镍、钴及其化合物在工业上有广泛的应用。以含镍废料(主要成分为NiO,含少量FeO、、CoO、BaO和)为原料制备和的工艺流程如下。回答下列问题:
(1)基态Co原子的价层电子的轨道表示式为___________ 。
(2)“滤渣Ⅰ”主要成分是___________ (填化学式)。
(3)“调pH”过程中生成黄钠铁钒沉淀,该反应的离子方程式为___________ 。
(4)“萃取”时需充分振荡,目的是___________ 。“萃取”和“反萃取”可简单表示为:。在萃取过程中加入适量氨水,其作用是___________ 。“反萃取”需要往有机层中加___________ (填试剂名称)。
(5)常温下,,若起始时,“沉钴”过程中应控制pH<___________ 。
(6)在空气中能受热分解,测得剩余固体的质量与起始的质量的比值(剩余固体的质量分数)随温度变化曲线如图所示。将固体置于热解装置中,通入空气流,在___________ ℃(填范围)煅烧至恒重即可得到。由制备总的反应方程式为___________ 。
(1)基态Co原子的价层电子的轨道表示式为
(2)“滤渣Ⅰ”主要成分是
(3)“调pH”过程中生成黄钠铁钒沉淀,该反应的离子方程式为
(4)“萃取”时需充分振荡,目的是
(5)常温下,,若起始时,“沉钴”过程中应控制pH<
(6)在空气中能受热分解,测得剩余固体的质量与起始的质量的比值(剩余固体的质量分数)随温度变化曲线如图所示。将固体置于热解装置中,通入空气流,在
更新时间:2024-05-23 20:53:35
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解答题-实验探究题
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【推荐1】三氯化铬(CrCl3)是常用的媒染剂和催化剂,易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。实验室用Cr2O3和CCl4 (沸点76.8℃)在高温下制备无水CrCl3,同时生成COCl2气体。实验装置(加热及夹持装置略)如图所示。
已知:COCl2气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
回答下列问题:
(1)实验装置合理的连接顺序为a→_______ →d。
(2)制备CrCl3时进行操作:(i)连接装置,……;(ii)装入药品并通入N2;加热石英管至400℃;(ⅲ)停止通入N2,加热E装置;(iv)加热石英管继续升温至650℃,直到B中反应基本完成,切断管式炉的电源;(v)停止E装置加热,继续通入N2一段时间;(vi)装置冷却后,结束制备实验。
①补全步骤i的操作_______ 。
②实验过程中为了形成稳定的CCl4气流,对E装置加热的最佳方式是_______ ,装置E中长颈漏斗的作用是_______ 。
③步骤v中“继续通入N2一段时间”的目的是_______ 。
(3)装置D中反应的离子方程式为_______ 。
已知:COCl2气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
回答下列问题:
(1)实验装置合理的连接顺序为a→
(2)制备CrCl3时进行操作:(i)连接装置,……;(ii)装入药品并通入N2;加热石英管至400℃;(ⅲ)停止通入N2,加热E装置;(iv)加热石英管继续升温至650℃,直到B中反应基本完成,切断管式炉的电源;(v)停止E装置加热,继续通入N2一段时间;(vi)装置冷却后,结束制备实验。
①补全步骤i的操作
②实验过程中为了形成稳定的CCl4气流,对E装置加热的最佳方式是
③步骤v中“继续通入N2一段时间”的目的是
(3)装置D中反应的离子方程式为
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解答题-工业流程题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】某工厂利用锌冶炼废渣(主要含、以及少量、、、等)制备硫酸锌晶体和铁红的工艺流程如下图。
已知:25℃时,。
回答下列问题:
(1)“浸取”时,的作用是___________ 。
(2)“调pH”时,若溶液的,此时溶液中的最大浓度为___________ 。
(3)检验“滤液I”中是否含的方法:取少许“滤液I”于试管中,滴入溶液,若有___________ ,则含。“滤渣I”的成分有、、、___________ 。
(4)“置换”时,生成Cu的离子方程式是___________ 。
(5)“系列操作”依次为蒸发浓缩、___________ 、过滤、洗涤、干燥,得到硫酸锌晶体。
(6)通入空气“煅烧”时,的氧化产物是___________ 。
(7)在液固质量比为4∶1的条件下,氢氧化钠浓度、碱浸温度对产品中氧化铁含量的影响如下图。
则“碱浸”的最佳条件为___________ 。
已知:25℃时,。
回答下列问题:
(1)“浸取”时,的作用是
(2)“调pH”时,若溶液的,此时溶液中的最大浓度为
(3)检验“滤液I”中是否含的方法:取少许“滤液I”于试管中,滴入溶液,若有
(4)“置换”时,生成Cu的离子方程式是
(5)“系列操作”依次为蒸发浓缩、
(6)通入空气“煅烧”时,的氧化产物是
(7)在液固质量比为4∶1的条件下,氢氧化钠浓度、碱浸温度对产品中氧化铁含量的影响如下图。
则“碱浸”的最佳条件为
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
【推荐3】下表是生活生产中常见的物质,表中列出了它们的一种主要成分(其中加碘盐是氯化钠中添加适量的,其他成分未列出)
(1)请你对表中①~⑨的主要成分进行分类,是电解质的是_______ (填序号),是非电解质的是_______ 。(填序号)
(2)写出③在水中的电离方程式_______ 。
(3)写出用④治疗胃酸(主要成分为盐酸)过多涉及的离子方程式:_______ 。
(4)、、、、NaCl中,既含有共价键又含有离子键的化合物是_______ ;(填化学式,下同),属于共价化合物的是_______ ;属于离子化合物的是_______ 。
(5)物质⑤熔融状态_______ (填“能”或“不能”)导电。
(6)请写出①的结构式_______ 。
(7)请用电子式表示NaCl的形成过程_______ 。
(8)中加入适量盐酸,用所得溶液进行以下实验:
①取少量溶液置于试管中,滴入NaOH溶液,可观察到有红褐色沉淀生成,反应的离子方程式为_______ ,此反应属于_______ 反应。
②在小烧杯中加入20mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和溶液,继续煮沸直至溶液呈_______ 色,即可制得胶体。
用氢氧化铁胶体进行下列实验:
③将其装入U型管中,用石墨电极接通直流电,通电一段时间后,发现阴极附近的颜色加深,这说明_______ ,这种现象称为_______ 。
④向其中加入过量稀硫酸现象是_______ ,原因是_______ 。
名称 | 天然气 | 白酒 | 醋酸 | 小苏打 | 熟石灰 | 铜线 | 加碘盐 | 铁红 |
主要成分 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥Cu | ⑦NaCl⑧ | ⑨ |
(2)写出③在水中的电离方程式
(3)写出用④治疗胃酸(主要成分为盐酸)过多涉及的离子方程式:
(4)、、、、NaCl中,既含有共价键又含有离子键的化合物是
(5)物质⑤熔融状态
(6)请写出①的结构式
(7)请用电子式表示NaCl的形成过程
(8)中加入适量盐酸,用所得溶液进行以下实验:
①取少量溶液置于试管中,滴入NaOH溶液,可观察到有红褐色沉淀生成,反应的离子方程式为
②在小烧杯中加入20mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和溶液,继续煮沸直至溶液呈
用氢氧化铁胶体进行下列实验:
③将其装入U型管中,用石墨电极接通直流电,通电一段时间后,发现阴极附近的颜色加深,这说明
④向其中加入过量稀硫酸现象是
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】氯化铁主要用于金属蚀刻,污水处理。请按要求回答下列问题:
(1)常温下,的氯化铁溶液显_____ (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
(2)氯化铁溶液能净水的原因是_______ (用离子方程式表示)。
(3)向的氯化铁溶液加入下列物质,不能发生反应的是_______。
(4)某探究小组设计如下线路处理溶液蚀刻铜板后的废液和资源回收:
①蚀刻液中通常加入一定量的盐酸,其中加入盐酸的目的是_______ 。用过量溶液刻蚀铜板后所得废液中含有的金属阳离子有、_______ 。
②步骤①中,与反应的离子方程式为_______ 。步骤②中,调节所用的物质为_______ (填标号)。
A. B. C. D.盐酸
③已知:离子浓度时,视其沉淀完全;常温下氢氧化物沉淀开始与完全的如下表:
根据表中数据推测:调节的范围是_______ ;刚开始沉淀时,_______ (保留2位有效数字,并略去单位)。
(1)常温下,的氯化铁溶液显
(2)氯化铁溶液能净水的原因是
(3)向的氯化铁溶液加入下列物质,不能发生反应的是_______。
A. | B. | C. | D. |
①蚀刻液中通常加入一定量的盐酸,其中加入盐酸的目的是
②步骤①中,与反应的离子方程式为
A. B. C. D.盐酸
③已知:离子浓度时,视其沉淀完全;常温下氢氧化物沉淀开始与完全的如下表:
开始沉淀时 | 4.7 | 7.0 | 1.9 |
沉淀完全时 | 6.7 | 9.0 | 3.2 |
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐2】某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2,工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如图:
已知:①Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示:
(1)为了加快反应Ⅰ的速率,可以采取的措施是__ (任写1条)。
(2)固体混合物A中的成分是__ 。
(3)反应Ⅰ完成后,铁元素的存在形式为__ (填离子符号);检验该离子常用的方法之一是:取少量含该离子的溶液于试管中,滴加几滴含有+3价铁元素的配合物溶液,会产生沉淀.写出该反应的离子方程式__ 。
(4)操作1主要包括:__ 、__ 、__ 。洗涤CuSO4·5H2O粗产品不能用大量水洗,而用冰水洗涤。原因是__ 。
(5)用NaClO调pH可以生成沉淀B,利用题中所给信息分析沉淀B为___ ,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___ 。
(6)用NaOH调pH可以生成沉淀C,利用题中所给信息分析y的范围为___ 。
已知:①Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O。
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示:
沉淀物 | Cu(OH)2 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
开始沉淀pH | 5.4 | 4.0 | 2.7 | 5.8 |
沉淀完全pH | 6.7 | 5.2 | 3.7 | 8.8 |
(2)固体混合物A中的成分是
(3)反应Ⅰ完成后,铁元素的存在形式为
(4)操作1主要包括:
(5)用NaClO调pH可以生成沉淀B,利用题中所给信息分析沉淀B为
(6)用NaOH调pH可以生成沉淀C,利用题中所给信息分析y的范围为
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐3】β-MnS作为一种缓冲材料在太阳能电池上有巨大的应用潜力。β-MnS在空气中会慢慢氧化为硫酸锰,加热则生成二氧化硫和四氧化三锰。实验小组在实验室制备硫化锰(β-MnS)的装置如下。
回答下列问题:
(1)检查装置A的气密性的方法是_______ 。
(2)请将除杂装置B补充完整并标明所用试剂________ 。
(3)C中制得β-MnS反应的化学方程式为_______ 。
将C中反应后的混合液经以下操作可得到纯净的β−MnS。
操作1是__ (填名称),洗涤操作中不用水而用H2S溶液的原因是___ ,β-MnS适于在___ (填“高温”或“低温”)的环境下干燥。
(4)某工业废水中含有大量的Mn2+、Hg2+,向此工业废水中加入适量的Na2S,当Mn2+恰好完全沉淀时,废水中Hg2+的浓度为_____ mol·L−1。[已知:Ksp(MnS)=2.5×10−13,Ksp(HgS)=6.4×10−53,当离子的浓度=1.0×10−5mol·L−1时可视为恰好完全沉淀]。
(5)点燃不纯的H2S气体可能会发生爆炸,为了防止意外,可连接一个安全装置,下图中的装置能起到作用的是_______ 。
回答下列问题:
(1)检查装置A的气密性的方法是
(2)请将除杂装置B补充完整并标明所用试剂
(3)C中制得β-MnS反应的化学方程式为
将C中反应后的混合液经以下操作可得到纯净的β−MnS。
操作1是
(4)某工业废水中含有大量的Mn2+、Hg2+,向此工业废水中加入适量的Na2S,当Mn2+恰好完全沉淀时,废水中Hg2+的浓度为
(5)点燃不纯的H2S气体可能会发生爆炸,为了防止意外,可连接一个安全装置,下图中的装置能起到作用的是
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐1】金属镍常用作有机反应的催化剂。回答下列问题:
(1)基态Ni2+的价电子层中有___________ 个未成对电子。
(2)丁二酮肟检验Ni2+时生成如图物质,其中存在的化学键有___________ 。(填标号)
A.共价键 B.离子键 C.配位键 D.金属键 E.氢键
(3)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中第一电离能最大的元素是___________ ,其中S原子的杂化轨道类型为___________ ,与互为等电子体(价电子总数和原子总数相同)的分子是___________ (写出1种)。
②若[Ni(NH3)6]2+为正八面体构型,则[Ni(CO)2(NH3)4]2+的结构有___________ 种;[Ni(NH3)6]SO4中H—N—H的键角___________ (填“>”“<”或“=”)NH3中H—N—H的键角。
(4)金属镍的晶胞结构如图所示。
晶胞中,每个Ni原子周围紧邻的Ni原子数为___________ ;若Ni的原子半径为dnm,金属镍的密度是___________ g·cm-3,晶胞中Ni原子空间利用率的计算表达式为___________ 。(设NA为阿伏加德罗常数的值)
(1)基态Ni2+的价电子层中有
(2)丁二酮肟检验Ni2+时生成如图物质,其中存在的化学键有
A.共价键 B.离子键 C.配位键 D.金属键 E.氢键
(3)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中第一电离能最大的元素是
②若[Ni(NH3)6]2+为正八面体构型,则[Ni(CO)2(NH3)4]2+的结构有
(4)金属镍的晶胞结构如图所示。
晶胞中,每个Ni原子周围紧邻的Ni原子数为
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐2】由IIA元素与VA元素所形成的化合物种类繁多,它们是探测器、激光器、微波器的重要材料。回答下列问题:
(1)基态Ga原子最高能级组的轨道表示式_______ 。
(2)氧原子价电子层上的电子可以进行重排以便提供一个空轨道与氮原子形成配位键,该氧原子重排后的价电子排布图为_______ ,电子重排后的氧原子能量有所升高,原因是不符合_______ (填“泡利原理”或“洪特规则”)。
(3)自然界中不存在单质硼,硼的氢化物也很少,主要存在的是硼的含氧化合物,根据下表数据分析其原因是_______ 。
(4)比较大小:键角PH3_______ (填“>”或“<”,下同)NH3;熔、沸点:PH3_______ NH3。
(5)如图为四硼酸根离子球棍模型,该离子符号为_______ ,其中硼原子轨道的杂化类型有_______ 。
(6)叠氮酸铵(NH4N3)是一种具有爆炸性的无色晶体。叠氮酸根()的空间结构为_______ ;叠氮酸铵的晶胞如图所示,其晶胞参数为anm和0.5anm,阿伏加德罗常数的值为NA,NH4N3的密度为_______ g·cm-3。
(1)基态Ga原子最高能级组的轨道表示式
(2)氧原子价电子层上的电子可以进行重排以便提供一个空轨道与氮原子形成配位键,该氧原子重排后的价电子排布图为
(3)自然界中不存在单质硼,硼的氢化物也很少,主要存在的是硼的含氧化合物,根据下表数据分析其原因是
化学键 | B-H | B-O | B-B |
键能(kJ∙mol-1) | 389 | 561 | 293 |
(4)比较大小:键角PH3
(5)如图为四硼酸根离子球棍模型,该离子符号为
(6)叠氮酸铵(NH4N3)是一种具有爆炸性的无色晶体。叠氮酸根()的空间结构为
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐3】镓、锗是重要的半导体材料。中国是全球最大的镓、锗生产国,也是最大的出口国。2022年,中国镓产量占全球的、精炼锗产量占全球。
(1)基态镓原子核外价电子的轨道表示式为_____ ;同周期主族元素基态原子与其具有相同数目未成对电子的有_____ (填元素符号)。
(2)按照核外电子的排布,可将元素周期表划分为4个区,属于_____。
(3)用原子光谱分析法可以确定元素种类。元素的光谱不可能是_____。
(4)与镓同族元素硼可以形成一系列的硼氢化合物称为硼烷,随着硼原子数的增加,硼烷由气态经液态至固态,其原因是_____ 。
(1)基态镓原子核外价电子的轨道表示式为
(2)按照核外电子的排布,可将元素周期表划分为4个区,属于_____。
A.区 | B.区 | C.区 | D.区 |
A.发射光谱 | B.吸收光谱 | C.线光谱 | D.连续光谱 |
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解答题-工业流程题
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解题方法
【推荐1】我国芒硝(Na2SO4·10H2O)储量居世界第一,由芒硝制备NaOH具有重要价值。
Ⅰ.以芒硝和石灰石为原料生产NaOH、CaSO4和轻质CaCO3的主要流程如图。
(1)i、ii中涉及到的分离操作是____ 。
(2)原料石灰石经反应:____ 、CaO+H2O=Ca(OH)2,可获得流程中所需的CO2和石灰乳。
(3)HA是一种弱酸,在上述流程中可以循环使用。
已知:温度相同时,溶解度s[Ca(OH)2]<s(CaSO4)
①平衡移动的角度解释HA在i中反应起到的作用:____ 。
②本流程中还利用了HA的性质是_____ 。
(4)溶液c中会含有少量NaHCO3,但不会影响钠的利用率,原因是____ (用化学方程式表示)。
Ⅱ.利用电解法制备NaOH(如图所示)。
(5)产生OH-的电极反应是____ ,NaOH在____ (填“A”或“C”)区生成。
(6)若改变上述装置中的阳极材料,并将阴极产生的H2导入阳极,发生反应:H2-2e-=2H+。从电能与化学能转化的角度思考:产生等量的NaOH时,与原装置相比,消耗的电能____ (填“增大”“减小”或“不变”)。
Ⅰ.以芒硝和石灰石为原料生产NaOH、CaSO4和轻质CaCO3的主要流程如图。
(1)i、ii中涉及到的分离操作是
(2)原料石灰石经反应:
(3)HA是一种弱酸,在上述流程中可以循环使用。
已知:温度相同时,溶解度s[Ca(OH)2]<s(CaSO4)
①平衡移动的角度解释HA在i中反应起到的作用:
②本流程中还利用了HA的性质是
(4)溶液c中会含有少量NaHCO3,但不会影响钠的利用率,原因是
Ⅱ.利用电解法制备NaOH(如图所示)。
(5)产生OH-的电极反应是
(6)若改变上述装置中的阳极材料,并将阴极产生的H2导入阳极,发生反应:H2-2e-=2H+。从电能与化学能转化的角度思考:产生等量的NaOH时,与原装置相比,消耗的电能
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解答题-工业流程题
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【推荐2】是化学工业中广泛使用的一种高效的漂白剂和氧化剂,工业上生产它的一种流程如图所示:
(1)的名称是_______ ,若A是一种纯净物,则A的化学式为_______ 。
(2)“还原1”中应充分搅拌,好处是_______ ,反应中消耗的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______ ,“还原2”反应的离子方程式为_______ 。
(3)“蒸发”时比较恰当的加热方式为_______ ,在温度高于时会分解为,与另一种稳定的钠盐,相应的化学方程式为_______ ,“操作X”包括洗涤、烘干等,下列有关说法中不恰当的是_______ (填选项字母)。
A.用蒸馏水洗涤 B.用酒精洗涤 C.应低温烘干
(4)与均具有漂白性,若漂白一定量的某物质需要,改用漂白并达到相同的漂白效果时,需要_______ 。
(1)的名称是
(2)“还原1”中应充分搅拌,好处是
(3)“蒸发”时比较恰当的加热方式为
A.用蒸馏水洗涤 B.用酒精洗涤 C.应低温烘干
(4)与均具有漂白性,若漂白一定量的某物质需要,改用漂白并达到相同的漂白效果时,需要
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【推荐3】硫酸镁可用于印染、造纸、医药工业。利用某水泥厂的废料(含,还有少量CaO、MnO2、、FeO、、等杂质),制取的流程如下:
已知部分氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的值如下表所示:
回答下列问题:
(1)氧化时,“酸浸”时,pH控制为1,若提高浸取速率,可采取的措施是_______ (任写一条)。
(2)与按物质的量1∶1反应生成MnO2,其离子方程式为_______ ;调节pH时可加入试剂X为_______ (任写一种),调节pH的范围为_______ 。
(3)滤渣除、外还有氧化物_______ 。
(4)在“除钙”前,需检验滤液中是否被除尽,简述检验方法_______ 。(写出操作、现象和结论)
(5)操作a是将滤液_______ 、_______ 、过滤、洗涤、干燥便得到晶体。
(6)处理废料,最终得到为,则的产率为_______ 。[产率(实际产量理论产量)]
已知部分氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的值如下表所示:
沉淀物 | ||||
开始沉淀pH | 2.3 | 4.0 | 7.6 | 8.4 |
完全沉淀pH | 4.1 | 5.2 | 9.6 | 10.8 |
(1)氧化时,“酸浸”时,pH控制为1,若提高浸取速率,可采取的措施是
(2)与按物质的量1∶1反应生成MnO2,其离子方程式为
(3)滤渣除、外还有氧化物
(4)在“除钙”前,需检验滤液中是否被除尽,简述检验方法
(5)操作a是将滤液
(6)处理废料,最终得到为,则的产率为
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