铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是______________ ;Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为___________ 。
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧,并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是___ 。
A.Mg2+B.Fe2+C.Al3+D.Cu2+
(3)氧化铁是重要的工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:
回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是________ ;操作Ⅱ的名称是________ ;操作Ⅱ的方法为_____________________ 。
②请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式:____________________________ 。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是
(2)某溶液中有Mg2+、Fe2+、Al3+、Cu2+等离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧,并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是
A.Mg2+B.Fe2+C.Al3+D.Cu2+
(3)氧化铁是重要的工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:
回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是
②请写出生成FeCO3沉淀的离子方程式:
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更新时间:2016-12-08 21:49:11
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解题方法
【推荐1】已知铝土矿的主要成分是Al2O3,含有杂质SiO2、Fe2O3、MgO。工业上从铝土矿中提取铝可采用如下工艺流程:
请回答下列问题:
(1)溶液A转化为溶液D发生的离子方程式为________________________ 。
(2)由物质M制取铝的化学方程式为________________________________ 。
(3)溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为_________________ 。
(4)沉淀C的成分是____________ ,逐滴向少量沉淀C中加入过量盐酸,此过程的实验现象为_________________________________ 。
(5)把Al2O3加入足量苛性钠溶液中发生的离子方程式为_______________ 。
请回答下列问题:
(1)溶液A转化为溶液D发生的离子方程式为
(2)由物质M制取铝的化学方程式为
(3)溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为
(4)沉淀C的成分是
(5)把Al2O3加入足量苛性钠溶液中发生的离子方程式为
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解题方法
【推荐2】工业上用电解熔融的氧化铝来冶炼铝,用铝土矿(主要成分是氧化铝)冶炼金属铝的一种方法如下流程图所示。请回答有关问题:
(1)上述流程发生的化学反应中,属于氧化还原反应的是____________ (填序号)。
(2)若在实验室完成反应③(冰晶石是助熔剂),应选择的仪器是___________ 。
A. 蒸发皿 B. 坩埚 C. 烧杯 D. 表面皿
(3)铝土矿中往往含少量SiO2,写出反应①中Al2O3、SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式:__________________________________ 、_________________________________ 。
(4)反应④的化学方程式:_________________________________________ 。
(5)反应②产生的阴离子主要是(写化学式)______________ 。
(1)上述流程发生的化学反应中,属于氧化还原反应的是
(2)若在实验室完成反应③(冰晶石是助熔剂),应选择的仪器是
A. 蒸发皿 B. 坩埚 C. 烧杯 D. 表面皿
(3)铝土矿中往往含少量SiO2,写出反应①中Al2O3、SiO2与NaOH溶液反应的离子方程式:
(4)反应④的化学方程式:
(5)反应②产生的阴离子主要是(写化学式)
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解答题-工业流程题
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【推荐3】某同学采用硫铁矿焙烧后的烧渣(主要成分为Fe2O3、 SiO2、A12O3,不考虑其他杂质)制取绿碱FeSO4・7H2O),设计了如下流程(部分物质已略去)。
请回答:
(1)①一④所涉及的实验操作方法中,包含过滤的有____ (写序号)。
(2)写出①中反应的离子方程式:____ 。
(3)下列说法正确的是___ (填字母)。
a.固体x为铁粉
b.溶液B中含有的阳离子主要是Fe2+、Fe3+、Al3+
c.从溶液C到绿矾的过程中,须控制条件防止其氧化
(4)为测定烧渣中Fe2O3的含量,甲同学通过实验测得如下数据:烧渣的质量为ag,固体x的质量为bg,固体B的质量为cg。乙同学认为仅利用以上数据不能 计算出烧渣中Fe2O3的含量,其理由是____ 。
请回答:
(1)①一④所涉及的实验操作方法中,包含过滤的有
(2)写出①中反应的离子方程式:
(3)下列说法正确的是
a.固体x为铁粉
b.溶液B中含有的阳离子主要是Fe2+、Fe3+、Al3+
c.从溶液C到绿矾的过程中,须控制条件防止其氧化
(4)为测定烧渣中Fe2O3的含量,甲同学通过实验测得如下数据:烧渣的质量为ag,固体x的质量为bg,固体B的质量为cg。乙同学认为仅利用以上数据
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【推荐1】某混合物X由Na2O、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。某兴趣小组对X进行如下实验探究:
(1)混合物X中一定有_______ 。
(2)写出过程II中得到蓝色溶液所发生的离子反应方程式_______ ;________ 。
(3)混合物中铜的物质的量为___________ mol。
(1)混合物X中一定有
(2)写出过程II中得到蓝色溶液所发生的离子反应方程式
(3)混合物中铜的物质的量为
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解题方法
【推荐2】甲、乙、丙三种物质之间有如下转化关系
(1)若甲是不溶于水的白色固体氧化物,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液,则甲是_______ (填化学式);写出乙→丙转化的离子方程式:_______ 。
(2)若乙溶液中加入KSCN溶液,有红色出现,则甲物质是_______ (填化学式);写出 甲→乙转化的离子方程式_______ 。
(1)若甲是不溶于水的白色固体氧化物,既能溶于盐酸又能溶于氢氧化钠溶液,则甲是
(2)若乙溶液中加入KSCN溶液,有红色出现,则甲物质是
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解题方法
【推荐3】利用坐标系建立物质间的关系是总结化学知识的一种方法。A-M是初中化学常见的九种物质,如图是根据这九种物质的类别和几种元素的化合价构建的它们之间的转化关系(图中“→”表示一种物质转换成另一种物质),已知A和水反应放出大量的热。
(1)A的俗名是_______ ;
(2)H、G均可与M溶液反应,分别生成含该金属元素的两种盐溶液。G与M的反应常用于工业除锈,该反应的化学方程式为____ ;
(3)D是由三种元素组成的化合物,在B溶液中加入一定量D溶液,过滤后取滤液,滴入过量M溶液,无明显现象,则滤液中的溶质是______ 或 ______ (填化学式);
(4)A-H八种物质中能与M溶液反应的物质有_____ 种。
(1)A的俗名是
(2)H、G均可与M溶液反应,分别生成含该金属元素的两种盐溶液。G与M的反应常用于工业除锈,该反应的化学方程式为
(3)D是由三种元素组成的化合物,在B溶液中加入一定量D溶液,过滤后取滤液,滴入过量M溶液,无明显现象,则滤液中的溶质是
(4)A-H八种物质中能与M溶液反应的物质有
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】某同学在实验室利用两种方法处理锰镁矿(主要含、以及少量、),可获得复合微肥、溶液(方法一)和(方法二)。工艺流程如下:
方法一:制备复合微肥、溶液
方法二:制备
已知几种氢氧化物形成沉淀时溶液的pH(金属离子初始浓度为0.1)
回答下列问题:
(1)方法一:
①滤渣1是___________ (填化学式)。
②写出“浸取”时,在稀的环境中、与FeS反应的化学方程式:___________ (FeS转化为和)。
③“氧化”时,参加反应的___________ 。
④“调pH”时,pH的调节范围为___________ 。
(2)方法二
⑤“浸取”时,转化为的离子方程式为___________ 。
⑥“调节pH”时,为了增加的产率,试剂X为___________ (填化学式)。
⑦写出“电解”时,阳极反应的化学方程式:___________ 。
方法一:制备复合微肥、溶液
方法二:制备
已知几种氢氧化物形成沉淀时溶液的pH(金属离子初始浓度为0.1)
沉淀物 | |||
开始沉淀 | 10.4 | 1.8 | 8.1 |
完全沉淀 | 12.4 | 3.2 | 9.8 |
(1)方法一:
①滤渣1是
②写出“浸取”时,在稀的环境中、与FeS反应的化学方程式:
③“氧化”时,参加反应的
④“调pH”时,pH的调节范围为
(2)方法二
⑤“浸取”时,转化为的离子方程式为
⑥“调节pH”时,为了增加的产率,试剂X为
⑦写出“电解”时,阳极反应的化学方程式:
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解答题-实验探究题
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(0.65)
解题方法
【推荐2】铁黄(FeOOH)又称羟基铁,是一种分散性良好的铁系颜料。工业上可用黄钠铁矾渣与无烟煤焙烧再硫酸酸浸,过滤得到酸浸液(含FeSO4、CoSO4、Na2SO4等)来制取铁黄。
(1)在三颈瓶中按比例加入氨水与FeSO4溶液,再通入氧气可制取铁黄。三颈瓶中的通气管底部是一个钻有通气孔的玻璃球,控制pH=5,左右、温度80°C~85°C反应,可得铁黄。带有通气孔玻璃球的通气管作用是__________________________________________________ 。
(2)题干酸浸液中加入氨水和硫化铵来除去钴离子,若此时溶液中(Fe2+)=1.0mol·L-1,杂质离子沉淀完全时溶液中H2S达到饱和,则操作中应控制的pH范围为_______________ 。[25°C时H2S饱和溶液中,存在如下关系:c2(H+)·c(S2-)=1×10-23.2。Ksp(CoS)=1×10-24.6,Ksp(FeS)=1×10-17.2,“完全沉定”时金属离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1]
(3)用NH3·H2O、FeSO4溶液和氧气制备铁黄晶种过程时间比较长,加入亚硝酸钠等可缩短制备时间,验证的实验方法是_________________________________________ 。
(4)欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发制备绿矾(FeSO4·7H2O晶体),请设计实验方案:______________________ 。[相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算如下表所示),须使用的试剂:铁粉、稀硫酸和NaOH溶液]。
(1)在三颈瓶中按比例加入氨水与FeSO4溶液,再通入氧气可制取铁黄。三颈瓶中的通气管底部是一个钻有通气孔的玻璃球,控制pH=5,左右、温度80°C~85°C反应,可得铁黄。带有通气孔玻璃球的通气管作用是
(2)题干酸浸液中加入氨水和硫化铵来除去钴离子,若此时溶液中(Fe2+)=1.0mol·L-1,杂质离子沉淀完全时溶液中H2S达到饱和,则操作中应控制的pH范围为
(3)用NH3·H2O、FeSO4溶液和氧气制备铁黄晶种过程时间比较长,加入亚硝酸钠等可缩短制备时间,验证的实验方法是
(4)欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发制备绿矾(FeSO4·7H2O晶体),请设计实验方案:
金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1. 1 | 3.2 |
A13+ | 3.0 | 5.0 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
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【推荐3】印刷电路板废液主要含CuCl2、FeCl2以及少量的FeCl3等物质,以废液为原料制备CuSO4,实现资源回收再利用,流程如下图所示。
(1)粗CuSO4溶液的制备
①上述流程中能加快反应速率的措施有___________ 。
②加入铁屑后,印刷电路板废液中发生的离子反应有___________ 。
(2)CuSO4溶液的精制
ⅰ.经检验,粗CuSO4溶液含有Fe2+。
ⅱ.向粗CuSO4溶液滴加3%的H2O2溶液,当溶液中Fe2+完全氧化后,加CuCO3粉末调节溶液的pH=4。
ⅲ.将溶液加热至沸,趁热减压过滤,得到精制CuSO4溶液。
①用离子方程式说明加入H2O2溶液的作用:___________ 。
②已知:25℃时,Ksp[Cu(OH)2]= 2.2×10-20,CuSO4饱和溶液中Cu2+的物质的量浓度为1.41 mol∙L-1。ⅱ中调节溶液pH=4,请结合计算说明此时Cu2+是否开始沉淀___________ 。
(3)工业生产中也可采用电解的方法由Cu制得CuSO4,如图所示
①与直流电源a端相连的电极材料是___________ (填“铜片”a或“石墨”)
②将进口处较浓硫酸替换成Na2SO4溶液进行实验,发现得到的CuSO4溶液pH比替换前升高,结合化学用语解释pH升高的原因是___________ 。
(1)粗CuSO4溶液的制备
①上述流程中能加快反应速率的措施有
②加入铁屑后,印刷电路板废液中发生的离子反应有
(2)CuSO4溶液的精制
ⅰ.经检验,粗CuSO4溶液含有Fe2+。
ⅱ.向粗CuSO4溶液滴加3%的H2O2溶液,当溶液中Fe2+完全氧化后,加CuCO3粉末调节溶液的pH=4。
ⅲ.将溶液加热至沸,趁热减压过滤,得到精制CuSO4溶液。
①用离子方程式说明加入H2O2溶液的作用:
②已知:25℃时,Ksp[Cu(OH)2]= 2.2×10-20,CuSO4饱和溶液中Cu2+的物质的量浓度为1.41 mol∙L-1。ⅱ中调节溶液pH=4,请结合计算说明此时Cu2+是否开始沉淀
(3)工业生产中也可采用电解的方法由Cu制得CuSO4,如图所示
①与直流电源a端相连的电极材料是
②将进口处较浓硫酸替换成Na2SO4溶液进行实验,发现得到的CuSO4溶液pH比替换前升高,结合化学用语解释pH升高的原因是
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解答题-工业流程题
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【推荐1】氯化亚铜(CuCl)可用作有机合成的催化剂,CuCl微溶于水,不溶于醇和稀酸,可溶于Cl-浓度较大的溶液(CuCl+Cl-CuCl),在潮湿空气中易水解、易氧化。工业上用黄铜矿(主要成分是CuFeS2,还含有少量的SiO2)制备CuCl的工艺流程如图:
25℃时,相关物质的Ksp见表。
回答下列问题:
(1)黄铜矿预先粉碎的目的是_______ 。
(2)调pH加入的过量x为_______ (填化学式),滤渣①的成分_______ (填化学式)。
(3)“还原”时,铜粉转化为Na[CuCl2]的离子反应方程式为_______ 。
(4)已知:温度、pH对CuCl产率的影响如图1、图2所示。则析出CuCl晶体的最佳条件为_______ 。
A.温度在60℃左右pH为2.0~2.5 B.温度在90℃左右pH为2.0~2.5
C.温度在60℃左右pH为5.0~6.0 D.温度在90℃左右pH为5.0~6.0
(5)析出的氯化亚铜晶体要立即用无水乙醇洗涤,“醇洗”可快速除去滤渣表面的水,防止滤渣被空气氧化为碱式氯化铜[Cu2(OH)3Cl]。写出氯化亚铜被氧化为碱式氯化铜的化学反应方程式_______ 。
(6)粗产品中氯化亚铜含量的测定:
①称取样品3.0 g于锥形瓶中,再加入过量的FeCl3溶液充分溶解,配制250 mL溶液。②从中取出25.00mL溶液,用0.1000 mol·L-1硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定。已知:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2 Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+。
三次平行实验,到达滴定终点时,消耗硫酸铈标准溶液的体积分别为26.05 mL、24.05 mL、23.95 mL。则样品中CuCl的纯度为_______ (结果保留三位有效数字)。
25℃时,相关物质的Ksp见表。
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | CuCl |
Ksp | 1×10-16.3 | 1×10-38.6 | 1×10-19.7 | 1×10-5.9 |
(1)黄铜矿预先粉碎的目的是
(2)调pH加入的过量x为
(3)“还原”时,铜粉转化为Na[CuCl2]的离子反应方程式为
(4)已知:温度、pH对CuCl产率的影响如图1、图2所示。则析出CuCl晶体的最佳条件为
A.温度在60℃左右pH为2.0~2.5 B.温度在90℃左右pH为2.0~2.5
C.温度在60℃左右pH为5.0~6.0 D.温度在90℃左右pH为5.0~6.0
(5)析出的氯化亚铜晶体要立即用无水乙醇洗涤,“醇洗”可快速除去滤渣表面的水,防止滤渣被空气氧化为碱式氯化铜[Cu2(OH)3Cl]。写出氯化亚铜被氧化为碱式氯化铜的化学反应方程式
(6)粗产品中氯化亚铜含量的测定:
①称取样品3.0 g于锥形瓶中,再加入过量的FeCl3溶液充分溶解,配制250 mL溶液。②从中取出25.00mL溶液,用0.1000 mol·L-1硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液滴定。已知:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2 Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+。
三次平行实验,到达滴定终点时,消耗硫酸铈标准溶液的体积分别为26.05 mL、24.05 mL、23.95 mL。则样品中CuCl的纯度为
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐2】化工原料K2([Cu(C2O4)2]·2H2O(二草酸合铜酸钾晶体)为蓝色针状或絮状沉淀,某校同学设计实验制备K2([Cu(C2O4)2]·2H2O,并进行性质探究。
已知: Cu(OH)2分解温度为80°C; Cu2O 为红色。
回答下列相关问题:
[实验一] 制备K2([Cu(C2O4)2]·2H2O晶体
(1)向CuSO4溶液中加入足量NaOH,搅拌加热至80~90°C,观察到的现象是___________ ; 采用如图装置抽滤,打开水龙头,可在布氏漏斗中快速过滤出沉淀,快速过滤的原理是___________ 。(2)将H2C2O4·2H2O和K2CO3溶液混合制备KHC2O4溶液,则酸性H2C2O4___________ H2CO3(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)将(1)步抽滤出的沉淀加入(2) 步KHC2O4溶液中,50°C的水浴加热充分反应,过滤得K2([Cu(C2O4)2]·2H2O。发生反应的化学方程式为___________ 。
[实验二]探究K2([Cu(C2O4)2]·2H2O晶体热分解产物
按如图所示,装置B、C、F中均盛有足量的澄清石灰水。(4)实验操作步骤为:连接装置→___________ (用 数字编号回答)
a.检查装置气密性;b. 加热两处酒精灯;c. 熄灭两处酒精灯: d.通氮气;e.停止通氮气;f.装入药品
①f→a→b→d→e→c ②a→f→d→b→c→e
③a→f→b→d→e→c ④f→a→d→b→c→e
(5)D中盛放的试剂是___________ ,将K2([Cu(C2O4)2]·2H2O晶体持续加热至600°C左右,观察到装置B中澄清石灰水变浑浊,E中黑色固体变为红色,由此可判断分解产生的气体产物为___________ 。 充分分解后冷却,观察到A中固体未见黑色物质,取少量固体于试管中,滴加足量稀硫酸振荡,有气体产生,溶液变蓝,静置仍有红色固体,由此判断试管A中固体成分为___________ (将可能情况全部列出)。
已知: Cu(OH)2分解温度为80°C; Cu2O 为红色。
回答下列相关问题:
[实验一] 制备K2([Cu(C2O4)2]·2H2O晶体
(1)向CuSO4溶液中加入足量NaOH,搅拌加热至80~90°C,观察到的现象是
(3)将(1)步抽滤出的沉淀加入(2) 步KHC2O4溶液中,50°C的水浴加热充分反应,过滤得K2([Cu(C2O4)2]·2H2O。发生反应的化学方程式为
[实验二]探究K2([Cu(C2O4)2]·2H2O晶体热分解产物
按如图所示,装置B、C、F中均盛有足量的澄清石灰水。(4)实验操作步骤为:连接装置→
a.检查装置气密性;b. 加热两处酒精灯;c. 熄灭两处酒精灯: d.通氮气;e.停止通氮气;f.装入药品
①f→a→b→d→e→c ②a→f→d→b→c→e
③a→f→b→d→e→c ④f→a→d→b→c→e
(5)D中盛放的试剂是
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解答题-实验探究题
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【推荐3】Fe2O3和Cu2O都是砖红色粉末,课外小组通过实验探究某砖红色粉末是Fe2O3、Cu2O或者是二者混合物。探究过程如下:
查阅资料:Cu2O是碱性氧化物,Cu2O与H+反应生成的Cu+不稳定,立即转化成Cu2+和Cu。提出假设:假设1:红色粉末是Fe2O3;假设2:红色粉末是Cu2O;假设3:红色粉末为Fe2O3、Cu2O的混合物
设计探究实验:
取少量粉末,向其加入足量稀盐酸在所得溶液中滴加苯酚溶液
(1)若假设1成立,则实验现象是__________ 。
(2)若滴加苯酚后溶液不变紫色,则证明原固体粉末不含Fe2O3。你认为结论是否合理______ (填“合理”或“不合理”),简述理由___________ 。
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加苯酚时溶液不变紫色,证明原固体粉末是_____ ,相关的离子方程式为______________ 。(任写其中一个)
查阅资料:Cu2O是碱性氧化物,Cu2O与H+反应生成的Cu+不稳定,立即转化成Cu2+和Cu。提出假设:假设1:红色粉末是Fe2O3;假设2:红色粉末是Cu2O;假设3:红色粉末为Fe2O3、Cu2O的混合物
设计探究实验:
取少量粉末,向其加入足量稀盐酸在所得溶液中滴加苯酚溶液
(1)若假设1成立,则实验现象是
(2)若滴加苯酚后溶液不变紫色,则证明原固体粉末不含Fe2O3。你认为结论是否合理
(3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加苯酚时溶液不变紫色,证明原固体粉末是
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