某化学课外兴趣小组探究过氧化钠与水的反应,探究过程如下:
(1)实验1:向包有过氧化钠粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。请分析脱脂棉燃烧的原因_______ 。
(2)实验2:取一支试管,向其中加入少量过氧化钠固体,然后加入少量蒸馏水,有气泡冒出,充分振荡后再滴入酚酞试液,溶液先变红后褪色。
提出问题:溶液为什么先变红,过了一会,红色又褪去了呢?
猜想:甲同学认为是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故,乙同学认为甲同学的猜想不正确,理由是碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色。
查阅资料:
i.H2O2可以破坏酚酞的结构,使酚酞在碱性溶液中不能再显红色;
ii.NaOH溶液浓度过高,酚酞不变色或变色后迅速褪色。
设计实验方案:
①取少量褪色后的溶液于试管中,加入MnO2固体,若有气泡冒出,用_______ 检验该气体,则证明该反应过程中生成了_______ (填化学式)使溶液褪色。
②另取少量褪色后的溶液于试管中,加入蒸馏水稀释,若溶液变红,则证明溶液褪色原因可能为_______ 。
(3)为进一步探究过氧化钠与水反应的实质,运用pH传感器、温度传感器、氧气传感器等仪器进行实验探究,得到如下图象。
根据图象,得出结论:过氧化钠与水反应过程的方程式为_______ 、_______ 。
(1)实验1:向包有过氧化钠粉末的脱脂棉上滴水,脱脂棉燃烧起来。请分析脱脂棉燃烧的原因
(2)实验2:取一支试管,向其中加入少量过氧化钠固体,然后加入少量蒸馏水,有气泡冒出,充分振荡后再滴入酚酞试液,溶液先变红后褪色。
提出问题:溶液为什么先变红,过了一会,红色又褪去了呢?
猜想:甲同学认为是氢氧化钠溶液与空气中的二氧化碳反应的缘故,乙同学认为甲同学的猜想不正确,理由是碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色。
查阅资料:
i.H2O2可以破坏酚酞的结构,使酚酞在碱性溶液中不能再显红色;
ii.NaOH溶液浓度过高,酚酞不变色或变色后迅速褪色。
设计实验方案:
①取少量褪色后的溶液于试管中,加入MnO2固体,若有气泡冒出,用
②另取少量褪色后的溶液于试管中,加入蒸馏水稀释,若溶液变红,则证明溶液褪色原因可能为
(3)为进一步探究过氧化钠与水反应的实质,运用pH传感器、温度传感器、氧气传感器等仪器进行实验探究,得到如下图象。
根据图象,得出结论:过氧化钠与水反应过程的方程式为
更新时间:2022-10-03 15:25:59
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解题方法
【推荐1】A、B、C、D、E是短周期元素组成的中学常见的物质,它们的转化关系如图所示(部分产物和反应条件略去)
(1)若D为白色胶状难溶物,且与A摩尔质量相等,则反应③的离子方程式为:_____ 。
(2)若A为CO,则D的化学式为__________________ 。
(3)若C为当今需要减排的一种常见的温室气体,E为一种弱酸,则A的化学式为_____ 。
(1)若D为白色胶状难溶物,且与A摩尔质量相等,则反应③的离子方程式为:
(2)若A为CO,则D的化学式为
(3)若C为当今需要减排的一种常见的温室气体,E为一种弱酸,则A的化学式为
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【推荐2】下图中,A是单质,B、C、D在灼烧时,火焰均为黄色。
(1)写出下列转化的化学方程式:
①A→B___________ 。
②B→D___________ 。
③A→C___________ 。
(2)请写出E的一种 用途:___________ 。
(3)将少量A投入盛有饱和石灰水的烧杯中,并将观察到的现象与相关解释填入下表:
(1)写出下列转化的化学方程式:
①A→B
②B→D
③A→C
(2)请写出E的
(3)将少量A投入盛有饱和石灰水的烧杯中,并将观察到的现象与相关解释填入下表:
现象 | 解释 |
钠熔化成小球并在液面上游动 | 因为金属钠的熔点低且与水反应放热,故熔化成小球。 又因金属钠密度比水小,故在液面上。 金属钠与水反应生成氢气,故会四处游动。 |
发出嘶嘶的响声 | 氢气与空气中的氧气在加热条件下反应发出爆鸣声,故有嘶嘶的声响。 |
① | ② |
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解答题-实验探究题
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(0.65)
名校
解题方法
【推荐1】某小组利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液。然后倒入试管中迅速振荡混合均匀,开始计时,通过测定褪色所需时间来判断反应的快慢。方案如下:
(1)已知反应后H2C2O4转化为CO2逸出,KMnO4溶液转化为MnSO4,该反应的离子方程式为______________________ ,每消耗1 mol H2C2O4转移_____ mol电子。为了观察到紫色褪去,H2C2O4与KMnO4初始的物质的量需要满足的关系为n(H2C2O4):n(KMnO4)≥________ 。
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是________ (填编号,下同),可探究反应物浓度对化学反应速率影响的实验编号是____________ 。
(3)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40 s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=________ mol·L-1·s-1。
(4)已知50 ℃时c(MnO4-)~反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变,请在坐标图中 ,画出25 ℃时c(MnO4-)~t的变化曲线示意图。_____________
(5)有同学做实验时发现,酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应开始时,溶液褪色慢,但过了一段时间后溶液褪色明显加快。针对上述实验现象,该同学提出以下的猜想。
猜想a:酸性高锰酸钾与草酸溶液的反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快。
猜想b:________________________________________ 。
若用实验证明你的猜想。除酸性高锰酸钾溶液,草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是__________
A硫酸钾 B硫酸锰 C二氧化锰 D水
编号 | H2C2O4溶液 | 酸性KMnO4溶液 | 温度℃ | ||
浓度/(mol·L-1) | 体积/mL | 浓度/(mol·L-1) | 体积/mL | ||
① | 0.10 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
② | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 25 |
③ | 0.20 | 2.0 | 0.010 | 4.0 | 50 |
(2)探究温度对化学反应速率影响的实验编号是
(3)实验①测得KMnO4溶液的褪色时间为40 s,忽略混合前后溶液体积的微小变化,这段时间内平均反应速率v(KMnO4)=
(4)已知50 ℃时c(MnO4-)~反应时间t的变化曲线如图。若保持其他条件不变,
(5)有同学做实验时发现,酸性高锰酸钾溶液与草酸溶液反应开始时,溶液褪色慢,但过了一段时间后溶液褪色明显加快。针对上述实验现象,该同学提出以下的猜想。
猜想a:酸性高锰酸钾与草酸溶液的反应放热,导致溶液温度升高,反应速率加快。
猜想b:
若用实验证明你的猜想。除酸性高锰酸钾溶液,草酸溶液外,还需要选择的试剂最合理的是
A硫酸钾 B硫酸锰 C二氧化锰 D水
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐2】已知:酸性高锰酸钾溶液与草酸(H2C2O4,二元弱酸)溶液反应时,Mn元素被还原为(在水溶液中呈无色),氧化产物是CO2.某小组设计下列对比实验探究化学反应速率的影响因素。
回答下列问题:
(1)该反应的离子方程式为___________ 。
(2)该实验需要测定的物理量是___________ 。
(3)实验2和实验3的目的是探究___________ 对反应速率的影响;实验测得实验2的反应速率大于实验1,原因是___________ ,KMnO4氧化性越强,反应速率越快。
(4)要达到对比实验的目的,则a的取值应为___________ ,实验测得实验4的反应速率明显大于实验1,其原因可能是___________ 。
实验 | 温度/℃ | 溶液/mL | 溶液/mL | 溶液/mL | 溶液/mL | /mL |
1 | 25 | 3.0 | 2.0 | 1.0 | 0 | 2.0 |
2 | 25 | 3.0 | 2.0 | 2.0 | 0 | 1.0 |
3 | 25 | 4.0 | 2.0 | 2.0 | 0 | 0 |
4 | 25 | 3.0 | 2.0 | 1.0 | 0.5 | a |
(1)该反应的离子方程式为
(2)该实验需要测定的物理量是
(3)实验2和实验3的目的是探究
(4)要达到对比实验的目的,则a的取值应为
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解答题-工业流程题
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适中
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【推荐3】生物浸出是指用细菌(微生物)从固体中浸出金属离子,有速率快、浸出率高等特点。
已知:①氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速氧化的细菌,培养后能提供。
②控制适宜的温度和溶液酸碱度,可使氧化亚铁硫杆菌达到最大活性。
③氧化亚铁硫杆菌的生物浸矿机理如下图:
Ⅰ.用氧化亚铁硫杆菌生物浸出ZnS矿。
(1)反应1的离子方程式是_______ 。
(2)反应2中有S单质生成,离子方程式是_______ 。
(3)实验表明,温度较高或酸性过强时金属离子的浸出率均偏低,原因可能是_______ 。
Ⅱ.氧化亚铁硫杆菌生物浸出废旧锂离子电池中钻酸锂()与上述浸出机理相似,发生的反应是:
ⅰ.上图中的反应1
ⅱ.反应3:
(4)已知中Li为价,则Co(钴)元素的化合价是_______ 。
(5)在酸性环境中,浸出的总反应的离子方程式是_______ 。
(6)研究表明氧化亚铁硫杆菌存在时,对钴浸出率有影响,实验研究的作用。取粉末和氧化亚铁硫杆菌溶液于锥形瓶中,分别加入不同浓度时的溶液,钴浸出率随时间变化曲线如图:
①由图和其他实验可知,能催化浸出,图1中的证据是_______ 。
②是反应3()的催化剂,催化过程可表示为:
反应4:;
反应5:……
反应5的离子方程式是_______ 。
已知:①氧化亚铁硫杆菌是一类在酸性环境中加速氧化的细菌,培养后能提供。
②控制适宜的温度和溶液酸碱度,可使氧化亚铁硫杆菌达到最大活性。
③氧化亚铁硫杆菌的生物浸矿机理如下图:
Ⅰ.用氧化亚铁硫杆菌生物浸出ZnS矿。
(1)反应1的离子方程式是
(2)反应2中有S单质生成,离子方程式是
(3)实验表明,温度较高或酸性过强时金属离子的浸出率均偏低,原因可能是
Ⅱ.氧化亚铁硫杆菌生物浸出废旧锂离子电池中钻酸锂()与上述浸出机理相似,发生的反应是:
ⅰ.上图中的反应1
ⅱ.反应3:
(4)已知中Li为价,则Co(钴)元素的化合价是
(5)在酸性环境中,浸出的总反应的离子方程式是
(6)研究表明氧化亚铁硫杆菌存在时,对钴浸出率有影响,实验研究的作用。取粉末和氧化亚铁硫杆菌溶液于锥形瓶中,分别加入不同浓度时的溶液,钴浸出率随时间变化曲线如图:
①由图和其他实验可知,能催化浸出,图1中的证据是
②是反应3()的催化剂,催化过程可表示为:
反应4:;
反应5:……
反应5的离子方程式是
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解答题-实验探究题
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名校
【推荐1】某酸性溶液X可能含有Na+、Al3+、NH4+、I-、SO32-、SO42-离子,为探究该溶液的成分,进行了如下实验:
(1)操作①用到的玻璃仪器是________ ;操作②的名称为______________ 。
(2)实验室中检验气体B的方法是_____________________________ 。
(3)写出生成气体A的离子反应方程式____________________________ 。
(4)该实验能否说明一定存在Al3+_________ (填“能”或“否”),依据是_____________ 。
(1)操作①用到的玻璃仪器是
(2)实验室中检验气体B的方法是
(3)写出生成气体A的离子反应方程式
(4)该实验能否说明一定存在Al3+
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】某化学实验小组欲配制500mL0.1mol/LNaOH溶液并进行性质探究实验,回答下列问题:
I.配制过程
(1)在配制过程中,需用到的玻璃仪器有_______ 、玻璃棒、量筒、烧杯、胶头滴管;
(2)若使用托盘天平进行称量,则称取的固体质量应为_______ g;
(3)在整个配制过程中,玻璃棒未起到的作用是_______ (填序号);
A.搅拌,加速溶解 B.引流 C.搅拌,防止局部温度过高,造成液体飞溅
II.性质探究实验
(4)配制完成后,小组成员取用25mL上述配制好的溶液与0.1mol/LH2SO4溶液反应,恰好消耗H2SO4溶液V1mL。小组成员发现该反应有无色气泡产生,经检验发现该NaOH在空气中已部分变质生成Na2CO3杂质,请回答下列问题:
①写出杂质与足量H2SO4反应发生的离子方程式_______ ;
②若25mL0.1mol/LNaOH溶液与0.1mol/LH2SO4溶液恰好完全反应时,消耗H2SO4溶液的体积为V2mL,则V1_______ V2(填“>”、“<”或“=”)。
I.配制过程
(1)在配制过程中,需用到的玻璃仪器有
(2)若使用托盘天平进行称量,则称取的固体质量应为
(3)在整个配制过程中,玻璃棒未起到的作用是
A.搅拌,加速溶解 B.引流 C.搅拌,防止局部温度过高,造成液体飞溅
II.性质探究实验
(4)配制完成后,小组成员取用25mL上述配制好的溶液与0.1mol/LH2SO4溶液反应,恰好消耗H2SO4溶液V1mL。小组成员发现该反应有无色气泡产生,经检验发现该NaOH在空气中已部分变质生成Na2CO3杂质,请回答下列问题:
①写出杂质与足量H2SO4反应发生的离子方程式
②若25mL0.1mol/LNaOH溶液与0.1mol/LH2SO4溶液恰好完全反应时,消耗H2SO4溶液的体积为V2mL,则V1
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解答题-实验探究题
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【推荐3】纯碱和小苏打都是重要的化工原料,在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)实验室中需0.2mol/L的Na2CO3溶液980mL,配制时应选用容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别是 。
(2)碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别与稳定性探究。
①只根据图I、II所示实验,能够达到鉴别目的的是_______ (填装置序号)。
②图III、IV中能更好说明二者的稳定性_______ (填装置序号)。
(3)某种市售食用碱是纯碱与小苏打的混合物,可大量应用于食品加工,如:面条、面包、馒头等,某校化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验测定此种食用碱中纯碱的质量分数。
实验步骤:①检查装置的气密性,称取样品(仅由纯碱与小苏打组成)10g,加到装置B中;
②连接装置,打开弹簧夹,先通一段时间空气后,关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞滴入稀硫酸至不再有气体生成;
③关闭分液漏斗的活塞,打开弹簧夹,继续通入一段时间空气。实验中记录的数据如表所示:
请回答下列问题:
①试剂X为_______ ,实验开始前,先打开弹簧夹,通入一段时间空气,其目的为_______ ,实验结束后,需要继续通入一段时间的空气,其目的是:_______ 。
②通过实验数据计算,食用碱中Na2CO3的质量分数为_______ (保留三位有效数字)。
(1)实验室中需0.2mol/L的Na2CO3溶液980mL,配制时应选用容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别是 。
A.500mL;21.2g | B.900mL;20.1g | C.1000mL;20.1g | D.1000mL;21.2g |
①只根据图I、II所示实验,能够达到鉴别目的的是
②图III、IV中能更好说明二者的稳定性
(3)某种市售食用碱是纯碱与小苏打的混合物,可大量应用于食品加工,如:面条、面包、馒头等,某校化学兴趣小组利用如图所示装置进行实验测定此种食用碱中纯碱的质量分数。
实验步骤:①检查装置的气密性,称取样品(仅由纯碱与小苏打组成)10g,加到装置B中;
②连接装置,打开弹簧夹,先通一段时间空气后,关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞滴入稀硫酸至不再有气体生成;
③关闭分液漏斗的活塞,打开弹簧夹,继续通入一段时间空气。实验中记录的数据如表所示:
装置B | 装置C | 干燥管I | |
实验前称得的质量/g | 180.0 | 30.0 | 120.4 |
实验后称得的质量/g | 174.2 | 31.5 | 124.8 |
①试剂X为
②通过实验数据计算,食用碱中Na2CO3的质量分数为
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解答题-实验探究题
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名校
【推荐1】为探究催化剂对双氧水分解的催化效果,某研究小组做了如下实验:
(1)为分析和对分解反应的催化效果,甲同学设计如下实验(3支试管中均盛有10mL5%);
①实验结论是________ 。
②实验Ⅲ的目的是________ .
(2)为分析不同微粒对分解的催化作用,乙同学向4支盛有10mL5%的试管中滴加不同溶液,实验记录如下:
结合实验(1)的Ⅲ,实验(2)可得出的结论是________ 。
(3)丙同学对实验中催化分解反应的机理产生了兴趣。
查阅资料、
I.催化分解反应时发生了两步氧化还原反应:i.;
ii……
Ⅱ.与溶液生成特征蓝色沉淀,这是一种检验溶液中的常用方法。
①ii的离子方程式是________ .
②该小组同学利用下列实验方案来证实上述催化过程。请将实验方案补充完整。
a.取2mL5%溶液于试管中,滴加5滴0.1mol/L溶液,充分振荡,迅速产生气泡,________ ,证明反应i的发生。
b.取2mL5%溶液于试管中,滴加________ ,证明反应ii的发生。
(1)为分析和对分解反应的催化效果,甲同学设计如下实验(3支试管中均盛有10mL5%);
试管 | I | Ⅱ | Ⅲ |
滴加试剂 | 5滴0.1mol/L溶液 | 5滴0.1mol/L溶液 | 5滴0.3mol/LNaCl溶液 |
产生气泡情况 | 较快产生细小气泡 | 缓慢产生细小气泡 | 无气泡产生 |
②实验Ⅲ的目的是
(2)为分析不同微粒对分解的催化作用,乙同学向4支盛有10mL5%的试管中滴加不同溶液,实验记录如下:
试管 | I | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ |
滴加试剂 | 2滴1mol/L溶液 | 2滴1mol/L溶液 | 2滴1mol/L溶液和2滴1mol/LNaCl溶液 | 2滴1mol/L溶液和4滴1mol/LNaCl溶液 |
产生气泡情况 | 无气泡产生 | 均产生气泡,且气泡速率从Ⅱ到Ⅳ依次加快 |
(3)丙同学对实验中催化分解反应的机理产生了兴趣。
查阅资料、
I.催化分解反应时发生了两步氧化还原反应:i.;
ii……
Ⅱ.与溶液生成特征蓝色沉淀,这是一种检验溶液中的常用方法。
①ii的离子方程式是
②该小组同学利用下列实验方案来证实上述催化过程。请将实验方案补充完整。
a.取2mL5%溶液于试管中,滴加5滴0.1mol/L溶液,充分振荡,迅速产生气泡,
b.取2mL5%溶液于试管中,滴加
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【推荐2】一种常用的三元锂电池正极材料采用了蕴含镍、钴、锰三种金属元素的三元聚合物,电解质为六氟磷酸锂,负极材料为石墨,电池中还含有少量的铁、铝、铜等元素,下面是回收利用该废旧三元锂电池的一种工艺流程.
已知:该流程中,一些金属氢氧化物沉淀的pH如下表:
(1)“放电处理”时,将废旧电池用导线连接惰性电极插入NaCl溶液,放电过程中阴极发生的电极反应方程式为______________________________ 。
(2)浸出还原时选取反应温度为40℃左右的原因_____________ ;“浸出还原”可以理解为先浸出再还原,还原过程主要还原Co3+,离子方程式为_________________ 。
(3)第一次调至pH约为7,滤渣1的主要成分是________________________ 。
(4)已知 Co(OH)2、Ni(OH)2、Mn(OH)2三种物质的Ksp分别为10-14.7、10-14.6、10-12.8,第二次调pH时,使构成三元材料的金属离子均完全沉淀(溶液中离子浓度≤10-5 mol∙L-1),则pH至少应调至_____________ 。
(5)“含盐废液”回收利用可以制得一种晶体,俗称为_____________ 。
(6)某锂电池正极材料化学式式量为M,晶胞如图所示,已知阿伏加德罗常数为NA,晶胞参数分别bnm和cnm,则该材料的密度表达式为_______________ g∙cm-3。
已知:该流程中,一些金属氢氧化物沉淀的pH如下表:
金属离子 | |||||||
开始沉淀的pH | 7.0 | 1.9 | 4.7 | 3.4 | 7.15 | 7.2 | 8.1 |
沉淀完全的pH | 9.0 | 3.2 | 6.7 | 4.7 |
(2)浸出还原时选取反应温度为40℃左右的原因
(3)第一次调至pH约为7,滤渣1的主要成分是
(4)已知 Co(OH)2、Ni(OH)2、Mn(OH)2三种物质的Ksp分别为10-14.7、10-14.6、10-12.8,第二次调pH时,使构成三元材料的金属离子均完全沉淀(溶液中离子浓度≤10-5 mol∙L-1),则pH至少应调至
(5)“含盐废液”回收利用可以制得一种晶体,俗称为
(6)某锂电池正极材料化学式式量为M,晶胞如图所示,已知阿伏加德罗常数为NA,晶胞参数分别bnm和cnm,则该材料的密度表达式为
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解答题-无机推断题
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解题方法
【推荐3】物质A-J有下图转化关系,反应条件均略去。A、B物质的组成元素相同,C、D、G是初中化学中常见的单质,I是金属。H的相对分子质量为100,组成元素的原子个数比为3∶2,其中一种元素的质量分数为28%。E的浓溶液具有挥发性。
试回答:
(1)上述转化中属于分解反应的是___________ (填序号)
(2)A、J、H的化学式为:A___________ ;J____________ ;H____________ ;A的常见用途(任写一种):___________
(3)反应②的化学方程式为___________ ;反应⑤的化学方程式为___________ 。
试回答:
(1)上述转化中属于分解反应的是
(2)A、J、H的化学式为:A
(3)反应②的化学方程式为
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