2013年高考化學(xué) 回扣知識、夯實基礎(chǔ)隨堂演練 1-1-3離子反應(yīng) 氧化還原反應(yīng)
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1、2013年高考化學(xué)回扣知識、夯實基礎(chǔ)隨堂演練:1-1-3離子反應(yīng) 氧化還原反應(yīng) 1.(2012年高考廣東卷)下列應(yīng)用不涉及氧化還原反應(yīng)的是( ) A.Na2O2用作呼吸面具的供氧劑 B.工業(yè)上電解熔融狀態(tài)的Al2O3制備Al C.工業(yè)上利用合成氨實現(xiàn)人工固氮 D.實驗室用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3 解析:首先寫出各應(yīng)用中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式,再根據(jù)元素的化合價是否變化判斷反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)。A項主要發(fā)生反應(yīng):2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,其中O元素由-1價變成0價和-2價;B項發(fā)生反應(yīng):2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑,Al元素由+3
2、價變成0價,O元素由-2價變成0價;C項發(fā)生反應(yīng):N2+3H22NH3,N元素由0價變成-3價,H元素由0價變成+1價;D項發(fā)生反應(yīng):2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,元素化合價未發(fā)生變化,為非氧化還原反應(yīng)。 答案:D 2.(2012年高考江蘇卷)常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是( ) A.0.1 mol·L-1NaOH溶液:K+、Na+、SO、CO B.0.1 mol·L-1Na2CO3溶液:K+、Ba2+、NO、Cl- C.0.1 mol·L-1FeCl3溶液:K+、NH、I-、SCN- D.c(H+)/c(OH-)=1×1014
3、的溶液:Ca2+、Na+、ClO-、NO 解析:解離子共存問題的關(guān)鍵是確定離子之間是否能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。A項,各種離子間不發(fā)生反應(yīng),能大量共存。B項中會發(fā)生反應(yīng):Ba2++CO===BaCO3↓,不能大量共存。C項中會發(fā)生反應(yīng):2Fe3++2I-===2Fe2++I2和Fe3++SCN-===[Fe(SCN)]2+,不能大量共存。D項中會發(fā)生反應(yīng):H++ClO-===HClO,不能大量共存,尤其要注意c(H+)/c(OH-)=1×1014的溶液應(yīng)為強酸性溶液。 答案:A 3.(2012年西安質(zhì)檢)下列離子方程式書寫正確的是( ) A.AlCl3溶液中加入過量氨水:Al3++3NH3·H
4、2O===Al(OH)3↓+3NH B.硫酸鎂溶液與氫氧化鋇溶液混合:SO+Ba2+===BaSO4↓ C.Fe(NO3)3加入過量的HI溶液:2Fe3++2I-===2Fe2++I2 D.Cu溶于足量稀硝酸:Cu+2NO+4H+===Cu2++2NO2↑+2H2O 解析:B項漏寫Mg2++2OH-===Mg(OH)2;C項過量HI會把NO還原;D項稀HNO3應(yīng)生成NO。 答案:A 4.(2012年濰坊質(zhì)檢)下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是( ) A.向AgCl懸濁液中加入飽和NaI溶液:Ag++I-===AgI↓ B.過氧化鈉和水反應(yīng):2O+2H2O===4OH-+O2↑
5、 C.等體積等物質(zhì)的量濃度的NaHCO3溶液與Ba(OH)2溶液混合:HCO+Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O D.硫酸亞鐵溶液與稀硫酸、雙氧水混合:Fe2++2H2O2+4H+===Fe3++4H2O 解析:A項AgCl,B項Na2O2都不能拆,D項電荷和電子轉(zhuǎn)移不守恒。 答案:C 5.(2012年銀川模擬)向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水,CCl4層變成紫色。如果繼續(xù)向試管中滴加氯水,振蕩,CCl4層會逐漸變淺,最后變成無色。 氯水氧化I2的化學(xué)方程式為: I2+5Cl2+6H2O===2HIO3+10HCl 完成下列填空: (1)整個過程中的還原
6、劑是________。 (2)把KI換成KBr,則CCl4層變?yōu)開_______色:繼續(xù)滴加氯水,CCl4層的顏色沒有變化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強到弱的順序是________。 (3)加碘鹽中含碘量為20~50 mg/kg。制取加碘鹽(含KIO3的食鹽)1 000 kg,若用KI與Cl2反應(yīng)制KIO3,至少需要消耗Cl2________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下,保留2位小數(shù))。 解析:(1)根據(jù)題意,反應(yīng)過程中Cl2首先氧化KI生成單質(zhì)碘,Cl2過量時I2繼續(xù)被氧化生成HIO3,因此整個過程中還原劑為KI和I2。(2)Cl2與KBr反應(yīng)生成單質(zhì)溴,溴溶于CCl4呈紅棕色。Cl2不能
7、繼續(xù)氧化溴生成HBrO3,因此氧化性HBrO3>Cl2;又因Cl2氧化I2生成HIO3,則氧化性Cl2>HIO3,因此氧化性由強到弱的順序為HBrO3>Cl2>HIO3。(3)根據(jù)題意,發(fā)生反應(yīng)為:2KI+Cl2===2KCl+I2,I2+5Cl2+6H2O===2HIO3+10HCl。因此存在關(guān)系式:3Cl2→HIO3→KIO3→I。 3Cl2 ~ I 3×22.4 L 127 g V(Cl2) 1 000 kg×20×10-3g/kg 則=, 解得V(Cl2)≈10.58 L。 答案:(1)KI、I2
8、 (2)紅棕 HBrO3>Cl2>HIO3 (3)10.58 6.(創(chuàng)新預(yù)測)有一無色透明溶液,欲確定是否含有下列離子:K+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Ba2+、NO、SO、Cl-、I-、HCO,取該溶液進行實驗: 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 ①取少量該溶液,加幾滴紫色石蕊試液 溶液先變紅 ②取少量該溶液加熱濃縮,加Cu片和濃H2SO4,加熱 有無色氣體產(chǎn)生,氣體遇空氣變成紅棕色 ③取少量該溶液,加BaCl2溶液 有白色沉淀 ④?、壑猩蠈忧逡海覣gNO3溶液 有白色沉淀,且不溶于稀HNO3 ⑤取少量該溶液,加NaOH溶液 有白色沉淀,NaOH過量時沉淀部分溶解 由此判
9、斷: (1)溶液中肯定不存在的離子有________;溶液中肯定存在的離子是________。 (2)請設(shè)計實驗驗證其中可能存在的陰離子的方法(寫明操作、現(xiàn)象、結(jié)論)。 _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 解析:(1)由①②知溶
10、液中含H+和NO,故一定不含HCO、Fe2+、I-。由③知含SO,故原溶液不含Ba2+,實驗④雖生成AgCl沉淀,但無法判斷Cl-來自原溶液還是③中的BaCl2。由實驗⑤知溶液含Mg2+和Al3+。(2)可能存在的陰離子是Cl-,檢驗Cl-時要先排除SO的干擾。 答案:(1)HCO、I-、Fe2+、Ba2+ H+、NO、SO、Mg2+、Al3+ (2)取原溶液少量,滴入足量Ba(NO3)2靜置、過濾,向濾液中加入AgNO3溶液,若生成白色沉淀,則含Cl-,反之無Cl- 一、選擇題 1.(2011年高考上海卷)氧化還原反應(yīng)中,水的作用可以是氧化劑、還原劑、既是氧化劑又是還原劑、既
11、非氧化劑又非還原劑等。下列反應(yīng)與Br2+SO2+2H2O―→H2SO4+2HBr相比較,水的作用不相同的是( ) A.2Na2O2+2H2O―→4NaOH+O2↑ B.4Fe(OH)2+O2+2H2O―→4Fe(OH)3 C.2F2+2H2O―→4HF+O2 D.2Al+2NaOH+2H2O―→2NaAlO2+3H2↑ 解析:分析反應(yīng)Br2+SO2+2H2O―→H2SO4+2HBr可知,水在該氧化還原反應(yīng)中既不是氧化劑又不是還原劑。A項,Na2O2既是氧化劑又是還原劑,水既不是氧化劑又不是還原劑,故A項不符合題意;B項,F(xiàn)e(OH)2是還原劑,O2是氧化劑,H2O既不是氧化劑又不是
12、還原劑,故B項不符合題意;C項,H2O-2 ―→O0 2,H2O作還原劑,符合題意;D項,該反應(yīng)的實質(zhì)是H2O先將Al氧化,NaOH將Al與H2O反應(yīng)生成的Al(OH)3變成NaAlO2從鋁的表面除去,反應(yīng)中水是氧化劑,故D項符合題意。 答案:CD 2.(2012年濟南模擬)Cl2是紡織工業(yè)中常用的漂白劑,Na2S2O3可作為漂白布匹后的“脫氯劑”。S2O和Cl2反應(yīng)的產(chǎn)物之一為SO。下列說法中,不正確的是( ) A.該反應(yīng)中氧化劑是Cl2 B.根據(jù)該反應(yīng)可判斷還原性:S2O>Cl- C.上述反應(yīng)中,每生成1 mol SO,可脫去2 mol Cl2 D.SO2與氯氣的漂白原理相同
13、,所以也可以用SO2做紡織工業(yè)的漂白劑 解析:SO2與Cl2的漂白原理不相同。SO2漂白是因為可以和色素化合成不穩(wěn)定無色物質(zhì),Cl2漂白是因為Cl2具有強氧化性,將色素氧化為無色物質(zhì)。 答案:D 3.(2012年寧波質(zhì)檢)下列各組離子在指定溶液中,一定能大量共存的是( ) A.與NH4HCO3作用能產(chǎn)生氣體的無色溶液中:Na+、SO、Br-、OH- B.pH=2的無色溶液中:Na+、SO、MnO、NO C.常溫下,pH=1的溶液中:I-、Cl-、K+、SiO D.含有較多Fe3+的溶液中:Na+、SO、NO、H+ 解析:與NH4HCO3作用產(chǎn)生氣體可以是酸性或堿性溶液,呈酸性
14、時,OH-不能大量共存。B項MnO有色,C項SiO在pH=1時不存在。 答案:D 4.(2012年廈門模擬)下列反應(yīng)中,氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶2的是( ) A.3S+6NaOH===2Na2S+Na2SO3+3H2O B.2CH3COOH+Ca(ClO)2===2HClO+Ca(CH3COO)2 C.I2+2NaClO3===2NaIO3+Cl2 D.4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O 解析:A、C兩項n(氧化劑)∶n(還原劑)=2∶1;B是非氧化還原反應(yīng),D項,4 mol HCl中只有2 mol被氧化作還原劑。 答案:D 5.(2012年東北
15、師大附中模擬)下列離子方程式書寫正確的是( ) A.硫氫化鈉溶液中滴入硫酸銅溶液:S2-+Cu2+===CuS↓ B.次氯酸鈉溶液中加入雙氧水有氧氣產(chǎn)生:ClO-+H2O2===O2↑+Cl-+H2O C.二氧化硫通入氯化鐵溶液:SO2+2Fe3++4H+===SO+2Fe2++2H2O D.從酸化的海帶灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2===I2+2OH- 解析:A項應(yīng)為Cu2++HS-===CuS↓+H+;C項電荷不守恒,氧原子不守恒;D項酸性溶液中不能寫OH-。 答案:B 6.(2012年南昌質(zhì)檢)火法煉銅可以從黃銅礦(CuFeS2)或輝銅礦(Cu2S)中提取銅,發(fā)生如下
16、反應(yīng): ①2CuFeS2+4O2Cu2S+3SO2+2FeO ②2Cu2S+3O22Cu2O+2SO2 ③2Cu2O+Cu2S6Cu+SO2↑ 下列說法正確的是( ) A.反應(yīng)②③中,Cu2S都只作還原劑 B.1 mol CuFeS2生成1 mol Cu,理論上消耗2.5 mol O2 C.1 mol Cu2S和O2反應(yīng)生成2 mol Cu轉(zhuǎn)移4 mol 電子 D.反應(yīng)①中,共轉(zhuǎn)移電子16 mol,CuFeS2中銅元素的化合價為+2 解析:本題重點考查氧化還原反應(yīng)的基本概念和得失電子的計算。反應(yīng)①中Cu由+2價降為+1價,S由-2價升至+4價,O由0價降為-2價,轉(zhuǎn)移電子共
17、18 mol,D錯誤;反應(yīng)②中S由-2價升至+4價,O由0價降為-2價,Cu2S只作還原劑,反應(yīng)③中Cu由+1價降為0價,S由-2價升至+4價,Cu2S既作氧化劑,又作還原劑,A錯誤;將①×3+②+③可得6CuFeS2+15O2===6FeO+12SO2+6Cu,根據(jù)化學(xué)計量數(shù)知B正確;反應(yīng)②+③相加可得Cu2S+O22Cu+SO2,則生成2 mol Cu轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為6 mol,C錯誤。 答案:B 7.用下圖表示的一些物質(zhì)或概念間的從屬關(guān)系中錯誤的是( ) X Y Z A 電解質(zhì) 化合物 純凈物 B 膠體 分散系 混合物 C 置換反應(yīng) 氧化還原
18、反應(yīng) 離子反應(yīng) D 堿性氧化物 金屬氧化物 氧化物 解析:氧化還原反應(yīng)不一定是離子反應(yīng)。 答案:C 二、非選擇題 8.(2012年衡水模擬)已知將鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中,產(chǎn)生黃綠色氣體,而溶液的紫紅色褪去?,F(xiàn)有一個氧化還原反應(yīng)的體系中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七種物質(zhì): (1)該反應(yīng)中,化合價升高的反應(yīng)物是________,化合價沒有發(fā)生變化的反應(yīng)物是________。 (2)寫出一個包含上述七種物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)方程式(不需配平)_______________________________________________
19、___________________ ________________________________________________________________。 (3)上述反應(yīng)中,氧化劑是________,1 mol氧化劑在反應(yīng)中________(填“得到”或“失去”)________mol電子。 (4)如果在反應(yīng)后的溶液中加入NaBiO3,溶液又變紫紅色。說出NaBiO3的一個性質(zhì):___________________________________________________________ _____________________________________
20、___________________________。 解析:在給出的七種物質(zhì)中,化合價發(fā)生變化的元素為錳和氯,從氧化性、還原性強弱分析,KMnO4為氧化劑,KCl為還原劑,H2SO4為反應(yīng)介質(zhì),發(fā)生KMnO4+KCl+H2SO4―→K2SO4+MnSO4+Cl2↑+H2O的反應(yīng);1 mol KMnO4得到5 mol電子。反應(yīng)后的溶液中加入NaBiO3溶液又變紫紅色,說明又有MnO生成,則NaBiO3具有強氧化性。 答案:(1)KCl H2SO4 (2)KMnO4+KCl+H2SO4―→K2SO4+MnSO4+Cl2↑+H2O (3)KMnO4 得到 5 (4)NaBiO3具有強氧
21、化性(或NaBiO3比KMnO4氧化性強) 9.某廠的酸性工業(yè)廢水中含有一定量的Na+、Al3+、Fe3+、Cu2+、Cl-。該廠利用如圖所示的工藝流程圖,利用常見的氣體氧化物、酸、堿和工業(yè)生產(chǎn)中的廢鐵屑,從廢水中生產(chǎn)出了氯化鐵、氧化鋁、NaCl晶體和金屬銅,產(chǎn)生了很好的社會經(jīng)濟效益。 請?zhí)顚懴铝锌瞻祝? (1)圖中試劑1是________,試劑2是________。 (2)步驟1和步驟2所用到的玻璃儀器是________。 (3)步驟1反應(yīng)的離子方程式為______________________________________。 (4)步驟3反應(yīng)的離子方程式為________
22、______________________________。 (5)從節(jié)約藥品和環(huán)保方面考慮,步驟5所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式應(yīng)為____________________________________________________________________。 解析:所加試劑的關(guān)鍵是有效地將Na+、Al3+、Fe3+、Cu2+、Cl-分離并得到相應(yīng)產(chǎn)品。利用這幾種離子之間的性質(zhì)差異,將它們分離開。若試劑1為足量的NaOH,沉淀A為Fe(OH)3和Cu(OH)2,根據(jù)高中知識和題目信息,無法實現(xiàn)Fe(OH)3和Cu(OH)2的分離;若試劑1為足量的廢鐵屑,F(xiàn)e與Cu2+、Fe3+反應(yīng)經(jīng)
23、過濾后得到含有Fe、Cu的沉淀A,向Fe、Cu混合物中加入足量的稀鹽酸得到Cu和FeCl2,F(xiàn)eCl2再與H2O2反應(yīng)得到FeCl3:2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。溶液A中含有Na+、Al3+、Fe2+、Cl-,利用Al(OH)3的兩性實現(xiàn)Fe2+、Al3+的分離,所以試劑3為過量的NaOH溶液,沉淀C為Fe(OH)2,其與鹽酸反應(yīng)生成FeCl2,再經(jīng)步驟3可得FeCl3,溶液C為NaCl、NaOH、NaAlO2的混合液,向該溶液中通入過量的廉價CO2,可將AlO轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,將得到的Al(OH)3沉淀加熱即得到Al2O3,所得溶液D中含有NaCl、NaH
24、CO3,再用鹽酸調(diào)節(jié)其pH得到NaCl溶液,NaCl溶液經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶得到NaCl晶體。 答案:(1)廢鐵屑 稀鹽酸 (2)漏斗、玻璃棒、燒杯 (3)Fe+Cu2+===Cu+Fe2+,F(xiàn)e+2Fe3+===3Fe2+ (4)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O (5)AlO+CO2+2H2O===Al(OH)3↓+HCO 10.對鋼鐵零件進行表面發(fā)藍處理可大大增強其抗蝕能力。其主要工藝流程如下: (1)預(yù)處理:把鋼鐵零件依次浸入105 ℃的1.0 mol/L Na2CO3溶液中、20 ℃水中、20 ℃ 30%鹽酸中、20 ℃水中。其中酸浸的目的是________
25、______________。 (2)氧化發(fā)藍處理:把預(yù)處理后的鋼鐵零件浸入140 ℃ 1 L發(fā)藍處理液中(成分為:15.6 mol/L NaOH、3.26 mol/L NaNO2),發(fā)生如下反應(yīng): 3Fe+NaNO2+5NaOH3Na2FeO2+NH3↑+H2O 6Na2FeO2+NaNO2+5H2O3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2OFe3O4+4NaOH 總反應(yīng)方程式可以表示為___________________________________________ _________________________________
26、_______________________________。 測得發(fā)藍處理殘留液中NaOH濃度為16.0 mol/L,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________mol(假設(shè)體積不變)。 (3)氧化膜致密性的檢查:①濃硝酸、②硫酸、③氯水、④硫酸銅溶液、⑤KSCN溶液、⑥NaOH溶液。請選用上述試劑設(shè)計方案,檢查經(jīng)過發(fā)藍處理后的鋼鐵零件的氧化膜致密性是否合格。填寫下表: 實驗步驟 現(xiàn)象 結(jié)論 產(chǎn)品不合格 (4)發(fā)藍處理液中含有致癌物NaNO2,可以用氧化劑如漂白粉將其轉(zhuǎn)變成硝酸鈉,寫出離子方程式:_______________________________________
27、________ ________________________________________________________________。 解析:(1)鋼鐵零件浸入105 ℃的1.0 mol/L Na2CO3溶液中,目的是除去鋼鐵零件表面的油污,浸入20 ℃ 30%鹽酸中的目的是除去鋼鐵零件表面的鐵銹。 (2)由題給反應(yīng)可知Na2FeO2、Na2Fe2O4均為中間產(chǎn)物,利用方程式疊加法除去中間產(chǎn)物得到的總反應(yīng)方程式為:9Fe+4NaNO2+8H2O===3Fe3O4+4NH3↑+4NaOH。反應(yīng)生成的NaOH的物質(zhì)的量為:(16.0 mol/L-15.6 mol/L)×1 L=
28、0.4 mol,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為2.4 mol。 (4)漂白粉作氧化劑,則ClO-被還原成Cl-,NO被氧化成NO。 答案:(1)除去鋼鐵零件表面的鐵銹 (2)9Fe+4NaNO2+8H2O===3Fe3O4+4NH3↑+4NaOH 2.4 (3) 實驗步驟 現(xiàn)象 結(jié)論 將鋼鐵零件浸入CuSO4溶液中 鋼鐵零件表面出現(xiàn)紅色斑點 產(chǎn)品不合格 (4)NO+ClO-===NO+Cl- 11.明礬石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O,還含有少量Fe2O3雜質(zhì)。利用明礬石制備氫氧化鋁的流程如下: (1)焙燒爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al
29、2(SO4)3+3S2Al2O3+9SO2↑,該反應(yīng)的氧化劑是________,若生成1 mol Al2O3,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________。 (2)將標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 L爐氣通入100 mL 0.5 mol·L-1NaOH溶液中,得到一種酸性溶液,則該溶液中各種離子濃度由大到小的排列順序為______________。 (3)熟料溶解時反應(yīng)的離子方程式為_________________________________。 (4)檢驗廢渣中含有Fe2O3所需的試劑是______________________________。 (5)母液中溶質(zhì)主要成分的化學(xué)式為________,
30、溶液調(diào)節(jié)pH后經(jīng)過濾、洗滌可得Al(OH)3沉淀,證明沉淀已洗滌干凈的實驗操作和現(xiàn)象是____________________________________________________________________。 解析:(1)通過對反應(yīng)中元素化合價分析可知,該反應(yīng)中氧化劑為Al2(SO4)3,生成1 mol Al2O3,轉(zhuǎn)移6 mol 電子,即3.612×1024(或6NA)個電子。(2)計算可知,所得溶液中溶質(zhì)為NaHSO3,溶液顯酸性,說明HSO電離程度大于水解程度,離子濃度由大到小的排列順序為c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)。(3)熟料中主要
31、成分為Al2O3,跟NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式為Al2O3+2OH-===2AlO+H2O(或Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-)。(4)檢驗廢渣中的Fe2O3時,要先將Fe2O3在酸性環(huán)境中轉(zhuǎn)化為Fe3+,再用KSCN溶液檢驗。(5)最后所得母液中的溶質(zhì)主要成分為Na2SO4和K2SO4。證明Al(OH)3沉淀洗滌干凈的方法為:取最后一次洗滌液于試管中,滴入BaCl2溶液,若無沉淀生成,證明已洗滌干凈。 答案:(1)Al2(SO4)3 3.612×1024或6NA(NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值) (2)c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-) (3)Al2O3+2OH-===2AlO+H2O 或Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]- (4)稀H2SO4、KSCN溶液 (5)Na2SO4、K2SO4 取最后一次洗滌液于試管中,滴入BaCl2溶液,若無沉淀,證明已洗干凈
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