例1】【2019·课标全国Ⅲ,11】设NA为阿伏加德罗常数值。
关于常温下pH=2的H3PO4溶液,下列说法正确的是( )
A.每升溶液中的H+数目为0.02NA
B.c(H+)=c(H2PO
)+2c(HPO
)+3c(PO
)+c(OH-)
C.加水稀释使电离度增大,溶液pH减小
D.加入NaH2PO4固体,溶液酸性增强
【答案】B
【解析】pH=2的H3PO4溶液中c(H+)=10-2mol·L-1,每升溶液中所含N(H+)=0.01NA,A错误;由电荷守恒知,该H3PO4溶液中存在c(H+)=c(H2PO
)+2c(HPO
)+3c(PO
)+c(OH-),B正确;加水稀释能促进H3PO4的电离,使其电离度增大,由于以增大溶液体积为主,导致溶液中c(H+)减小,溶液pH增大,C错误;向H3PO4溶液中加入NaH2PO4固体,溶液中c(H2PO
)增大,促使平衡H3PO4
H++H2PO
逆向移动,抑制H3PO4电离,溶液酸性减弱,D错误。
【典例2】【2018北京卷】测定0.1mol·L-1Na2SO3溶液先升温再降温过程中的pH,数据如下。
时刻
①
②
③
④
温度/℃
25
30
40
25
pH
9.66
9.52
9.37
9.25
实验过程中,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多。
下列说法不正确的是
A.Na2SO3溶液中存在水解平衡:
+H2O
+OH−
B.④的pH与①不同,是由于
浓度减小造成的
C.①→③的过程中,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致
D.①与④的Kw值相等
【答案】C
【解析】A、Na2SO3属于强碱弱酸盐,Na2SO3溶液中存在:
SO32-+H2O
HSO3-+OH-、HSO3-+H2O
H2SO3+OH-,故A说法正确;B、根据信息,取①④时刻的溶液,加入盐酸酸化的BaCl2溶液做对比实验,④产生白色沉淀多,说明实验过程中部分Na2SO3被氧化成Na2SO4,①与④温度相同,④与①对比,SO32-浓度减小,溶液中c(OH-),④的pH小于①,即④的pH与①不同,是由于SO32-浓度减小造成的,故B说法正确;C、盐类水解为吸热过程,①→③的过程,升高温度SO32-水解平衡正向移动,c(SO32-)减小,水解平衡逆向移动,温度和浓度对水解平衡移动方向的影响相反,故C说法错误;D、Kw只与温度有关,①与④温度相同,Kw值相等,故D说法正确。
1.25℃时,下列溶液中,离子浓度关系正确的是( )
A.将amol·L-1CH3COOH与bmol·L-1NaOH溶液等体积混合,测得溶液pH为7,则a与b的关系:
a>b
B.浓度相同的①NH4Cl;②CH3COONH4;③NH4HSO4三种溶液中的c(NH
):
①>③>②
C.将相同浓度的氨水与盐酸等体积混合,所得溶液中的离子浓度关系:
c(NH
)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)
D.pH相等的四种溶液A.CH3COONa;B.C6H5ONa;C.NaHCO3;D.NaOH其溶质物质的量浓度由小到大的顺序为d<b<a<c
【答案】A
【解析】A、等物质的量的醋酸和氢氧化钠反应生成醋酸钠为强碱弱酸盐,水解显碱性,amol·L-1CH3COOH溶液与bmol·L-1NaOH溶液等体积混合,测得溶液pH为7,说明醋酸的物质的量大于氢氧化钠,故A正确;B.浓度相同的①NH4Cl;②CH3COONH4;③NH4HSO4,由于醋酸根离子促进了铵根离子的水解、硫酸氢铵中氢离子抑制了铵根离子的水解,则三种溶液中的c(NH
)大小为:
③>①>②,故B错误;C.将相同浓度的氨水与盐酸等体积混合,二者恰好反应生成氯化铵,铵根离子部分水解,混合液为酸性,结合电荷守恒可知所得溶液中的离子浓度关系为:
c(Cl-)>c(NH
)>c(H+)>c(OH-),故C错误;D、四种盐的水溶液均显碱性,同浓度,碱性强弱顺序为d>b>c>a,故pH相等的四种溶液物质的量浓度由小到大顺序为d、b、c、a,故D错误;故选A。
2.室温下,下列溶液中粒子浓度关系正确的是( )
A.Na2S溶液:
c(Na+)>c(HS-)>c(OH-)>c(H2S)
B.Na2C2O4溶液:
c(OH-)=c(H+)+c(HC2O
)+2c(H2C2O4)
C.Na2CO3溶液:
c(Na+)+c(H+)=2c(CO
)+c(OH-)
D.CH3COONa和CaCl2混合溶液:
c(Na+)+c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+2c(Cl-)
【答案】B
【解析】A.Na2S溶液中微粒关系为:
c(Na+)>c(S2-)>c(OH-)>c(HS-)>c(H2S),A错误;B.Na2C2O4溶液中,由电荷守恒得:
c(Na+)+c(H+)=2c(C2O
)+c(HC2O
)+c(OH-) ①
由物料守恒得:
c(Na+)=2c(C2O
)+2c(HC2O
)+2c(H2C2O4) ②
由①-②得:
c(OH-)=c(H+)+c(HC2O
)+2c(H2C2O4),B正确;C.Na2CO3溶液中,由电荷守恒得:
c(Na+)+c(H+)=2c(CO
)+c(HCO
)+c(OH-),C错误;D.CH3COONa和CaCl2混合溶液中由物料守恒得:
c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)①2c(Ca2+)=c(Cl-)②
①+②得:
c(Na+)+2c(Ca2+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)+c(Cl-),D错误。
3.25℃时,下列有关溶液中各微粒的物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.1mol/L的NH4Cl溶液:
c(Cl-)>c(NH
)>c(OH-)>c(H+)
B.0.1mol/L的CH3COOH溶液:
c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
C.pH=4的FeCl3溶液:
c(Cl-)>c(H+)>c(Fe3+)>c(OH-)
D.pH=11的CH3COONa溶液:
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)
【答案】B
【解析】NH4Cl发生水解使溶液呈酸性,c(Cl-)>c(NH
)>c(H+)>c(OH-),A项错误;弱酸CH3COOH的电离程度远大于水的微弱电离,c(CH3COOH)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-),B项正确;FeCl3发生水解使溶液呈酸性,c(Cl-)>c(Fe3+)>c(H+)>c(OH-),C项错误;CH3COONa溶液遵循物料守恒,c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),D项错误。
4.下列选项正确的是( )
A.25℃时,AgBr在0.01mol/L的MgBr2溶液和NaBr溶液中的溶解度相同
B.53℃时,将0.01mol/L的醋酸溶液加水不断稀释,
减小
C.Na2CO3、NaHCO3溶液等浓度等体积混合后:
3c(Na+)=2[c(CO
)+c(HCO
)+c(H2CO3)]
D.NaCN溶液和盐酸混合呈中性的溶液中:
c(Na+)>c(Cl-)=c(HCN)
【答案】D
【解析】A、根据同离子效应,0.01mol/L的MgBr2溶液中溴离子浓度大于0.01mol/L的NaBr溶液中的溴离子浓度,故AgBr在0.01mol/L的MgBr2溶液中的溶解度小于0.01mol/LNaBr溶液中的溶解度,故A错误;B、加水稀释,促进醋酸电离,故
增大,故B错误;C、Na2CO3、NaHCO3溶液等浓度等体积混合后,根据物料守恒,2c(Na+)=3[c(CO
)+c(HCO
)+c(H2CO3)],故C错误;D、NaCN溶液和盐酸混合呈中性的溶液中根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)+c(CN-)以及物料守恒c(Na+)=c(CN-)+c(HCN)可知:
c(Na+)>c(Cl-)=c(HCN),故D正确;故选D。
5.室温下,取20mL0.1mol·L-1某二元酸H2A,滴加0.2mol·L-1NaOH溶液。
已知:
H2A===H++HA-,HA-
H++A2-。
下列说法不正确的是( )
A.0.1mol·L-1H2A溶液中有c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=0.1mol·L-1
B.当滴加至中性时,溶液中c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),用去NaOH溶液的体积小于10mL
C.当用去NaOH溶液体积10mL时,溶液的pH<7,此时溶液中有c(A2-)=c(H+)-c(OH-)
D.当用去NaOH溶液体积20mL时,此时溶液中有c(Na+)=2c(HA-)+2c(A2-)
【答案】B
【解析】对于0.1mol·L-1H2A溶液而言,根据电荷守恒可知c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-),根据物料守恒可知c(H2A)+c(HA-)+c(A2-)=0.1mol·L-1,又H2A第一步完全电离,故c(H2A)=0,将c(HA-)+c(A2-)=0.1mol·L-1代入c(H+)=c(OH-)+c(HA-)+2c(A2-)可得c(H+)=c(OH-)+c(A2-)+0.1mol·L-1,故c(H+)-c(OH-)-c(A2-)=0.1mol·L-1,A项正确;当溶液呈中性时c(H+)=c(OH-),由电荷守恒可得c(Na+)=c(HA-)+2c(A2-),若用去的NaOH溶液体积为10mL,此时溶液的溶质为NaHA,由于HA-只电离,不水解,故此时溶液呈酸性,要使溶液呈中性,则NaOH溶液的体积必须大于10mL,B项错误;当用去NaOH溶液体积10mL时,溶液中的溶质为NaHA,HA-只电离,不水解,此时溶液呈酸性,pH<7,由HA-H++A2-,H2OH++OH-,根据质子守恒得c(H+)=c(OH-)+c(A2-),故c(A2-)=c(H+)-c(OH-),C项正确;当用去NaOH溶液体积20mL时,根据物料守恒可知c(Na+)=2c(HA-)+2c(A2-),D项正确,故选B。
6.下列说法错误的是( )
A.0.1mol/L的Na2CO3溶液加适量水稀释后,溶液中
变大
B.若使Na2S溶液中
接近于2∶1,可加入适量的KOH固体
C.25℃时,浓度均为0.1mol/LNaOH和NH3·H2O混合溶液中c(OH-)>c(Na+)=c(NH3·H2O)
D.0.2mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合:
2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)
【答案】C
【解析】A.Na2CO3溶液加适量水稀释后,促进水解,n(OH-)增大,n(CO
)减小,所以溶液中
变大,则
变大,故A正确;B.加入适量KOH固体,水解平衡逆向移动,使得S2-的物质的量浓度增大,而钠离子的物质的量浓度不变,从而可使Na2S溶液中
接近于2∶1,故B正确;C.浓度均为0.1mol/LNaOH和NH3·H2O混合溶液,溶液为碱性,NH3·H2O仍存在部分电离,所以c(Na+)>c(NH3·H2O),故C错误;D.0.2mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合,恰好产生等物质的量的CH3COONa和CH3COOH,根据电荷守恒:
c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-),根据物料守恒:
2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH),所以有:
2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH),故D正确,故选C。
7.室温下,某实验小组的同学将0.1mol·L-1的一元酸HA溶液和0.1mol·L-1的KOH溶液混合(忽略体积变化),实验数据如下表所示:
实验编号
溶液体积(mL)
混合后溶液的pH
HA
KOH
①
10
10
9
②
10
a
7
下列判断一定正确的是( )
A.实验①所得的混合溶液中:
c(K+)>c(A-)>c(H+)>c(OH-)
B.实验①所得的混合溶液中:
c(OH-)+c(A-)=c(K+)+c(H+)
C.实验②所得的混合溶液中:
c(A-)+c(HA)=0.1mol·L-1
D.实验②所得的混合溶液中:
c(K+)>c(A-)>c(OH-)=c(H+)
【答案】B
【解析】由题给条件可知,等体积等浓度的HA溶液与KOH溶液混合后溶液呈碱性,则HA为弱酸,KA为强碱弱酸盐,离子浓度关系为c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+),A项错误;根据电荷守恒可得:
c(K+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),B项正确;混合前HA溶液中有c(A-)+c(HA)=0.1mol·L-1,根据物料守恒可知,混合过程相当于对HA溶液进行稀释,故实验②所得的混合溶液中c(A-)+c(HA)<0.1mol·L-1,C项错误;根据电荷守恒可得,c(K+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),因为c(H+)=c(OH-),所以c(K+)=c(A-),D项错误。
8.在0.1mol/L的醋酸钠溶液中加入等体积的下列物质,溶液中离子浓度大小关系正确的是( )
A.水;c(CH3COO-)>c(Na+)>c(OH-)>c(H+)
B.0.1mol/L盐酸;c(Na+)=c(Cl-)>c(H+)>c(CH3COO-)>c(OH-)
C.0.1mol/L醋酸;c(Na+)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)
D.0.1mol/L氢氧化钠;c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
【答案】B
【解析】A项,正确的离子浓度关系为c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+);B项,加入0.1mol/L盐酸后,生成等浓度的NaCl和醋酸混合液,故有c(Na+)=c(Cl-),考虑水的电离,故有c(H+)>c(CH3COO-),B正确;C项,电离程度大于水解程度,正确的离子浓度关系为c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-);D项,正确的离子浓度关系为c(Na+)>c(OH-)>c(CH3COO-)>c(H+)。
9.常温下,将等体积、等物质的量浓度的NH4HCO3与NaCl溶液混合,析出部分NaHCO3晶体,过滤,所得滤液pH<7。
下列关于滤液中的离子浓度关系不正确的是( )
A.
<1.0×10-7mol/L
B.c(Na+)=c(HCO
)+c(CO
)+c(H2CO3)
C.c(H+)+c(NH
)=c(OH-)+c(HCO
)+2c(CO
)
D.c(Cl-)>c(NH
)>c(HCO
)>c(CO
)
【答案】C
【解析】滤液中溶质的主要成分为NH4Cl和NaHCO3的混合物。
A.滤液pH<7,则c(H+)>1.0×10-7mol/L,常温下Kw=1.0×10-14,所以
<1.0×10-7mol/L,A项正确;B.由于开始加入等物质的量的NH4HCO3与NaCl,根据物料守恒可知,B项正确;C.析出NaHCO3后,在滤液中根据电荷守恒得c(H+)+c(NH
)+c(Na+)=c(OH-)+c(HCO
)+2c(CO
)+c(Cl-),C项错误;D.开始时NH4HCO3与NaCl等物质的量,由于析出了一部分NaHCO3,故c(Cl-)与c(NH
)都大于c(HCO
)和c(Na+),少量的NH
、HCO
发生水解,极少量的HCO
发生电离,所以c(Cl-)>c(NH
)>c(HCO
)>c(CO
),D项正确。
10.下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.25℃,pH=2的CH3COOH溶液中,由水电离的OH-浓度为10-2mol·L-1
B.向1L1mol·L-1的KOH热溶液中通入一定量Cl2,恰好完全反应生成氯化钾、次氯酸钾和氯酸钾(氯酸为强酸)的混合溶液:
c(K+)+c(H+)=6c(ClO
)+2c(ClO-)+c(HClO)+c(OH-)
C.向AgCl、AgBr的溶液中加入少量AgNO3溶液,溶液中
一定不变
D.向0.1mol·L-1CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中
减小
【答案】B
【解析】25℃,pH=2的CH3COOH溶液中,c(H+)=10-2mol·L-1,则由水电离的c(OH-)=
=10-12mol·L-1,A项错误;反应后的溶液中,根据电荷守恒和得失电子守恒分别有c(K+)+c(H+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(ClO
)+c(OH-)和c(Cl-)=5c(ClO
)+c(ClO-)+c(HClO),两式联立,得c(K+)+c(H+)=6c(ClO
)+2c(ClO-)+c(HClO)+c(OH-),B项正确;若向AgCl、AgBr的饱和溶液中加入少量AgNO3溶液,则溶液中
=
保持不变,但若向AgCl、AgBr的不饱和溶液中加入少量AgNO3溶液,则
发生改变,C项错误;向CH3COOH溶液中加入少量水,能促进CH3COOH的电离,溶液中n(H+)增大,n(CH3COOH)减小,结合
=
可知,
增大,D项错误。
11.今有浓度分别为amol·L-1、bmol·L-1的MCl和NCl两种正盐的稀溶液,下列说法不正确的是( )
A.若a=b,并测得两溶液中的总离子浓度分别为x和y,且x>y,则相同浓度时,碱性:
MOH>NOH
B.若a=b,并测得c(M+)=c(N+)+c(NOH),则MOH是强碱,NOH是弱碱
C.若a>b,测得c(M+)=c(N+),则可推出溶液中c(MOH)>c(NOH),且相同浓度时,碱性MOH<NOH
D.若两溶液等体积混合,测得c(M+)+c(N+)+c(MOH)+c(NOH)=0.1mol·L-1,则可推出a=b=0.1
【答案】D
【解析】若a=b,且x>y,则说明MCl不水解、NCl水解或MCl、NCl都水解,且NCl的水解程度大,根据越弱越水解,可知MOH的碱性比NOH的碱性强,A项正确;若a=b,并测得c(M+)=c(N+)+c(NOH),根据物料守恒,c(M+)=c(N+)+c(NOH)=amol·L-1=bmol·L-1,说明M+不水解,N+水解,即MOH为强碱,NOH为弱碱,B项正确;若a>b,测得c(M+)=c(N+),根据物料守恒:
c(M+)+c(MOH)=amol·L-1,c(N+)+c(NOH)=bmol·L-1,则c(MOH)>c(NOH),M+的水解程度为
=1-
,N+的水解程度为
=1-
,由于a>b,c(M+)=c(N+),故1-
>1-
,即M+的水解程度大于N+的水解程度,根据越弱越水解,可知碱性:
MOH<NOH,C项正确;若两溶液等体积混合,根据物料守恒:
c(M+)+c(MOH)=
mol·L-1,c(N+)+c(NOH)=
mol·L-1,则
+
=0.1,a+b=0.2,D项错误。
12.常温下,将浓度均为0.1mol·L-1的一元酸HX和NaOH溶液等体积混合后,测得溶液的pH=a。
下列有关说法错误的是( )
A.若a=8,则此时溶液中:
c(Na+)-c(X-)=9.9×10-7mol·L-1
B.若HX为弱酸,混合后的溶液中:
c(X-)+c(HX)=0.05mol·L-1
C.若混合后c(H+)<
,则反应后的溶液中:
c(Na+)>c(X-)>c(OH-)
D.若混合后a=7,则0.1mol·L-1的HX溶液中:
c(OH-)+c(X-)<0.1mol·L-1
【答案】D
【解析】将浓度均为0.1mol·L-1的HX与NaOH溶液等体积混合,反应后得到0.05mol·L-1NaX溶液。
若溶液pH=8,则NaX为强碱弱酸盐,根据电荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),c(Na+)-c(X-)=c(OH-)-c(H+)=10-6mol·L-1-10-8mol·L-1=9.9×10-7mol·L-1,A项正确;根据物料守恒得c(X-)+c(HX)=0.05mol·L-1,B项正确;若混合后c(H+)<
=10-7mol·L-1,溶液显碱性,则NaX溶液中X-发生了水解,离子浓度大小为:
c(Na+)>c(X-)>c(OH-),C项正确;若混合后a=7,则HX为强酸,0.1mol·L-1的HX溶液中c(X-)=0.1mol·L-1,c(X-)+c(OH-)>0.1mol·L-1,D项错误。
13.25℃时,关于下列溶液的说法一定正确的是( )
A.将浓度均为0.1mol·L-1的AgNO3溶液和CH3COONa溶液等体积混合,会产生CH3COOAg沉淀[已知25℃时Ksp(CH3COOAg)=2.3×10-3]
B.100mLpH=13的Ba(OH)2溶液中OH-的物质的量为0.02mol
C.某盐溶液中由水电离出的c(H+)=1×10-amol·L-1,则该溶液的pH=a
D.溶液中水电离出的H+和OH-的物质的量浓度的乘积等于10-14
【答案】A
【解析】两溶液等体积混合,浓度均减半,c(Ag+)=c(CH3COO-)=0.05mol·L-1,则离子积c(Ag+)×c(CH3COO-)=0.05×0.05=2.5×10-3>Ksp(CH3COOAg)=2.3×10-3,因此会产生CH3COOAg沉淀,A项正确;pH=13的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=0.1mol·L-1,100mL该溶液中OH-的物质的量为0.1mol·L-1×0.1L=0.01mol,B项错误;若该盐为强酸强碱盐,则a=7,pH=7,若该盐为强酸弱碱盐,促进水的电离,a<7,溶液呈酸性,pH=a,若该盐为强碱弱酸盐,促进水的电离,a<7,溶液呈碱性,pH=14-a,C项错误;溶液中水电离出的H+和OH-的浓度相等,但不一定等于10-7mol·L-1,而溶液中H+和OH-的物质的量浓度的乘积等于10-14,D项错误。
14.室温下,反应HCO
+H2O
H2CO3+OH-的平衡常数K=2.2×10-8。
将NH4HCO3溶液和氨水按一定比例混合,可用于浸取废渣中的ZnO。
若溶液混合引起的体积变化可忽略,室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是( )
A.0.2mol·L-1氨水:
c(NH3·H2O)>c(NH
)>c(OH-)>c(H+)
B.0.2mol·L-1NH4HCO3溶液(pH>7):
c(HCO
)>c(NH
)>c(H2CO3)>c(NH3·H2O)
C.0.2mol·L-1氨水和0.2mol·L-1NH4HCO3溶液等体积混合:
c(NH
)+c(NH3·H2O)=c(H2CO3)+c(HCO
)+c(CO
)
D.0.6mol·L-1氨水和0.2mol·L-1NH4HCO3溶液等体积混合:
c(NH3·H2O)+c(CO
)+c(OH-)=0.3mol·L-1+c(H2CO3)+c(H+)
【答案】D
【解析】A项,氨水中存在NH3·H2ONH
+OH-,H2OH++OH-,
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