高一化学必修一非金属及其化合物资料及习题汇编.docx

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高一化学必修一非金属及其化合物资料及习题汇编

第四章非金属及其化合物

元素

自然存在

化合态

游离、化合态

化合态

游离、化合态

单质

氯气

氮气

晶体硅

黄绿色气体,强烈刺激性气味

25℃,1体积水约可溶解2体积Cl2;

氯气在饱和食盐水中溶解度小

无色无味气体

通常情况下,1体积水中溶解0.02体积氮气

灰黑色固体

有金属光泽

硬度大

不溶于水

黄色固体粉末

不溶于水

微溶于酒精

易溶于二硫化碳

氯Cl

⑴氯原子的结构示意图:

⑵氯气制法:

MnCl2+4HCl(浓)加热MnCl2+2H2O+Cl2↑

2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

⑶氯气的氧化性

①与绝大多数金属反应,生成高价金属氯化物

2Na+Cl2点燃2NaCl(剧烈燃烧,火焰为黄色,产生大量白烟)

Cu+Cl2点燃CuCl2(剧烈燃烧,生成棕色烟,加少量水得绿色溶液,稀释得蓝色溶液)

2Fe+3Cl2点燃2FeCl3(剧烈燃烧,生成棕色烟,加水得棕黄色溶液)

②与非金属反应,得非金属氯化物。

H2+Cl2点燃2HCl(苍白色火焰,产生白雾)H2+Cl2光照2HCl(发生爆炸,产生白雾)

③与还原性化合物发生氧化还原反应

SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl

Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4(可用Na2SO3除去溶液中的余氯)

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—

2I—+Cl2=2I2+2Cl—(检验Cl2,用KI淀粉试纸,变蓝)

⑷氯气与水反应,生成盐酸和次氯酸。

Cl2+H2OHCl+HClO

I氯水的形成:

Cl2通入水中,得到氯水。

一部分Cl2溶于水,一部分Cl2与水反应。

II氯水的成分:

H2O、Cl2、HClO、H+、Cl—、ClO—、OH—。

III新制氯水、久置氯水和液氯的比较

新制氯水

久置氯水

液氯

物质类别

混合物

混合物

纯净物

粒子种类

H2O、Cl2、HClO、H+、Cl—、ClO—、OH-

H2O、H+、Cl—、OH—

Cl2

保存方法

棕色瓶、阴凉处

低温密闭

⑸与碱反应,生成氯化物、次氯酸盐和水。

Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(漂白液的有效成分是NaClO)

2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(制漂白粉)

【延伸】漂白液、漂白粉的制备、使用和保存:

1制备原理:

2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O

次氯酸盐比次氯酸稳定

主要成分:

CaCl2、Ca(ClO)2;有效成分:

Ca(ClO)2。

若Cl2和Ca(OH)2反应充分,并使Ca(ClO)2成为主要成分,则得到漂粉精。

②使用原理:

漂白粉、漂粉精本身并无漂白性,使用时要将比较稳定的Ca(ClO)2转化为不稳定但具有强氧化性、漂白性的HClO,因此使用漂粉精必须提供酸性环境。

如:

NaClO+HCl=HClO+NaCl或2NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+2HClO

Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO或Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO

③保存方法:

密封存放于避光干燥处。

⑹次氯酸(HClO)

①HClO是一元弱酸,酸性比H2CO3还弱,弱电解质。

②HClO不稳定:

2HClO光照2HCl+O2↑。

③HClO有强氧化性。

因而有杀菌、漂白性:

能使染料和有机色质等褪色,Cl2能用作自来水的消毒剂

④HClO与碱发生中和反应(因为:

HClO有强氧化性):

HClO+NaOH=NaClO+H2O

【比较】过氧化钠、次氯酸、二氧化硫和活性炭的漂白作用

过氧化钠

次氯酸

二氧化硫

活性炭

漂白原理

Na2O2将有色物质氧化成无色物质

HClO将有色物质氧化成无色物质

SO2与某些有色物质化合生成不稳定的无色物质

活性炭吸附有色物质

变化类型

化学变化

化学变化

化学变化

物理变化

可逆性

不可逆

不可逆

可逆

可逆

硫S

⑴二氧化硫(SO2)

①物理性质:

无色气体,有刺激性气味,密度比空气大,易液化(沸点为:

-10℃),易溶于水(常温常压下,1体积水约能溶解40体积的二氧化硫),有毒。

②化学性质

I具有酸性氧化物的通性

SO2+H2O

H2SO3(可逆反应,H2SO3为中强酸,可使石蕊试液变红)

SO2+CaO=CaSO3

SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O(SO2+NaOH=NaHSO3)Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3

SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2OCaSO3+H2O+SO2=Ca(HSO3)2

II既具有氧化性又具有还原性,以还原性为主

a.显示还原性

2SO2+O2

2SO3(可逆反应,用于工业制H2SO4)

SO2+X2+2H2O=2HX+H2SO4(X=Cl、Br、I)(使碘水、溴水褪色)

SO2+NO2=SO3+NOSO2+H2O2=H2SO4

3SO2+2HNO3+2H2O=3H2SO4+2NO

SO2+2Fe3++2H2O=SO42—+2Fe2++4H+

5SO2+2MnO4—+2H2O=5SO42—+2Mn2++4H+(使高锰酸钾溶液褪色)

b.显示氧化性SO2+2H2S=3S+2H2O

III漂白性:

使品红溶液褪色,加热又恢复原来颜色(可逆性);SO2不能使紫色石蕊试液褪色;SO2、Cl2以1:

1混合无漂白性(SO2+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl)

⑵三氧化硫(SO3)

①溶于水生成硫酸:

SO2+O22SO3SO3+H2O=H2SO4(工业制硫酸)

②与碱性氧化物或碱反应生成硫酸盐:

SO3+CaO=CaSO4SO3+Ca(OH)2=CaSO4+H2O

⑶硫酸(H2SO4)

现象或反应

体现性质

实际应用

NaCl+H2SO4(浓)=NaHSO4+HCl↑

NaNO3+H2SO4(浓)=NaHSO4+HNO3↑

高沸点物质制低沸点物质

高沸点

酸性

实验室制备HCl、HNO3等

使石蕊试液变红

酸的通性

检验H2SO4的酸性

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

实验室制H2

Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O

金属除锈、生产硫酸盐等

2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

中和碱、生产硫酸盐等

BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl

Ca3(PO4)2+3H2SO4=2H3PO4+3CaSO4

Ca3(PO4)2+2H2SO4=2CaSO4+Ca(H2PO4)2

SO42-的检验,生产磷酸、磷肥

敞口放置的浓硫酸一段时间后质量增加

吸水性

干燥剂,但不能干燥NH3、H2S、HI、HBr

C12H22O11

12C+11H2O

脱水性

使有机物炭化或作脱水剂

C+2H2SO4(浓)△CO2↑+SO2↑+2H2O

S+2H2SO4(浓)△CO2↑+SO2↑+2H2O

2P+5H2SO4(浓)△2H3PO4+5SO2↑+2H2O

Cu+2H2SO4(浓)△CuSO4+2H2O+SO2↑

Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O

H2S+H2SO4(浓)=S↓+SO2↑+2H2O

铁、铝在冷浓硫酸中“钝化”

强氧化性

铁、铝制容器可以贮运浓硫酸

酸性

 

5Fe2++MnO4—+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

酸化剂

配制酸性KMnO4溶液

【延伸】①浓硫酸易溶于水并放出大量的热,故稀释浓硫酸时“酸入水且搅拌”。

②常见干燥剂:

五氧化二磷、无水氯化钙、硅胶、碱石灰。

氮N

⑴氮气的稳定性

由于分子结构很稳定,导致通常情况下,氮气的化学性质不活泼,很难与其它物质发生化学反应。

但在一定条件下可以发生如下反应:

N2+3H2

2NH3(工业合成氨)N2+O2

2NO

⑵二氧化氮(NO2)

NO在空气中易与氧气化合生成NO2:

NO+O2=2HNO3+NO

①物理性质:

红棕色有刺激性气味的有毒气体,比空气重。

②二氧化氮与水的反应(工业制HNO3):

3NO2+H2O=2HNO3+NO

4NO2+2H2O+O2=4HNO34NO+2H2O+3O2=4HNO3

⑶氨(NH3)

①物理性质:

氨气是无色有刺激性气味的气体,密度比空气小,易液化(沸点较高),极易溶于水(常温常压下,1体积水约能溶解700体积的氨气),氨水浓度越大,密度越小。

②实验室制法:

NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O+2NH3↑,固热装置,Ca(OH)2,不用NaOH、KOH(易潮解,腐蚀玻璃)

③化学性质:

a)NH3+H2ONH3·H2O

NH3+H+=NH4+

注意:

I氨水的成分:

H2O、NH3、NH3·H2O、NH4+、OH-、H+(极少量)。

II氨水的不稳定性:

受热容易逸出NH3。

可以用于实验室制备少量氨气。

NH3·H2O(浓)

NH3↑+H2O或NH3·H2O(浓)+CaO=Ca(OH)2+NH3↑

b)NH3·H2O与AgOH、Cu(OH)2生成可溶的络合物氢氧化二氨和银Ag(NH4)2OH、氢氧化四氨合铜Cu(NH4)4(OH)2

Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O

c)NH3具有还原性:

2NH3+3Cl2=N2+6HCl8NH3+3Cl2=N2+6NH4Cl

6NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O4NH3+5O2=4NO+6H2O

⑷铵盐

物理性质

都是晶体,都易溶于水

化学性质

①受热易分解

a)非氧化性酸根铵盐受热分解生成氨气和对应的酸

NH4Cl△NH3↑+HCl↑,NH4HCO3△NH3↑+H2O↑+CO2↑

b)氧化性酸根铵盐受热发生氧化还原反应,不产生氨气

5NH4NO3△4N2+2HNO3+9H2O

②与碱反应生成氨

NH4++OH—=NH3↑+H2O(浓溶液中),

NH4++OH—=NH3·H2O(稀溶液中)(检验NH4+)

⑸硝酸HNO3

物理性质

无色、易挥发(沸点83℃)→刺激性气味;

密度大于水,能与水以任意比互溶(不会出现分层现象)。

化学性质

酸的通性

①稀硝酸使石蕊试液变红,浓硝酸最终使石蕊试液褪色;

②能与金属反应,但无氢气放出;

③能与金属氧化物反应,生成盐和水,但FeO等例外;

④能与金属氢氧化物反应,生成盐和水,但Fe(OH)2等例外;

⑤能与某些盐反应,生成新酸和新盐,但FeCO3、Na2SO3等例外。

强氧化性

①氧化几乎所有金属(除Ag、Pt外):

a)与活动性顺序表中排在H前的金属反应生成对应的盐、NO2和水

Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+2NO2↑+2H2O(浓稀HNO3都将Fe氧化到三价)

b)与活动性顺序表中排在H后的金属反应,浓硝酸生成对应的盐、NO2和水,稀硝酸生成对应的盐、NO和水

Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

(冷浓硝酸使铁、铝“钝化”)

②浓硝酸氧化部分非金属,生成对应的最高价含氧酸、NO2和水:

C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O

S+6HNO3(浓)加热H2SO4+6NO2↑+2H2O

P+5HNO3(浓)加热H3PO4+5NO2↑+H2O

③氧化一些具有较强还原性的化合物:

H2S→S,HI→I2,HBr→Br2;

SO2→H2SO4,FeO→Fe3+;

Fe(OH)2→Fe3+;

S2—→S,I—→I2,Br—→Br2,SO32—→SO42—,Fe2+→Fe3+。

不稳定性

4HNO3

4NO2↑+O2↑+2H2O(硝酸越浓,越容易分解)

硅Si

⑴硅(Si)

①物理性质:

晶体硅单质为灰黑色固体,有金属光泽,硬度大,不溶于水

②化学性质

Si+2F2=SiF4↑Si+4HF=SiF4↑+H2↑

Si+2KOH+H2=K2SiO3+2H2↑

Si+O2加热SiO2Si+2H2高温SiH4Si+C高温SiC3Si+2N2高温Si3N4

③制取

粗硅的制取:

SiO2+2C高温Si+2CO↑(石英砂与焦炭混合)

由粗硅制高纯硅:

Si(粗)+Cl2加热SiCl4SiCl4+2H2高温Si+4HCl

⑵二氧化硅(SiO2)

物理性质

由原子构成,每个硅原子周围连接4个氧原子

熔、沸点高,硬度大,水晶为无色透明晶体,不溶于水

化学性质

酸性氧化物的通性:

①SiO2+CaO高温CaSiO3

②SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O

③SiO2+CaCO3高温CaSiO3+CO2↑

弱氧化性:

SiO2+2C高温Si+2CO↑

特性:

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O

⑶硅酸(H2SiO3)

硅酸是比碳酸更弱的酸,在水中的溶解度很小

H2SiO3+2NaOH=Na2SiO3+2H2O

Na2SiO3+H2O+CO2=Na2CO3+H2SiO3↓Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓

⑷硅酸盐

硅酸盐是由硅、氧和金属元素等组成的化合物的总称,在自然界中分布很广。

硅酸盐是一大类结构复杂的固态物质,大多不溶于水,化学性质很稳定。

通常用SiO2和金属氧化物的组合形式表示其组成,如:

硅酸钠(Na2O·SiO2)、石棉(CaO·3MgO·SiO2)、蛇纹石(3MgO·2SiO2·2H2O)

最简单的硅酸盐是Na2SiO3,可溶于水,其水溶液俗称水玻璃,是制备硅胶和木材防火剂等的原料。

非金属元素及其化合物之间的转换关系

⑴氯及其化合物之间转化关系

⑵氮及其化合物之间转化关系

⑶硫及其化合物之间转化关系

⑷硅及其化合物之间转化关系

 

第四章非金属及其化合物

可能用到的相对原子质量(原子量):

H1C12O16S32Cl37.5

第I卷

一、选择题(本题共25小题。

每小题2分,共50分,只有一个选项符合题目要求。

1.下列物质中,不含有硅酸盐的是()

A.水玻璃B.硅芯片C.黏土D.普通水泥

2.一元硬币的外观有银白色的金属光泽,一些同学认为它可能是铁制成的,为证明其想法,有同学拿磁铁来吸引一下。

就这一过程而言,属于科学探究中的()

A.实验B.假设C.观察D.做结论

3.下列有关环境问题的说法正确的是()

A.燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中SO2的量

B.臭氧的体积分数超过10-4%的空气有利于人体健康

C.pH在5.6—7.0之间的降水通常称为酸雨

D.含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染

4.由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:

①在一定条件下脱水干燥;②加熟石灰;③加盐酸;④过滤;⑤浓缩结晶。

其先后顺序正确的是()

A.②④⑤③①B.③②④①⑤C.③④②⑤①D.②④③⑤①

5.食盐、食醋、纯碱均为家庭厨房中常用的物质。

利用这些物质不能完成的实验是()

A.鉴别食盐和纯碱B.验证蛋壳的主要成分为CaCO3

C.除去热水瓶内壁上的水垢D.检验自来水中是否含有Cl—

6.下列氧化还原反应中,水作为氧化剂的是()

A.CO+H2O

CO2+H2B.3NO2+H2O=2HNO3+NO

C.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑D.2F2+2H2O=4HF+O2

7.在体积为VL的密闭容器中,通入amolNO和bmolO2,反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为()

A.

B.

C.

D.无法确定

8.下列反应中,调节反应物的用量和浓度,可以改变反应产物的是()

A.硅与氢氟酸反应B.铁粉与硫粉混合加热

C.Al2O3与强碱反应D.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应

9.在下列反应中,硫酸只表现氧化性的是()

A.Cu+H2SO4(浓)B.C+H2SO4(浓)

C.Ba(OH)2+H2SO4D.FeO+H2SO4(浓)

2,4,6

10.若NA表示阿佛加德罗常数,下列说法正确的是()

A.1molCl2作为氧化剂得到的电子数为NA

B.在0℃,101kPa时,22.4L氢气中含有NA个氢原子

C.14g氮气中含有7NA个电子

D.NA个一氧化碳分子和0.5mol甲烷的质量比为7︰4

11.下列实验操作或对实验事实的叙述,正确的是()

A.用氨气做喷泉实验主要是利用氨气的水溶液呈碱性这一性质

B.常温下,浓H2SO4可贮存于铁制或铝制容器中

C.用瓷坩锅高温熔融NaOH

D.向溶液中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,以确定其中是否含有SO42-

12.质量相等的两份铝粉,分别与足量的氢氧化钠溶液和稀盐酸反应,在同温同压下产生氢气的体积比为()

A.1:

1B.1:

2C.3:

2D.1:

3

13.下列反应的离子方程式正确的是()

A.向Ba(OH)2溶液中滴加稀盐酸:

2H++2Cl-+Ba2++2OH-=2H2O+BaCl2

B.往FeCl3溶液中加入Fe粉:

2Fe3++Fe=3Fe2+

C.往澄清石灰水中通入过量二氧化碳:

Ca2++2OH―+CO2=CaCO3↓+H2O

D.往FeCl3溶液中加入Cu粉:

Fe3++Cu=Fe2++Cu2+

14.下列说法正确的是()

A.镁在空气中和纯净氧气中的燃烧产物只有MgO

B.硫在空气中的燃烧产物是SO2,在纯净氧气中的燃烧产物是SO3

C.钠在敞口容器中长期放置和在空气中燃烧的产物都是Na2O2

D.浓H2SO4和浓盐酸敞口放置在空气中,其溶质的质量分数都将减小

15.溴的氧化性介于氯和碘之间。

利用这一性质判断,下列说法正确的是()

A.Cl—、I—离子加入到含Br—的溶液中,均可以将Br—氧化为Br2

B.将Cl2缓慢通入含有相同物质的量浓度的Br—、I—的混合溶液中,Br—先被氧化

C.湿润的淀粉碘化钾试纸遇到氯气会变蓝色

D.在KBr溶液中加入碘水,发生如下反应:

2Br—+I2=2I—+Br2

16.硝酸铜是制备Cu—Zn—Al系催化剂的重要原料。

现有三种制取硝酸铜的实验方案可供选用

①铜与稀硝酸反应制取:

3Cu+8HNO3(稀)

3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

△Margotn.玛戈(女名)②铜与浓硝酸反应制取:

Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O

visan.签证③首先将铜屑在空气中加热生成氧化铜,氧化铜与稀硝酸反应制取:

2Cu+O2

2CuO,CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O

△organicadj.有机的;器官的;组织的下列说法正确的是()

envyvt.忌妒;羡慕A.制取等量的硝酸铜,需硝酸的量②最少

absorbvt.吸收;吸引;使专心B.制取等量的硝酸铜,②产生的有毒气体比①少

C.三种方案中,硝酸的利用率为③>①>②

D.三种方案的反应都可以在铁质容器中进行

17.某无色溶液中,若加入溴水,溴水褪色,若加入NH4HCO3,固体溶解并产生刺激性气味的气体,则该溶液中可能大量存在的离子组是()

A.Na+、Mg2+、S2—、ClO—B.H+、Na+、SO42-、NO3—

C.K+、Ca2+、OH—、SO32—D.Na+、K+、Cl-、OH-

18.下列关于硫及含硫化合物的叙述正确的是()

A.SO2的漂白原理与次氯酸相同

dryout(使浸水等之物)完全变干;干透B.硫在空气中燃烧生成大量SO3

generallyspeaking一般来说C.浓硫酸可以干燥H2、NH3、CO2等气体

wildlifen.野生动植物D.常温下铝遇浓硫酸钝化,因此可用铝槽车储运浓硫酸

△Armstrong阿姆斯特朗(姓)19.在粗碘中含有IBr和ICl,受热时,I2、ICl、IBr均可升华。

在粗碘中加入一种物质后,再进行升华,可制得精碘,应加入的物质是()

A.KIB.ZnC.KClD.H2O

20.为检验Na2SO3溶液中是否含有Na2SO4应选用的试剂是()

atomn.原子A.BaCl2溶液B.BaCl2溶液、稀盐酸

C.BaCl2溶液、稀硝酸D.BaCl2溶液、稀硫酸

21.某混合气体可能含有H2、CO、CO2、HCl、NH3和水蒸气中的两种或多种,当混合气体依次通过:

(1)澄清石灰水(无浑浊现象),

(2)Ba(OH)2溶液(出现白色沉淀),(3)浓硫酸(无明显变化),(5)灼热的氧化铜(变红),(6)无水硫酸铜(变蓝)。

则可以判断混合气体中()

A.一定没有CO2,肯定有H2B.一定有H2、CO2,和HCl

C.一定有CO、CO2和水蒸气D.可能有CO2、NH3和水蒸气

22.变压器的硅钢片含硅40%,其余为铁,则此硅钢片中硅和铁的原子个数比为4:

3。

向0.7g硅钢片中先加入20g5.0%的烧碱溶液,充分反应后,再向其中加入25mL,10mol/L的浓盐酸,充分搅拌至反应结束,反应中共放出氢气多少克?

( )

A.0.0l  B.0.055C.0.02 D.0.045

23.如右图装置,在关闭活塞K时通入气体X,b中溶液没有明显现象;开启活塞K通入气体X,则b中溶液有明显现象,下列判断中合理的是( )

 

a中溶液

b中溶液

气体X

A

饱和食盐水

KI-淀粉溶液

Cl2

B

酸性KMnO4溶液

稀品红溶液

SO2

C

饱和NaHS溶液

CuCl2溶液

HCl

D

饱和NaHCO3溶液

石灰水

CO2

 

24、将0.15mol的MnO2与过量的12mol/L的浓盐酸反应,与50mL12mol/L的

浓盐酸与过量MnO2反应,两者产生的氯气相比(其它反应条件相同):

A、一样多         B、后者较前者多

C、前者较后者多       D、无法比较

25、根据反应式:

(1)2Fe3++2I—===2Fe2++I2

(2)Br2+2Fe2+===2Br—+2Fe3+判断离子的还原性由强到弱的顺序:

A、Br—、Fe2+、I—    B、I—、Fe2+、Br—

C、Br—、I—、Fe2+   D、Fe2+、I—、Br—

 

2,4,6

第Ⅱ卷(非选择题共50分)

二、填空题(本题两小题,共20分)

26.(8分)X、Y、Z、W是中学化学中常见的四种气体。

已知:

X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染,在工业上都可以用碱液吸收;X是化石燃料燃烧的产物之一,是形成酸雨的物质;Y是一种单质,它的水溶液具有漂白作用;Z是硝酸工业的汽车尾

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