第三章 元素化合物2.docx

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第三章 元素化合物2.docx

第三章元素化合物2

第三章元素化合物

(二)

这部分知识在中考里是重点和难点,同时对以后高中化学的学习也是非常重要的基础。

考试的题型有选择题、填空题、推断题、实验题和计算题。

【考测重点难点】

1.了解酸性氧化物、碱性氧化物的涵义,理解酸、碱、盐、氧化物的化学式。

2.掌握酸、碱的分类和命名,能写出酸、碱、盐、氧化物的化学式。

3.记住金属活动性顺序表,并能用它判断金属与酸、金属与盐能否发生反应。

4.记住常见酸、碱、盐的溶解性表和复分解反应发生的条件,并能用它来判断、分析一些复分解反应。

5.认识溶液的导电的原因。

了解溶液pH值大小的涵义。

6.掌握常见碱——氢氧化钠、氢氧化钙的性质,了解它们的用途,能用碱的通性解决一些问题。

7.掌握一些常见酸——盐酸、稀硫酸的性质,了解它们的用途。

知道浓硫酸有吸水性,知道浓稀释的注意事项,知道浓硫酸、硝酸和金属反应不产生氢气。

能用酸的通性解决一些问题。

8.了解几种常见的盐,理解盐的化学性质,并用它解决一些问题。

9.了解碱性氧化物和酸性氧化物的化学性质,掌握酸、碱、盐、氧化物相互反应的规律。

【中考复习点拔】

一、酸

电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸。

酸====H++酸根离子

1.酸的分类

按含氧与否,可以分为含氧酸和无氧酸;按电离时能生成的氢离子数目,可以分为一元酸,如HCl、HNO3;二元酸,如H2SO4、H2CO3、H2S和三元酸H3PO4等。

2.酸的命名

含氧酸命名时读作“某酸”,如H2SO4—硫酸,但HNO3习惯称为硝酸。

无氧酸读作“氢某酸”,如H2S—氢硫酸、HCl—氢氯酸,俗称盐酸。

二、碱

电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物叫做碱。

碱====金属离子+OH-

1.碱的分类

根据碱在水中的溶解性,可以分为可溶性碱,如NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2和不溶性碱如Fe(OH)3、Cu(OH)2。

2.碱的命名

根据碱的组成中金属离子的名称,叫做“氢氧化某”,金属表现出低价时叫做“氢氧化亚某”。

如Fe(OH)3叫做氢氧化铁,Fe(OH)2叫做氢氧化亚铁。

三、盐

电离时生成金属离子和酸根离子的化合物叫做盐。

盐=====金属离子+酸根离子

四、氧化物

1.酸性氧化物

凡能跟碱反应生成盐和水的氧化物叫做酸性氧化物。

非金属氧化物大多数是酸性氧化物。

化学性质:

①与水反应生成酸

大部分酸性氧化物能溶于水,与水化合生成酸。

少数如SiO2不溶于水,不能与水反应。

CO2+H2O==H2CO3

SO2+H2O==H2SO3

SO3+H2O==H2SO4

②与碱反应生成盐和水

Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

2KOH+SO2=K2SO3+H2O

2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O

2.碱性氧化物

凡能跟酸反应生成盐和水的氧化物,叫做碱性氧化物。

金属氧化物大多数是碱笥氧化物。

化学性质:

①某些碱性氧化物能与水反应生成碱

CaO+H2O==Ca(OH)2

BaO+H2O==Ba(OH)2

Na2O+H2O==2NaOH

②与酸反应生成盐和水

CuO+H2SO4==CuSO4+H2O

Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O

 

五、常见的酸和酸的通性

1.盐酸、硫酸的性质和用途

盐酸(氢氯酸)

硫酸

纯净的盐酸是无色、有刺激性气味的液体。

浓盐酸易挥发出氯化氢气体,遇空气中的水蒸气呈白雾(盐酸的小液滴)。

有酸味。

浓盐酸浓度为37%—38%,密度为1.19g/cm3。

纯净的硫酸是无色、粘稠、油状液体,不易挥发。

常用浓硫酸浓度为98%,密度为1.84g/cm3。

①跟指示剂作用:

盐酸使紫色石蕊试液变红;无色酚酞试液不变色

②跟活泼金属反应生成盐和氢气

Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑

Fe+2HCl==FeCl2+H2↑

③跟碱性氧化物反应生成盐和水

CuO+2HCl==CuCl2+H2O

Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O

④跟碱反应生成盐和水

NaOH+HCl==NaCl+H2O

Cu(OH)2+2HCl==CuCl2+2H2O

⑤跟某些盐反应生成新的盐和新的酸

HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3

稀硫酸:

①跟指示剂作用:

稀硫酸使紫色石蕊试液变红;无色酚酞试液不变色

②跟活泼金属反应生成盐和氢气

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑

Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑

③跟碱性氧化物反应生成盐和水

CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

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

④跟碱反应生成盐和水

2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O

⑤跟某些盐反应生成新的盐和新的酸

H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl

用于金属表面除锈,制化学试剂和药物,如:

盐酸麻黄素

重要的化工原料,用于金属表面除锈,精炼石油等。

2.浓硫酸的特性:

①浓硫酸具有吸水性,可做干燥剂。

②浓硫酸具有脱水性,可使含碳、氢、氧等元素的化合物脱水碳化

③浓硫酸具有很强的腐蚀性,皮肤或衣物沾上浓硫酸应立即用布拭去,并用水冲洗。

④浓硫酸溶于水时放出大量热且密度比水大,为防止发生事故,在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸沿着器壁慢慢地注入水里,并不断搅拌,使产生的热量迅速扩散。

切不可把水倒进浓硫酸里。

3.酸的通性

由于不同的酸的水溶液里含有相同的氢离子,所以酸类有相似的性质。

①酸溶液能跟酸碱指示剂起反应。

紫色石蕊试液遇酸变红色,无色酚酞试液遇酸不变色。

②酸跟活泼金属反应,生成盐和氢气。

Fe+2HCl====FeCl2+H2↑Mg+H2SO4====MgSO4+H2↑

金属跟酸反应,与金属的活动性和酸的性质有关。

常见金属活动性顺序如下

只有位于氢前面的金属才能置换出酸里的氢。

金属与酸反应,金属与盐反应都需要应用金属活动性来作出判断,因此必须记住常见金属的活动性顺序。

③酸跟碱性氧化物反应,生成盐和水。

MgO+2HNO3====Mg(NO3)2+H2O

④酸跟碱反应生成盐和水。

酸跟碱作用生成盐和水的反应叫做中和反应。

中和反应是酸和碱之间发生的复分解反应。

NaOH+HCl=NaCl+H2O

NaOH+HNO3=NaNO3+H2O

Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O

⑤酸跟某些盐反应,生成另一种酸和另一种盐。

H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl

HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

七、种常见的碱和碱的通性

1.氢氧化钠、氢氧化钙的性质和用途

性质

用途

氢氧化钠

(烧碱、火碱、苛性钠)

氢氧化钙

(熟石灰、消石灰)

白色固体,极易溶解于水,溶解时放出大量的热,其水溶液有涩味和滑腻感,易吸收空气中的水蒸气而潮解,有强腐蚀性。

白色粉末状固体,微溶于水,水溶液称为石灰水,有腐蚀性。

①跟指示剂作用:

氢氧化钠溶液使紫色石蕊试液变蓝;使无色酚酞试液变红。

②跟非金属氧化物(酸性氧化物)反应生成盐和水

2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O

2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O

③跟酸反应生成盐和水

2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O

NaOH+HNO3=NaNO3+H2O

④跟某些盐反应生成新的碱和新的盐

2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓

3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓

①跟指示剂作用:

氢氧化钙溶液使紫色石蕊试液变蓝;使无色酚酞试液变红。

②跟非金属氧化物(酸性氧化物)反应生成盐和水

Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

③跟酸反应生成盐和水

Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+H2O

④跟某些盐反应生成新的碱和新的盐

Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH

化工原料,用于肥皂、石油、造纸、纺织等工业。

广泛用于建筑材料,制火碱、漂白粉,制浓药如:

波尔多液、石硫合剂,还可用于改良酸性土壤。

除上述两种碱外,常见的碱还有氢氧化钾、氨水等。

2.碱的通性

由于不同的碱的溶液里都含有相同的氢氧根离子,所以它们都有一些相似的化学性质。

①碱溶液能跟酸碱指示剂起反应。

紫色石蕊试液遇碱变蓝色,无色酚酞试液遇碱变红色。

②碱跟酸性氧化物反应,生成盐和水。

Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

③碱跟酸反应,生成盐和水。

Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2OCa(OH)2+2HCl=CaCl2+H2O

NaOH+HNO3=NaNO3+H2O

④碱跟某些盐反应,生成另一种碱和另一种盐。

Ba(OH)2+CuSO4=BaSO4↓+Cu(OH)2↓Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH

3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓

碱和盐进行的复分解反应,生成物中要有沉淀、气体或水,且参加反应的碱和盐可溶,反应才能发生。

3.溶液的酸碱度—pH

溶液的酸碱度可以用pH来表示,pH范围通常在0—14之间。

pH=7时,溶液呈中性;pH<7时,溶液呈酸性;pH>7时,溶液呈碱性。

八、常见的盐和盐的化学性质

1.几种常见的盐

①氯化钠:

俗称食盐,化学式NaCl,是无色晶体。

粗盐因含有MgCl2、CaCl2等杂质易潮解。

粗盐经溶解、过滤、蒸发可制得精盐。

②碳酸钠:

俗称纯碱,化学式Na2CO3,白色粉末状固体,易溶于水,其水溶液显碱性。

碳酸钠晶体的化学式为Na2CO3·10H2O,在干燥的空气中失去结晶水而成为粉末。

③硫酸铜:

化学式CuSO4,无水硫酸铜是白色固体,能溶于水,溶液为蓝色。

硫酸铜晶体化学式为CuSO4·5H2O,蓝色,俗称胆矾或蓝矾。

硫酸铜晶体受热又能失去结晶水,成为白色粉末。

2.盐的化学性质

①盐跟某些金属反应,生成另一种盐和另一种金属。

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu

Cu+Hg(NO3)2=Cu(NO3)2+Hg

在金属活动顺序里,只有排在前面的金属,才能把排在后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。

注意:

a.参加反应的盐要可溶。

b.钾、钙、钠这些特别活泼的金属与盐溶液反应不能置换出金属,因为它们与水反应生成碱。

②盐跟酸反应,生成另一种盐和另一种酸

BaCO3+2HCl=BaCl2+CO2↑+2H2OAg2CO3+2HNO3=2AgNO3+CO2↑+2H2O

③盐跟碱反应,生成另一种盐和另一种碱。

Ca(OH)2+K2CO3=CaCO3↓+2KOHBa(OH)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaOH

盐与盐发生的复分解反应,生成物中要有沉淀,参加反应的两种盐都是可溶的,反应才能发生。

NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl

九、复分解反应发生的条件

酸跟碱、酸跟盐、碱跟盐盐跟盐之间的复分解反应,实质上是两种物质在溶液中相互交换离子。

这些复分解反应发生的条件是:

生成物中如果有沉淀析出,有气体放出,有水生成,三种情况只要有一种存在就可以发生。

复分解反应发生的条件小结见下表。

反应类型

发生反应的条件

实例

酸+碱→盐+水

反应物中两者之一可溶,生成物中有水。

NaOH+HCl=NaCl+H2O

2HCl+Cu(OH)2=CuCl2+2H2O

酸+盐→新酸+新盐

反应物中酸须可溶,生成物中须有沉淀或气体。

HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3

H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl

CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

碱+盐→新碱+新盐

反应物两者均可溶,生成物中至少一种不溶。

2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓

Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH

盐+盐→新盐+新盐

反应物两者均可溶,生成物中至少一种不溶。

NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3

复分解反应发生的条件

必须具备下列三个条件中的任一个:

①有沉淀生成;②有气体生成;③有水生成。

判断复分解反应能否发生经常要联系酸、碱、盐的溶解性。

参看教材的溶解性表,有如下规律:

钾、钠、铵、硝酸等盐都溶于水;碳酸盐、磷酸盐大多数不溶于水;氯化物除AgCl外其余的溶于水;硫酸盐除BaSO4、PbSO4外其余的溶于水。

【热点考题剖析】

【例1】下列化学方程式是否正确?

说明理由。

A.Zn+2HNO3=Zn(NO3)2+H2↑

B.CuO+H2O=Cu(OH)2

C.2AgCl+Cu=CuCl2+2Ag

D.BaCO3+2HNO3=Ba(NO3)2+CO2↑+H2O

E.2KNO3+CuSO4=K2SO4+Cu(NO3)2

F.Fe(OH)3+3NaCl=FeCl3+3NaOH

【分析】此题考查的是单质、氧化物、酸、碱、盐的相互反应规律。

A.不正确。

硝酸有氧化性,与金属反应时不生成氢气而生成水。

B.不正确。

氧化铜不能与水反应。

氧化铜属碱性氧化物,而碱性氧化物中其对应碱可溶的,该氧化物才能与水化合,否则就不能与水反应,Cu(OH)2是不溶性碱,所以氧化铜不能与水反应。

C.不正确。

金属与盐反应,除了要求参加反应的金属活动性比盐中金属活动性强外,要求参加反应的盐是可溶的,因为氯化银不溶,所以不能反应。

D.正确。

这是盐与酸的反应,符合复分解反应发生的条件,所以该反应能够发生。

E.不正确。

不符合复分解反应发生的条件,既无沉淀又无气体、水生成,所以不发生反应。

F.不正确。

这是碱与盐发生的复分解反应,这类反应要求反应物的两者都可溶,生成物中有沉淀或气体水,才可发生反应,而Fe(OH)3不溶,所以此反应不能发生。

【例2】现有A、B、C、D四种金属,把B投入A盐溶液中,有A析出;把A投入C盐溶液中,有C析出。

把A、B、C、D投入盐酸中,只有D产生气泡,其余没有反应现象,则这四种金属的活动性由强到弱的顺序是。

【分析】本题考查的是金属与酸、金属与盐反应的规律。

四种金属都放入盐酸中,只有D反应产生气泡,可见只有D是位于金属活动性顺序表中氢前面的金属,而其余三种位于氢后,即四种金属中D的活动性最强。

B可将A从盐溶液中置换出来,说明B的活动性比A强。

A又可将C从盐溶液中置换出来,说明A的活动性比C强。

综合上述分析,这四种金属中活动性顺序是:

D>B>A>C。

【例3】有五瓶失去标签的溶液,它们分别是①Ba(NO3)2,②KCl,③NaOH,④CuSO4,⑤Na2SO4。

如果不用其它试剂(包括试纸)怎样用最简单的方法将它们鉴别出来?

【分析】这五种溶液中,CuSO4溶液是比较特殊的,其颜色为蓝色,而其余四种都是无色溶液,所以首先把CuSO4“抓”出来。

再利用CuSO4溶液与NaOH溶液反应产生蓝色沉淀,CuSO4溶液与Ba(NO3)2溶液反应产生白色沉淀的性质,将CuSO4溶液分别加入其余四种无色溶液中,就可把NaOH和Ba(NO3)2鉴别出来。

再利用Ba(NO3)2与Na2SO4反应产生白色沉淀,Ba(NO3)2与KCl不反应的性质,将Ba(NO3)2溶液分别加入余下两种溶液中,就可把Na2SO4和KCl分开。

这样我们就可在题目限定的条件下将五种物质的溶液区分开了。

【例4】现有铁、石灰水、稀盐酸、硝酸钡溶液、硫酸铜溶液等五种物质。

⑴试将它们的化学式(或主要成分的化学式)填入

右图中①—⑤相应的方框内,使连线两端方框内的物质

间可以发生反应。

⑵写出下列反应的化学方程式。

Na2CO3与⑤的反应;

①与②的反应;

②与③的反应。

【分析】解这类题时首先列出已知物质间相互反应的关系,再对应题目中给出的方框关系,对号入座确定各物质的位置。

HCl

 

Fe及Ba(NO3)2分别能与其它物质发生2个反应,Ca(OH)2及HCl分别能与其它物质发生3个反应,CuSO4能与其它物质发生4个反应。

所以①是Ba(NO3)2,②是CuSO4,③是Fe,④是HCl,⑤是Ca(OH)2。

反应方程式:

Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH

Ba(NO3)2+CuSO4===BaSO4↓+Cu(NO3)2Fe+CuSO4===FeSO4+Cu

【例5】下面是硝酸钠和硫酸镁的混合液经一系列变化的示意图:

 

试回答:

⑴写出加入试剂①、②、③化学式:

①、②、③;

⑵写出各步反应的化学方程式:

①;②;

③。

【分析】本题属于物质推断题,解这类题要熟悉物质相互反应的规律和一些物质的特性。

混合液中加入试剂①生成了一种可溶于酸的沉淀,且此沉淀与酸反应只生成硫酸镁溶液,可见是NaOH反应生成的沉淀,则此沉淀应为Mg(OH)2,所加酸为硫酸。

最后所得溶液为硝酸钠溶液,可见试剂①为NaOH。

滤液加试剂③生成不溶于硝酸的沉淀,此沉淀应为BaSO4,因为滤液中含有SO42-。

最后所得溶液全为硝酸钠溶液,可见试剂③应为Ba(NO3)2。

最后核对所加试剂与反应现象相符。

①NaOH②H2SO4③Ba(NO3)2

MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg(OH)2↓Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O

Ba(NO3)2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaNO3

【例6】药品标签上应注明名称、化学式和质量标准,有的还指明有剧毒性、腐蚀性、挥发性,由此联想到,农民购买、贮存、使用农药时,应注意的事项及理由,请填入下表

注意事项

理由

【解析】本题的设计将化学知识与生产、生活常识紧密联系起来,这是课本上没有回答的问题,必须根据已有的化学知识和生活常识才能回答,且答案不是唯一的、受限制的。

买一种药品,一要对症,二要有效,这就是必须注意买时不能买错,要看清药品名称、化学式、有效日期等;药品瓶多为塑料、酱色等,为什么呢?

这也是为了药品在运输、贮存过程中避免光照,以免药品失效;药品在使用过程中当然要注意防止中毒了。

答⑴购买时注意农药名称、化学式,以免买错;⑵购买时注意药品生产日期、保质期,以免买失效药品;⑶农药要储存在阴暗处,防止光照失效;⑷喷洒农药时,注意穿防护衣,带口罩,防止中毒。

【例7】在初中化学里,我们已学过酸性氧化物和碱性氧化物,还有一类氧化物(如Al2O3)具有下列化学性质:

Al2O3+6HCl====2AlCl3+3H2OAl2O3+2NaOH====3NaAlO2+H2O

其中,NaAlO2叫偏铝酸钠,属于盐类,像Al2O3这样的氧化物在化学上叫做两性氧化物。

请你概括出两性氧化物的定义。

【分析】酸性氧化物和碱性氧化物的定义是根据它们化学性质概括出来的。

根据Al2O3的化学性质就可概括出两性氧化物的定义:

既能跟酸反应生成盐和水,又能跟碱反应生成盐和水的氧化物叫做两性氧化物。

【例8】实验室里制取有毒的氯气时,常用烧碱溶液来吸收多余的氯气,其反应的方程式为:

Cl2+2NaOH====NaCl+NaClO+H2O。

写出工业上以氯气和熟石灰为原料制取漂白粉的化学方程式。

【分析】题中所给信息是氯气与氢氧化钠溶液的反应,要求写出制漂白粉的化学方程式。

初中化学中没有学过此反应,我们可运用题中所给信息,根据已有知识知道Ca(OH)2和NaOH一样都属于碱,它们应具有相似的化学性质,利用类比的方法,参照Cl2与Ca(OH)2的反应方程式。

答:

2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。

【例9】已知海水中含有氯化镁,电解熔融的氯化镁可制取金属镁,但因海水中氯化镁的含量低而不能直接用于生产镁。

某工厂利用海水和海边丰富的贝壳(主要成分是CaCO3)资源来制取氢氧化镁,然后制取较纯净的氯化镁,并用来生产镁,写出制取氯化镁的化学方程式。

高温

【分析】利用海水中含有的MgCl2为原料制取单质镁是本题的目的。

如何能用海水中含有少量的MgCl2提取分离出来呢?

根据题给信息,是将MgCl2→Mg(OH)2↓而将镁元素沉淀出来,联系课本中学过的有关知识,实现这个转化,需加可溶性强碱。

如何获得碱溶液呢?

根据题意,可锻烧海贝壳:

CaCO3====CaO+CO2↑CaO+H2O====Ca(OH)2

这样,海水中的MgCl2与Ca(OH)2反应,便可得到Mg(OH)2沉淀:

MgCl2+Ca(OH)2====Mg(OH)2↓+CaCl2

再将Mg(OH)2转化成纯净的MgCl2:

Mg(OH)2+2HCl====MgCl2+2H2O

通电

最后根据题给信息“电解熔融的氯化镁可制取金属镁”便可写出制取单质镁的化学方程式:

高温

MgCl2====Mg+Cl2↑

答:

CaCO3====CaO+CO2↑CaO+H2O====Ca(OH)2

MgCl2+Ca(OH)2====Mg(OH)2↓+CaCl2

通电

Mg(OH)2+2HCl====MgCl2+2H2O

MgCl2====Mg+Cl2↑

【考点强化精练】

一、选择题

1.下列物质的名称或俗称、化学式表示同一种物质的是--------------------()

A.生石灰、消石灰、CaOB.烧碱、纯碱、NaOH

C.盐酸、氢氯酸、HClD.铁锈、氢氧化铁、Fe(OH)3

2.下列物质放入水中搅拌或通入水中,能使紫色石蕊试液变蓝的是--------()

A.氢氧化铜B.氯化氢C.生石灰D.二氧化碳

3.混有水蒸气的CO2气体,干燥时可选用的试剂是----------------------------()

A.固体氢氧化钠B.石灰水C.浓硫酸D.氧化钙

4.相同质量的钠、镁、铝与足量的盐酸反应,完全反应后产生氢气最多的是()

A.铝B.镁C.钠D.一样多

5.下列物质中既能跟盐酸反应,又能跟石灰水反应的是----------------------()

A.二氧化碳B.氧化铜C.硝酸镁D.碳酸钾

6.鉴别盐酸和硫酸最好的方法是-------

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