I.铈及其化合物在工业生产中应用广泛。以某玻璃废料(主要成分为、、、FeO等)为原料制备和(硫酸铁铵晶体)。其流程如下(已知既不溶于稀硫酸,也不溶于氢氧化钠溶液):
回答下列问题:
(1)浸取玻璃废料选用的“稀酸A”为___________ (填“稀硫酸”或“稀盐酸”)。
(2)向滤渣1中加入的目的是___________ (用离子方程式表示)。为了提高溶解“滤渣1”的速率,常采用加热措施,但温度高于时溶解速率减慢,其主要原因是___________ 。
(3)为了少引入杂质,所选用固体1的化学式为___________ 。
(4)制备需要NaClO的质量为___________ 。
II.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下图所示:
(5)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:___________ 。
(6)“尾气吸收”是吸收电解过程排出的少量ClO2。写出此吸收反应的化学方程式:______ 。
回答下列问题:
(1)浸取玻璃废料选用的“稀酸A”为
(2)向滤渣1中加入的目的是
(3)为了少引入杂质,所选用固体1的化学式为
(4)制备需要NaClO的质量为
II.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下图所示:
(5)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:
(6)“尾气吸收”是吸收电解过程排出的少量ClO2。写出此吸收反应的化学方程式:
更新时间:2021-10-13 11:24:16
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解题方法
【推荐1】聚合硫酸铁(PFS)是一种优质的絮凝剂,水溶液呈棕黄色,其化学组成可表示为[Fex(OH)y(SO4)z]m。以铅尾矿渣(含FeS2、PbS)为原料制备聚合硫酸铁。
已知:①含Fe(NO)2+溶液为黑色。钨酸钠可与Ti3+生成蓝色物质“钨蓝”。
②“水解”的过程可表示为:Fe3++SO+H2O→Fex(OH)y(SO4)z+H+
(1)写出“酸浸”过程中FeS2发生反应的化学方程式_____ 。
(2)①写出“氧化、水解”过程中氧化的离子方程式_____ 。
②“氧化、水解”时H2O2也可用NaNO2代替,反应的机理如图所示,逐滴滴入NaNO2后的反应现象为_____ 。
(3)设计以下实验测定以上制备[Fex(OH)y(SO4)z]m中x:y:z的值:
步骤1.称取一定质量的PFS样品,加入40mL0.10mol/LHCl和蒸馏水配成100.00mL溶液,分成两等份。
步骤2.取其中一份于锥形瓶中,加入钨酸钠指示剂,用0.10mol/L的TiCl3溶液滴定至终点,消耗TiCl3溶液30.00mL(Fe3++Ti3+=Fe2++Ti4+)。
步骤3.取另一份溶液于锥形瓶中,加入足量KF溶液掩蔽Fe3+,滴加几滴酚酞溶液,用0.1mol/L的NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液10.00mL。
①步骤2中滴定终点的现象是_____ 。
②试计算[Fex(OH)y(SO4)z]m中x:y:z的值_____ (写出计算过程)。
已知:①含Fe(NO)2+溶液为黑色。钨酸钠可与Ti3+生成蓝色物质“钨蓝”。
②“水解”的过程可表示为:Fe3++SO+H2O→Fex(OH)y(SO4)z+H+
(1)写出“酸浸”过程中FeS2发生反应的化学方程式
(2)①写出“氧化、水解”过程中氧化的离子方程式
②“氧化、水解”时H2O2也可用NaNO2代替,反应的机理如图所示,逐滴滴入NaNO2后的反应现象为
(3)设计以下实验测定以上制备[Fex(OH)y(SO4)z]m中x:y:z的值:
步骤1.称取一定质量的PFS样品,加入40mL0.10mol/LHCl和蒸馏水配成100.00mL溶液,分成两等份。
步骤2.取其中一份于锥形瓶中,加入钨酸钠指示剂,用0.10mol/L的TiCl3溶液滴定至终点,消耗TiCl3溶液30.00mL(Fe3++Ti3+=Fe2++Ti4+)。
步骤3.取另一份溶液于锥形瓶中,加入足量KF溶液掩蔽Fe3+,滴加几滴酚酞溶液,用0.1mol/L的NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液10.00mL。
①步骤2中滴定终点的现象是
②试计算[Fex(OH)y(SO4)z]m中x:y:z的值
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解答题-无机推断题
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(0.65)
【推荐2】为探究矿物X(仅含三种常见元素)的组成和性质,某兴趣小组设计了如下实验:
请回答如下问题:
(1)X所含元素的符号为:___________ 。
(2)X隔绝空气加强热的化学方程式:___________ 。
(3)C溶液暴露在空气中颜色逐渐变黄,写出该过程的离子方程式:___________ 。
(4)检验溶液C中的金属阳离子的实验方案:___________ 。
请回答如下问题:
(1)X所含元素的符号为:
(2)X隔绝空气加强热的化学方程式:
(3)C溶液暴露在空气中颜色逐渐变黄,写出该过程的离子方程式:
(4)检验溶液C中的金属阳离子的实验方案:
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解答题-工业流程题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】氢溴酸是无色、易挥发的液体,在化工领域用途广泛。实验室模拟一种工业制备氢溴酸的主要流程如下:
完成下列填空:
(1)写出反应①的离子方程式___________ 。该反应需要在冰水浴中进行,可能的原因是___________ 。
(2)操作I用到的玻璃仪器有蒸馏烧瓶、温度计、___________ 、接液管和锥形瓶。
(3)反应②中Na2SO3的目的是___________ 。
(4)反应③中的Ba(OH)2溶液能否用BaCl2或者Ba(NO3)2溶液代替?说明理由___________ 。
(5)工业氢溴酸往往呈淡黄色:①可能是因为像工业盐酸一样含Fe3+,②还可能是因为含___________ ,如何证明?___________ 。
完成下列填空:
(1)写出反应①的离子方程式
(2)操作I用到的玻璃仪器有蒸馏烧瓶、温度计、
(3)反应②中Na2SO3的目的是
(4)反应③中的Ba(OH)2溶液能否用BaCl2或者Ba(NO3)2溶液代替?说明理由
(5)工业氢溴酸往往呈淡黄色:①可能是因为像工业盐酸一样含Fe3+,②还可能是因为含
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】湿法炼铅可用铅精矿(主要成分为)作原料,在制备金属铅的同时,还可制得硫磺,相对环保。湿法炼铅的工艺流程如下:
已知:是一种难溶于冷水,易溶于热水的弱电解质。在浓度较大的溶液中,存在平衡:。回答下列问题:
(1)写出铅精矿在浸取液中溶解并生成硫单质的离子方程式______ 。
(2)操作a是______ 。
(3)操作b为加适量水稀释并冷却,该操作有利于滤液1中的析出,从平衡移动的角度分析可能的原因是______ 。
(4)将溶液3和滤液2分别置于如图所示电解装置的两个极室中,可制取金属铅并使浸取液中的再生。
①溶液3应置于_______ (填“阴极室”或“阳极室”)中。
②简述滤液2电解后再生为的原理:_______ 。
③若铅精矿的质量为,铅浸出率为b,当电解池中通过电子时,金属铅全部析出,铅精矿中的质量分数为_______ (用含a、b、c的代数式表示)。
已知:是一种难溶于冷水,易溶于热水的弱电解质。在浓度较大的溶液中,存在平衡:。回答下列问题:
(1)写出铅精矿在浸取液中溶解并生成硫单质的离子方程式
(2)操作a是
(3)操作b为加适量水稀释并冷却,该操作有利于滤液1中的析出,从平衡移动的角度分析可能的原因是
(4)将溶液3和滤液2分别置于如图所示电解装置的两个极室中,可制取金属铅并使浸取液中的再生。
①溶液3应置于
②简述滤液2电解后再生为的原理:
③若铅精矿的质量为,铅浸出率为b,当电解池中通过电子时,金属铅全部析出,铅精矿中的质量分数为
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解答题-实验探究题
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【推荐2】Ⅰ.以下是有关SO2、Cl2的性质实验。
(1)某小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质。
若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同?______ (填“相同”或“不相同”);若装置D中装的是V2O5(催化剂),通入SO2时,打开K通入适量O2的化学反应方程式为______ 。
②SO2通入B中,溶液颜色退去,则该反应的离子方程式为______ 。
(2) 某同学将足量的SO2通入一支装有氯化钡溶液的试管,未见沉淀生成,若向该试管中加入足量(填字母)______ ,仍然无法观察到沉淀产生。
A.氨水 B.稀盐酸 C.硝酸钾溶液 D.硫化钠溶液
(3)若由元素S和O组成–2价酸根离子X,X中S和O的质量比为2∶3;当Cl2与含X的溶液完全反应后,得澄清溶液,取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式______ 。
(4)某科研单位利用电化学原理用SO2来制备硫酸,装置如图
含有某种催化剂,电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。通入SO2的电极为______ 极,其电极反应式为______ ;电池的总反应式______
Ⅱ.实验是化学研究的基础,关于下列各装置图的叙述正确的是______ (填序号)
A.装置①可完成多种气体的发生、净化和收集,如铜屑与稀硝酸反应
B.装置②中,a为正极,d为阳极
C.装置③可用于收集H2、NH3、Cl2,、HCl、NO2等
D.装置④能用于测量气体体积
Ⅲ .用铅蓄电池电解苦卤水(含Cl-、Br-、Na+、Mg2+)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。下列说法中正确的是______ (填序号)
A.铅蓄电池负极的反应式为:Pb-2e-=Pb2+
B.铅蓄电池放电时,B极质量减轻,A极质量增加
C.铅蓄电池充电时,A极应与外电源负极相连
D.电解苦卤水时,a电极首先放电的是Br-
(1)某小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质。
若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同?
②SO2通入B中,溶液颜色退去,则该反应的离子方程式为
(2) 某同学将足量的SO2通入一支装有氯化钡溶液的试管,未见沉淀生成,若向该试管中加入足量(填字母)
A.氨水 B.稀盐酸 C.硝酸钾溶液 D.硫化钠溶液
(3)若由元素S和O组成–2价酸根离子X,X中S和O的质量比为2∶3;当Cl2与含X的溶液完全反应后,得澄清溶液,取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式
(4)某科研单位利用电化学原理用SO2来制备硫酸,装置如图
含有某种催化剂,电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。通入SO2的电极为
Ⅱ.实验是化学研究的基础,关于下列各装置图的叙述正确的是
A.装置①可完成多种气体的发生、净化和收集,如铜屑与稀硝酸反应
B.装置②中,a为正极,d为阳极
C.装置③可用于收集H2、NH3、Cl2,、HCl、NO2等
D.装置④能用于测量气体体积
Ⅲ .用铅蓄电池电解苦卤水(含Cl-、Br-、Na+、Mg2+)的装置如图所示(a、b为石墨电极)。下列说法中正确的是
A.铅蓄电池负极的反应式为:Pb-2e-=Pb2+
B.铅蓄电池放电时,B极质量减轻,A极质量增加
C.铅蓄电池充电时,A极应与外电源负极相连
D.电解苦卤水时,a电极首先放电的是Br-
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【推荐3】某同学采用如下装置对氯碱工业中电解食盐水的条件进行探究,记录如下:
*电解电压:开始发生电解反应时的电压
(1)对比实验I和II的阴、阳极气体体积比,推测实验I阳极可能有其他气体生成,这种气体的化学式为_____ 。
(2)解释实验IV更有利于节能降耗的原因_________________________ 。
(3)以上实验探究了影响电解食盐水反应的哪些因素?___________________________________
(4)根据以上探究,提出一条氯碱工业中电解食盐水反应条件控制的建议_______________________ 。
装置 | 编号 | 条件控制 | 测定结果 | ||||
电极材料 | 溶液浓度 | 温度/℃ | *电解电压/V | 气体V阴:V阳 | |||
阴极 | 阳极 | ||||||
I | C | C | 1mol/L | 25 | 8 | >1:1 | |
II | 饱和 | 25 | 5 | ≈1:1 | |||
III | 饱和 | 50 | 4 | ≈1:1 | |||
IV | Fe | C | 饱和 | 50 | 3.5 | ≈1:1 |
(1)对比实验I和II的阴、阳极气体体积比,推测实验I阳极可能有其他气体生成,这种气体的化学式为
(2)解释实验IV更有利于节能降耗的原因
(3)以上实验探究了影响电解食盐水反应的哪些因素?
(4)根据以上探究,提出一条氯碱工业中电解食盐水反应条件控制的建议
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【推荐1】是化工合成中最重要的镍源,在实验室中模拟工业上利用金属镍废料(含镍、铁、铝)生产氯化镍晶体流程如下:
下表列出了相关金属离子生产氢氧化物沉淀的pH:
回答下列问题:
(1)加入氧化时发生反应的离子方程式为________________________ ,调pH的范围为____________ ,若调,则溶液中_______________ 。(已知,)
(2)滤液A的溶质主要是______________________ 。
(3)操作①的实验方法依次是_____________ 、_____________ 、过滤、洗涤、干燥,操作②的实验方法是_____________ 。
下表列出了相关金属离子生产氢氧化物沉淀的pH:
氢氧化物 | ||||
开始沉淀的pH | 7.6 | 2.7 | 7.1 | 3.7 |
沉淀完全的pH | 9.6 | 3.7 | 9.2 | 4.7 |
回答下列问题:
(1)加入氧化时发生反应的离子方程式为
(2)滤液A的溶质主要是
(3)操作①的实验方法依次是
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【推荐2】实验室以含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-、Br-等离子的卤水为主要原料制备无水CaCl2和Br2,流程如下:
(1)操作Ⅰ使用的试剂是______ ,所用的主要仪器名称是_____ 。
(2)加入溶液W的目的是______ ,用CaO调节溶液Y的pH,可以除去Mg2+,由表中数据可知,理论上可选择的pH最大范围是______ ,酸化溶液Z时,使用的试剂为______ 。
(1)操作Ⅰ使用的试剂是
(2)加入溶液W的目的是
开始沉淀时的pH | 沉淀完全时的pH | |
Mg2+ | 9.6 | 11.0 |
Ca2+ | 12.2 | c(OH-)=1.8mol•L-1 |
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【推荐3】硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物,主要成分是,还有少量的。下面是以硫铁矿烧渣为原料制备并回收的流程:
(1)“酸溶”时为提高硫铁矿烧渣的溶解速率,可采取的措施有_____ (填写一种)。“酸溶”过程中溶解的离子方程式为_____ 。
(2)“滤液Ⅰ”中含有金属阳离子有、______ 。
(3)由“滤渣Ⅱ”回收时应选择的试剂是__________ (填字母符号)。
A.盐酸 B.硝酸 C.稀硫酸
(4)流程中的“操作”依次为蒸发浓缩、____ (填操作名称)、过滤和洗涤;洗涤的目的是____ 。
(5)补血剂药片的有效成分是硫酸亚铁晶体,用酸性溶液(浓度为)测定补血剂药片中铁元素含量的原理是:(未配平且药片中其他成分跟不反应)。实验测得10片的补血剂药片共消耗溶液,则每片补血剂药片中含有的质量为(用含a的代数式表示)_______ 。
(1)“酸溶”时为提高硫铁矿烧渣的溶解速率,可采取的措施有
(2)“滤液Ⅰ”中含有金属阳离子有、
(3)由“滤渣Ⅱ”回收时应选择的试剂是
A.盐酸 B.硝酸 C.稀硫酸
(4)流程中的“操作”依次为蒸发浓缩、
(5)补血剂药片的有效成分是硫酸亚铁晶体,用酸性溶液(浓度为)测定补血剂药片中铁元素含量的原理是:(未配平且药片中其他成分跟不反应)。实验测得10片的补血剂药片共消耗溶液,则每片补血剂药片中含有的质量为(用含a的代数式表示)
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解题方法
【推荐1】二硫化钨是一种乌精细化工产品,主要用作石油催化剂和润滑剂。实验室利用反应制备的装置如图所示(夹持装置略)。已知:常温下为黑灰色固体,熔点1250℃;S的沸点445℃;的沸点77℃。回答下列问题:(1)检查装置气密性并加入药品。(ⅰ)通入氩气;(ⅱ)……;(ⅲ)关闭,打开。操作(ⅱ)为_______ ;A中发生反应的离子方程式为_______ 。
(2)C为U型水柱压力计,其作用是_______ 。D中盛装的药品是_______ (填化学式)。反应结束后应继续通一段时间氩气,主要目的是_______ ,从产物中分离得到S的操作是_______ 。
(3)粗产品中残留的游离硫可用浸取-碘量法测定。称取产品于锥形瓶中,用足量浸取,浸取后用快速滤纸过滤并用分次洗涤锥形瓶及滤纸上的残渣,将滤液和洗涤液都收集于烧杯中。烘烤烧杯浓缩溶液,将浓缩液和烧杯洗涤液转入石英舟于红外灯下烘干。将石英舟置于管式炉中通燃烧,生成的被的碘标准液恰好完全吸收。产品中游离硫的质量分数_______ ,下列情况会导致测量值偏小的是_______ (填标号)。
A.用快速滤纸过滤时消耗时间过长
B.过滤时没有洗涤锥形瓶
C.管式炉中通燃烧时过量
D.量取碘标准吸收液结束时,发现滴定管尖嘴内有气泡
(2)C为U型水柱压力计,其作用是
(3)粗产品中残留的游离硫可用浸取-碘量法测定。称取产品于锥形瓶中,用足量浸取,浸取后用快速滤纸过滤并用分次洗涤锥形瓶及滤纸上的残渣,将滤液和洗涤液都收集于烧杯中。烘烤烧杯浓缩溶液,将浓缩液和烧杯洗涤液转入石英舟于红外灯下烘干。将石英舟置于管式炉中通燃烧,生成的被的碘标准液恰好完全吸收。产品中游离硫的质量分数
A.用快速滤纸过滤时消耗时间过长
B.过滤时没有洗涤锥形瓶
C.管式炉中通燃烧时过量
D.量取碘标准吸收液结束时,发现滴定管尖嘴内有气泡
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【推荐2】磷化氢是一种有大蒜气味的、无色剧毒的强还原性气体,易在空气中自燃,一般在稀释状态下使用能降低风险。某科研小组拟用水解法制备并冷凝收集部分干燥的,再利用未液化的余气继续探究其热分解情况。实验装置图及编号如下导管和部分夹持装置省略,其中装置D是鼓泡器,用于监测的流速。
(1)写出水解法制备的化学反应方程式________ 。由于水解反应太剧烈,为了减缓反应速率实验室可用________ 代替水。
(2)实验装置接口的正确连接顺序为________ 。
(3)中盛装石棉绒的仪器名称是________ ;装置E中装有足量的,实验中需持续通入后续装置,其作用主要有________ 答两点即可。
(4)中反应一段时间后,出现白色蜡状固体,经检验为白磷。写出该反应的化学方程式________ 。
(5)在溶液吸收未反应的气体过程中,产生和两种常见的最高价含氧酸,反应化学方程式为________ ;已知足量时,可继续被还原生成Cu单质。该小组为了测定此次制备的体积分数,收集到A装置出口的气体体积为已折算为标准状况,刚好被的溶液完全吸收,经过滤、洗涤、干燥后,得到单质,则的体积分数为________ 。
(1)写出水解法制备的化学反应方程式
(2)实验装置接口的正确连接顺序为
(3)中盛装石棉绒的仪器名称是
(4)中反应一段时间后,出现白色蜡状固体,经检验为白磷。写出该反应的化学方程式
(5)在溶液吸收未反应的气体过程中,产生和两种常见的最高价含氧酸,反应化学方程式为
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【推荐3】NaAlH4(四氢铝钠)是有机合成的重要还原剂。某小组以铝合金厂的废边脚料为原料(主要成分为Al,含有少量Al2O3、Fe2O3,MgO和SiO2、等杂质制备四氢铝钠的工艺流程如下:
资料显示:NaH、NaAlH4遇水蒸气发生剧烈反应。
请回答下列问题:
(1) NaAlH4中氢元素的化合价为___________ 。
(2)试剂A中溶质的阴、阳离子所含电子数相等,其电子式为___________ 。在空气中灼烧滤渣2,得到的固体的主要成分为___________ (填化学式)。
(3)滤液3可以循环利用,写出滤液2与滤液3反应的离子方程式:___________ 。
(4)实验前要保证NaH与AlC13反应的装置干燥,其目的是___________________ 。
(5)已知废料接触面积、接触时间均相同,“酸浸”中铝元素浸出率与硫酸浓度的关系如图所示。当硫酸浓度大于C0mol·L-1时,浸出率降低的原因可能是___________ 。
(6)测定NaAlH4粗产品的纯度。
称取m g NaAlH4粗产品按如图所示装置进行实验,测定产品的纯度。
①“安全漏斗”中“安全”的含义是____________________________________________ 。
②已知实验前B管读数为xmL,向A中加入足量蒸馏水,当A中反应完全后,冷却至室温B管读数为ymL(均折合成标准状况)。则该产品的纯度为___________ (用含m、x和y的代数式表示)。
③若实验前读数时B管和C管液面相平,实验后读数时B管液面低于C管,则测得的结果___________ (填“偏高”“偏低”或“无影响”)
资料显示:NaH、NaAlH4遇水蒸气发生剧烈反应。
请回答下列问题:
(1) NaAlH4中氢元素的化合价为
(2)试剂A中溶质的阴、阳离子所含电子数相等,其电子式为
(3)滤液3可以循环利用,写出滤液2与滤液3反应的离子方程式:
(4)实验前要保证NaH与AlC13反应的装置干燥,其目的是
(5)已知废料接触面积、接触时间均相同,“酸浸”中铝元素浸出率与硫酸浓度的关系如图所示。当硫酸浓度大于C0mol·L-1时,浸出率降低的原因可能是
(6)测定NaAlH4粗产品的纯度。
称取m g NaAlH4粗产品按如图所示装置进行实验,测定产品的纯度。
①“安全漏斗”中“安全”的含义是
②已知实验前B管读数为xmL,向A中加入足量蒸馏水,当A中反应完全后,冷却至室温B管读数为ymL(均折合成标准状况)。则该产品的纯度为
③若实验前读数时B管和C管液面相平,实验后读数时B管液面低于C管,则测得的结果
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