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高考化学真题题库
常见物质分离提纯的10种方法
1.结晶和重结晶:
利用物质在溶液中溶解度随温度变化较大,如NaCl,KNO3。
2.蒸馏冷却法:
在沸点上差值大。
乙醇中(水):
加入新制的CaO吸收大部分水再蒸馏。
3.过滤法:
溶与不溶。
4.升华法:
SiO2(I2)。
5.萃取法:
如用CCl4来萃取I2水中的I2。
6.溶解法:
Fe粉(A1粉):
溶解在过量的NaOH溶液里过滤分离。
7.增加法:
把杂质转化成所需要的物质:
CO2(CO):
通过热的CuO;CO2(SO2):
通过NaHCO3溶液。
8吸收法:
用做除去混合气体中的气体杂质,气体杂质必须被药品吸收:
N2(O2):
将混合气体通过铜网吸收O2。
9.转化法:
两种物质难以直接分离,加药品变得容易分离,然后再还原回去:
Al(OH)3,Fe(OH)3:
先加NaOH溶液把Al(OH)3溶解,过滤,除去Fe(OH)3,再加酸让NaAlO2转化成A1(OH)3。
10.纸上层析(不作要求)
常用的去除杂质的方法10种
1.杂质转化法:
欲除去苯中的苯酚,可加入氢氧化钠,使苯酚转化为酚钠,利用酚钠易溶于水,使之与苯分开。
欲除去Na2CO3中的NaHCO3可用加热的方法。
2.吸收洗涤法:
欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氢和水,可使混合气体先通过饱和碳酸氢钠的溶液后,再通过浓硫酸。
3.沉淀过滤法:
欲除去硫酸亚铁溶液中混有的少量硫酸铜,加入过量铁粉,待充分反应后,过滤除去不溶物,达到目的。
4.加热升华法:
欲除去碘中的沙子,可采用此法。
5.溶剂萃取法:
欲除去水中含有的少量溴,可采用此法。
6.溶液结晶法(结晶和重结晶):
欲除去硝酸钠溶液中少量的氯化钠,可利用二者的溶解度不同,降低溶液温度,使硝酸钠结晶析出,得到硝酸钠纯晶。
7.分馏蒸馏法:
欲除去乙醚中少量的酒精,可采用多次蒸馏的方法。
8.分液法:
欲将密度不同且又互不相溶的液体混合物分离,可采用此法,如将苯和水分离。
9.渗析法:
欲除去胶体中的离子,可采用此法。
如除去氢氧化铁胶体中的氯离子。
离子反应 离子共存 离子方程式
电解质在溶液里所起的反应,实质上就是离子之间的相互反应。
离子间的反应是趋向于降低离子浓度的方向进行。
离子反应通常用离子方程式来表示。
理解掌握离子反应发生的条件和正确书写离子方程式是学好离子反应的关键。
溶液中离子共存的问题,取决于离子之间是否发生化学反应,如离子间能反应,这些离子就不能大量共存于同一溶液中。
一. 离子反应发生的条件
1. 离子反应生成微溶物或难溶物。
2. 离子反应生成气体。
3. 离子反应生成弱电解质。
4. 离子反应发生氧化还原反应。
根据化学反应类型,离子反应可分为两类,一是酸碱盐之间的复分解反应;二是氧化性离子与还原性离子间的氧化还原反应。
离子反应还应注意:
1.微溶物向难溶物转化,如用煮沸法软化暂时硬水
MgHCO3==MgCO3+CO2↑+H2O
MgCO3虽然难溶,但在溶液中溶解的哪部分是完全电离的,当Mg2+遇到水溶液里的OH-时会结合生成比MgCO3溶解度更小的Mg(OH)2而沉淀析出
MgCO3+H2O==Mg(OH)2 ↓+ CO2↑
2.生成络离子的反应:
FeCl3溶液与KSCN 溶液的反应:
Fe3+ + SCN- ==Fe(SCN)2+ 生成物既不是沉淀物也不是气体,为什么反应能发生呢?
主要是生成了难电离的Fe(SCN)2+络离子。
3.优先发生氧化还原反应:
具有强氧化性的离子与强还原性的离子相遇时首先发生氧化还原反应。
例如:
Na2S溶液与FeCI3溶液混合,生成S和Fe2+离子,而不是发生双水解生成Fe(OH)3沉淀和H2S气体。
2Fe3+ + S2- = 2Fe2+ + S ↓
总之:
在水溶液里或在熔融状态下,离子间只要是能发生反应,总是向着降低离子浓度的方向进行。
反之,离子反应不能发生。
二. 离子反应的本质:
反应体系中能够生成气、水(难电离的物质)、沉淀的离子参与反应,其余的成分实际上未参与反应。
三.离子反应方程式的类型
1. 复分解反应的离子方程式。
2. 氧化还原反应的离子方程式。
3. 盐类水解的离子方程式。
4. 络合反应的离子方程式。
掌握离子方程式的类型及特征,才能书写好离子方程式,正确书写、判断离子方程式是学生必须掌握的基本技能。
例1 下列离子方程式正确的是
A 用石灰软化暂时硬水
Mg2+ + 2HCO3- + 2OH- = MgCO3↓+ CaCO3 + 2H2O
B 实验室制HCI气体
H+ + CI- = HCI
C 氯化铵溶液中加入稀氢氧化钠溶液
NH4+ + OH- = NH3•H2O
D 铜片和稀硝酸共热
3Cu+8H++2NO3- =3Cu2++2NO↑+4H2O
解析:
解答此类题除要掌握离子反应的本质外,还要注意温度、浓度、物质的量,反应反应物状态等对离子方程式书写的影响。
选项A,Ca(OH)2中的OH- 首先与 Mg2+结合生成溶解度比MgCO3更小的mg(oh)2沉淀,故不能生成MgCO3沉淀。
选项B,固态NaCI和浓H2SO4反应不能写成离子方程式,浓H2SO4和任何固态物质反应都不能写离子方程式。
选项C,稀NaOH溶液,常温,NH3极易溶于水生成NH3•H2O;故C正确。
强碱溶液与铵盐的反应有下列两种情况:
NH4++OH-(稀、冷)=NH3•H2O
NH4++OH-(浓、热)=NH3↑+H2O
选项D考虑了稀HNO3的氧化性和酸性,又注意了离子电荷数的配平,故D正确。
例2 将过量的氯气通人溴化亚铁溶液中,反应的离子方程式是
A CI2+2Br-=2CI-+Br2
B CI2+2Fe2+=2Fe3++2CI-
C CI2+2Fe2++4Br-=2Fe3++2Br2+2CI-
D 3CI2+2Fe2++4Br-=2Fe3++2Br2+6CI-
解析:
CI2过量,Fe2+和Br-都应充分被氧化成Fe3+和Br2,A、B两个选项考虑的不完整。
C电荷未配平,D正确。
十五.盐类水解的应用规律
盐的离子跟水电离出来的氢离子或氢氧根离子生成弱电解质的反应,称为盐类的水解。
其一般规律是:
谁弱谁水解,谁强显谁性;两强不水解,两弱更水解,越弱越水解。
哪么在哪些情况下考虑盐的水解呢?
1.分析判断盐溶液酸碱性时要考虑水解。
2.确定盐溶液中的离子种类和浓度时要考虑盐的水解。
如Na2S溶液中含有哪些离子,按浓度由大到小的顺序排列:
C(Na+ )>C(S2-)>C(OH-)>C(HS-)>C(H+)
或:
C(Na+) +C(H+)=2C(S2-)+C(HS-)+C(OH-)
3.配制某些盐溶液时要考虑盐的水解
如配制FeCl3,SnCl4 ,Na2SiO3等盐溶液时应分别将其溶解在相应的酸或碱溶液中
4.制备某些盐时要考虑水解
Al2S3 ,MgS,Mg3N2 等物质极易与水作用,它们在溶液中不能稳定存在,所以制取这些物质时,不能用复分解反应的方法在溶液中制取,而只能用干法制备。
5.某些活泼金属与强酸弱碱溶液反应,要考虑水解
如Mg,Al,Zn等活泼金属与NH4Cl,CuSO4 ,AlCl3 等溶液反应.
3Mg+2AlCl3 +6H2O=3MgCl2+2Al(OH)3↓+3H2↑
6.判断中和滴定终点时溶液酸碱性,选择指示剂以及当pH=7时酸或碱过量的判断等问题时,应考虑到盐的水解.
如CH3COOH与NaOH刚好反应时pH>7,若二者反应后溶液pH=7,则CH3COOH过量。
指示剂选择的总原则是,所选择指示剂的变色范围应该与滴定后所得盐溶液的pH值范围相一致。
即强酸与弱碱互滴时应选择甲基橙;弱酸与强碱互滴时应选择酚酞。
7.制备氢氧化铁胶体时要考虑水解.
FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl
8.分析盐与盐反应时要考虑水解.
两种盐溶液反应时应分三个步骤分析考虑:
(1)能否发生氧化还原反应;
(2)能否发生双水解互促反应;
(3)以上两反应均不发生,则考虑能否发生复分解反应.
9.加热蒸发和浓缩盐溶液时,对最后残留物的判断应考虑盐类的水解
(1)加热浓缩不水解的盐溶液时一般得原物质.
(2)加热浓缩Na2CO3型的盐溶液一般得原物质.
(3)加热浓缩FeCl3 型的盐溶液.最后得到FeCl3和Fe(OH)3 的混合物,灼烧得Fe2O3 。
(4)加热蒸干(NH4)2CO3或NH4HCO3 型的盐溶液时,得不到固体.
(5)加热蒸干Ca(HCO3)2型的盐溶液时,最后得相应的正盐.
(6)加热Mg(HCO3)2、MgCO3 溶液最后得到Mg(OH)2 固体.
10.其它方面
(1)净水剂的选择:
如Al3+ ,FeCl3等均可作净水剂,应从水解的角度解释。
(2)化肥的使用时应考虑水解。
如草木灰不能与铵态氮肥混合使用。
(3)小苏打片可治疗胃酸过多。
(4)纯碱液可洗涤油污。
(5)磨口试剂瓶不能盛放Na2SiO3,Na2CO3等试剂.
凡此种种,不一而举。
学习中要具体情况具体分析,灵活应用之。
十六.焰色反应全集
一. 钠离子:
钠的焰色反应本应不难做,但实际做起来最麻烦。
因为钠的焰色为黄色,而酒精灯的火焰因灯头灯芯不干净、酒精不纯而使火焰大多呈黄色。
即使是近乎无色(浅淡蓝色)的火焰,一根新的铁丝(或镍丝、铂丝)放在外焰上灼烧,开始时火焰也是黄色的,很难说明焰色是钠离子的还是原来酒精灯的焰色。
要明显看到钠的黄色火焰,可用如下方法。
⑴方法一(镊子-棉花-酒精法):
用镊子取一小团棉花(脱脂棉,下同)吸少许酒精(95%乙醇,下同),把棉花上的酒精挤干,用该棉花沾一些氯化钠或无水碳酸钠粉末(研细),点燃。
⑵方法二(铁丝法):
①取一条细铁丝,一端用砂纸擦净,再在酒精灯外焰上灼烧至无黄色火焰,②用该端铁丝沾一下水,再沾一些氯化钠或无水碳酸钠粉末,③点燃一盏新的酒精灯(灯头灯芯干净、酒精纯),④把沾有钠盐粉末的铁丝放在外焰尖上灼烧,这时外焰尖上有一个小的黄色火焰,那就是钠焰。
以上做法教师演示实验较易做到,但学生实验因大多数酒精灯都不干净而很难看到焰尖,可改为以下做法:
沾有钠盐的铁丝放在外焰中任一有蓝色火焰的部位灼烧,黄色火焰覆盖蓝色火焰,就可认为黄色火焰就是钠焰。
二. 钾离子:
⑴方法一(烧杯-酒精法):
取一小药匙无水碳酸钠粉末(充分研细)放在一倒置的小烧杯上,滴加5~6滴酒精,点燃,可看到明显的浅紫色火焰,如果隔一钴玻璃片观察,则更明显看到紫色火焰。
⑵方法二(蒸发皿-酒精法):
取一药匙无水碳酸钠粉末放在一个小发皿内,加入1毫升酒精,点燃,燃烧时用玻棒不断搅动,可看到紫色火焰,透过钴玻璃片观察效果更好,到酒精快烧完时现象更明显。
⑶方法三(铁丝-棉花-水法):
取少许碳酸钠粉末放在一小蒸发皿内,加一两滴水调成糊状;再取一条小铁丝,一端擦净,弯一个小圈,圈内夹一小团棉花,棉花沾一点水,又把水挤干,把棉花沾满上述糊状碳酸钠,放在酒精灯外焰上灼烧,透过钴玻璃片可看到明显的紫色火焰。
⑷方法四(铁丝法):
同钠的方法二中的学生实验方法。
该法效果不如方法一、二、三,但接近课本的做法。
观察钾的焰色时,室内光线不要太强,否则浅紫色的钾焰不明显。
三. 锂离子:
⑴方法一(镊子-棉花-酒精法):
用镊子取一团棉花,吸饱酒精,又把酒精挤干,把棉花沾满Li2CO3粉末,点燃。
⑵方法二(铁丝法):
跟钠的方法二相同。
四. 钙离子:
⑴方法一(镊子-棉花-酒精法):
同钠的方法一。
⑵方法二(烧杯-酒精法):
取一药匙研细的无水氯化钙粉末(要吸少量水,如果的确一点水也没有,则让其在空气吸一会儿潮)放在倒置的小烧杯上,滴加7~8滴酒精,点燃。
⑶方法三(药匙法):
用不锈钢药匙盛少许无水氯化钙(同上)放在酒精灯外焰上灼烧。
五. 锶离子:
方法一、二:
同碳酸锂的方法一、二。
六. 钡离子:
⑴方法一(铁丝-棉花-水法):
取少量研细的氯化钡粉末放在一小蒸发皿内,加入一两滴水调成糊状,取一小铁丝,一端用砂纸擦净,弯一个小圈,圈内夹一小团棉花,棉花吸饱水后又挤干,把这棉花沾满上述糊状氯化钡,放在酒精灯火焰下部的外焰上灼烧,可看到明显的黄绿色钡焰。
⑵方法二(棉花-水-烧杯法):
跟方法一类似,把一小团棉花沾水后挤干,沾满糊状氯化钡,放在一倒置的烧杯上,滴加七八滴酒精,点燃。
可与棉花+酒精燃烧比较。
七. 铜离子:
⑴方法一(铁丝-棉花-水法):
同钡离子的方法一相同。
⑵方法二(镊子-棉花-酒精法):
同钠离子方法。
⑶方法三(烧杯-酒精法):
同钾离子的方法一。
⑷方法四(药匙法):
同钙离子的方法三。
焰色反应现象要明显,火焰焰色要象彗星尾巴才看得清楚,有的盐的焰色反应之所以盐要加少量水溶解,是为了灼烧时离子随着水分的蒸发而挥发成彗星尾巴状,现象明显;而有的离子灼烧时较易挥发成彗星尾巴状,就不用加水溶解了。
1.我国劳动人民早在商代就会制造青铜器;春秋晚期就会炼铁;战国晚期就会炼钢。
2.西汉时期我国已发现了铁能从铜盐中置换出铜的反应,到宋代初用于生产,成为湿法冶金的先驱。
3.1965年我国上海有机化学研究所在世界上首先人工合成了具有生命活力的蛋白质----结晶牛胰岛素。
4.18世纪70年代,瑞典化学家舍勒和英国化学家普里斯特里先后发现和制得了氧气。
5.18世纪末,法国化学家拉瓦锡较早运用天平作为化学研究的工具,通过实验得出了空气是由氮气和氧气组成的结论。
6.19世纪末科学家们终于发现了空气里除了氧气、氮气外还含有惰性气体(He、Ne、Ar、Kr、Xe)等。
7.公元前5世纪希腊哲学家德谟克利特等人认为万物是由大量的不可分割的微粒构成的,并把这种微粒叫做原子。
8.19世纪前半世纪英国科学家道尔顿提出了近代原子学说。
9.19世纪意大利科学家阿伏加德罗提出了分子的概念.研究提出了原子--分子论,自从用原子--分子论研究化学反应后,化学才开始成为一门真正的科学。
10.1897年英国科学家发现了电子。
1911年卢瑟福发现了原子核。
11.荷兰化学家启普设计发明了启普发生器。
12.1869年俄国化学家门捷列夫在前人探索的基础上提出了元素周期律,并设计编制了第一张元素周期表。
13.荷兰物理学家范德华,首先研究了分子间的作用力,所以后人称分子间力为范德华力。
14.法国化学家勒沙特列提出了化学平衡移动原理。
15.英国物理学家丁达尔提出了胶体颗粒对光的散射现象,称为丁达尔现象。
16.英国物理学家布朗研究发现胶体颗粒的无秩序运动现象,称为布朗运动。
17.我国是世界上开采和利用石油和天然气最早的国家之一.
18.公元前二世纪我国掌握了由植物纤维造纸的技术.是我国的四大发明之一。
19.我国在唐代以前就认识了火药,到宋代时火药已用于战争.黑火药爆炸反应的化学方程式是:
S+2KNO3+3C=K2S+N2↑+3CO2↑
20.苯是在1825年由法拉第首先发现的,1865年德国的凯库勒提出了苯的环状结构学说。
21、二十世纪80年代,我国科学家首次用人工方法合成了一种具有与天然分子相同结构和完整生物活性的核糖核酸,为人类揭开生命奥秘做出了贡献。
十九.规律拾遗
十七.“五”同辨析
1.同位素 具有相同质子数和不同中子数的同一元素的不同原子.如氢有3种同位素:
H、D、T。
2.同素异形体(又称同素异性体) 由同种元素组成性质不同的单质,互称同素异形体.如金刚石与石墨、C60 ,白磷与红磷,O2与O3 ,正交硫与单斜硫。
3.同分异构体 具有相同的分子组成而结构不同的一系列化合物互称同分异构体.同分异构体的种类通常有碳链异构、位置异构、跨类异构(又称官能团异构)、几何异构(又称顺反异构)。
※ 你能说出中学阶段的几种跨类异构吗?
4.同系物 结构相似分子组成上相差一个或若干个CH2 原子团的一系列化合物互称同系物。
※ 请总结出两种化合物互称同系物应具备的最基本条件。
5.同量物 通常是指分子量相同的不同物质。
如CO2 与HCHO H2SO4与H3PO4 ,NO与C2H6。
十八.化学史知识 1、燃烧规律:
凡是除了F,Cl,Br,I,O,N这六种活泼非金属元素的单质及其负价元素的化合物(NH3除外)不能燃烧外,其他非惰性的非金属元素的单质及其化合物都能燃烧,且燃烧的火焰颜色与对应单质燃烧的火焰颜色相同或者相似。
2、气味规律:
a、凡是可溶于水或者可跟水反应的气体都具有刺激性难闻气味;如卤化氢
b、凡是有很强的还原性而又溶于水或者能跟水起反应的气体都具有特别难闻的刺激性气味。
如H2S
3、等效平衡的两个推论:
a、定温和定容时,在容积不同的容器进行的同一个可逆反应,若满足初始时两容器加入的物质的数量之比等于容器的体积比,则建立的平衡等效。
b、在定温、定容且容积相同的两个容器内进行的同一个可逆的反应,若满足初始时两容器加入的物质的数量成一定的倍数,则数量多的容器内的平衡状态相当于对数量少的容器加压!
4、离子化合物在常态下都呈固态。
5、一般正5价以上的共价化合物(非水化物)在常态下是固态!
颜色
铁:
铁粉是黑色的;一整块的固体铁是银白色的。
Fe2+——浅绿色 Fe3O4——黑色晶体
Fe(OH)2——白色沉淀 Fe3+——黄色 Fe (OH)3——红褐色沉淀 Fe (SCN)3——血红色溶液
FeO——黑色的粉末 Fe (NH4)2(SO4)2——淡蓝绿色 Fe2O3——红棕色粉末 FeS——黑色固体
铜:
单质是紫红色 Cu2+——蓝色 CuO——黑色 Cu2O——红色 CuSO4(无水)—白色 CuSO4·5H2O——蓝色 Cu2 (OH)2CO3 —绿色 Cu(OH)2——蓝色 [Cu(NH3)4]SO4——深蓝色溶液
BaSO4 、BaCO3 、Ag2CO3 、CaCO3 、AgCl 、 Mg (OH)2 、三溴苯酚均是白色沉淀
Al(OH)3 白色絮状沉淀 H4SiO4(原硅酸)白色胶状沉淀
Cl2、氯水——黄绿色 F2——淡黄绿色气体 Br2——深红棕色液体 I2——紫黑色固体
HF、HCl、HBr、HI均为无色气体,在空气中均形成白雾
CCl4——无色的液体,密度大于水,与水不互溶 KMnO4--——紫色 MnO4-——紫色
Na2O2—淡黄色固体 Ag3PO4—黄色沉淀 S—黄色固体 AgBr—浅黄色沉淀
AgI—黄色沉淀 O3—淡蓝色气体 SO2—无色,有剌激性气味、有毒的气体
SO3—无色固体(沸点44.8 0C) 品红溶液——红色 氢氟酸:
HF——腐蚀玻璃
N2O4、NO——无色气体 NO2——红棕色气体 NH3——无色、有剌激性气味气体
三、 现象:
1、铝片与盐酸反应是放热的,Ba(OH)2与NH4Cl反应是吸热的;
2、Na与H2O(放有酚酞)反应,熔化、浮于水面、转动、有气体放出;(熔、浮、游、嘶、红)
3、焰色反应:
Na 黄色、K紫色(透过蓝色的钴玻璃)、Cu 绿色、Ca砖红、Na+(黄色)、K+(紫色)。
4、Cu丝在Cl2中燃烧产生棕色的烟; 5、H2在Cl2中燃烧是苍白色的火焰;
6、Na在Cl2中燃烧产生大量的白烟; 7、P在Cl2中燃烧产生大量的白色烟雾;
8、SO2通入品红溶液先褪色,加热后恢复原色;
9、NH3与HCl相遇产生大量的白烟; 10、铝箔在氧气中激烈燃烧产生刺眼的白光;
11、镁条在空气中燃烧产生刺眼白光,在CO2中燃烧生成白色粉末(MgO),产生黑烟;
12、铁丝在Cl2中燃烧,产生棕色的烟; 13、HF腐蚀玻璃:
4HF + SiO2 = SiF4 + 2H2O
14、Fe(OH)2在空气中被氧化:
由白色变为灰绿最后变为红褐色;
15、在常温下:
Fe、Al 在浓H2SO4和浓HNO3中钝化;
16、向盛有苯酚溶液的试管中滴入FeCl3溶液,溶液呈紫色;苯酚遇空气呈粉红色。
17、蛋白质遇浓HNO3变黄,被灼烧时有烧焦羽毛气味;
18、在空气中燃烧:
S——微弱的淡蓝色火焰 H2——淡蓝色火焰 H2S——淡蓝色火焰
CO——蓝色火焰 CH4——明亮并呈蓝色的火焰 S在O2中燃烧——明亮的蓝紫色火焰。
19.特征反应现象:
20.浅黄色固体:
S或Na2O2或AgBr
21.使品红溶液褪色的气体:
SO2(加热后又恢复红色)、Cl2(加热后不恢复红色)
22.有色溶液:
Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、MnO4-(紫色)
有色固体:
红色(Cu、Cu2O、Fe2O3)、红褐色[Fe(OH)3] 黑色(CuO、FeO、FeS、CuS、Ag2S、PbS)
蓝色[Cu(OH)2] 黄色(AgI、Ag3PO4) 白色[Fe(0H)2、CaCO3、BaSO4、AgCl、BaSO3]
有色气体:
Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)
四、 考试中经常用到的规律:
1、溶解性规律——见溶解性表; 2、常用酸、碱指示剂的变色范围:
指示剂PH的变色范围
甲基橙<3.1红色3.1——4.4橙色>4.4黄色
酚酞<8.0无色8.0——10.0浅红色>10.0红色
石蕊<5.1红色5.1——8.0紫色>8.0蓝色
3、在惰性电极上,各种离子的放电顺序:
阴极(夺电子的能力):
Au3+ >Ag+>Hg2+ >Cu2+ >Pb2+ >Fa2+ >Zn2+ >H+ >Al3+>Mg2+ >Na+ >Ca2+ >K+
阳极(失电子的能力):
S2- >I- >Br– >Cl- >OH- >含氧酸根
注意:
若用金属作阳极,电解时阳极本身发生氧化还原反应(Pt、Au除外)
4、双水解离子方程式的书写:
(1)左边写出水解的离子,右边写出水解产物;
(2)配平:
在左边先配平电荷,再在
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