学习了酸、碱、盐的相关知识后,某兴趣小组同学在老师的指导下开展了以下探究活动。
实验一:验证酸、碱、盐之间能发生化学反应。
【进行实验】为了验证硫酸与碳酸钠能发生化学反应,小明做了如图1所示实验,观察到试管中的现象为 ,则证明两种物质发生了化学反应,该反应的化学方程式为 。
【设计实验】为了验证硫酸与氢氧化钠能发生化学反应,小刚设计了如下实验方案。
实验操作 |
预期实验现象 |
实验结论 |
步骤一:将氢氧化钠溶液滴入稀硫酸中并振荡 |
溶液呈无色 |
硫酸与氢氧化钠能发生化学反应 |
步骤二:向步骤一所得无色溶液中滴加几滴酚酞溶液 |
溶液呈无色 |
请你评价小刚设计的实验方案是否可行,并说明理由 。
【反思提高】证明无色溶液之间能发生化学反应的方法有很多,请你举出一个通过生成沉淀来证明发生化学反应的实例 (只要求写出两种反应物)。
实验二:利用酸、碱溶于水放热的性质探究燃烧条件。
【进行实验】如图2所示,实验过程中,观察到滴水之前白磷不燃烧,滴水之后白磷燃烧。由此可推出可燃物燃烧需要的条件之一是 。写出白磷燃烧的化学方程式 。
【拓展延伸】有同学想利用图2装置,并且将部分药品进行更换(如图3所示),也来探究燃烧条件,你认为此实验方案是否可行并说明理由 。
某兴趣小组制取气体并进行探究活动。
(1)如图1为实验室制备气体的常用装置。实验室用高锰酸钾制取并收集氧气,应选用的装置是 (填字母),反应的化学方程式为 。实验室制取二氧化碳应选用的发生装置是 (填字母)。
(2)二氧化碳的用途之一是灭火,但当钠燃烧时,二氧化碳不仅不能灭火,反而会使燃烧更加剧烈。
【查阅资料】钠燃烧会生成过氧化钠(Na2O2),过氧化钠是一种淡黄色固体,常温下与二氧化碳或水都能发生反应。
【提出题】为什么燃烧会更加剧烈?二氧化碳和过氧化钠反应生成了什么物质?
【实验探究】将上述二氧化碳发生装置与如图2装置(气密性良好)连接。制备二氧化碳,过一段时间后,G烧杯中澄清石灰水变浑浊,a处带火星的小木条复燃。
【实验分析】
①装置E的作用是除去CO2中的HCl气体,装置F的作用是 。
②G烧杯中澄清石灰水变浑浊的原因是 。
【实验结论】二氧化碳和过氧化钠反应生成氧气能使燃烧更加剧烈。结合所学知识得出CO2与Na2O2反应的生成物为 (填字母)。
a,Na2O和O2 b.NaOH和O2 c.Na2CO3和O2 d.NaHCO3和O2
【总结提高】二氧化碳可用于灭火,但不是所有可燃物失火都可以用二氧化碳来扑灭。
化学课堂上,同学们分小组合作探究碳酸钠的性质,请你参与探究并填空。
【实验记录与分析】
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实验一 |
实验二 |
实验三 |
实验四 |
实验操作 |
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实验现象 |
溶液由无色变为红色 |
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生成白色沉淀 |
生成白色沉淀 |
实验结论 |
碳酸钠溶液显 性 |
碳酸钠能与盐酸发生反应 |
碳酸钠能与氢氧化钙发生反应 |
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【反思与拓展】
(1)甲同学分析实验一得出:盐溶液 (选填"一定"或"不一定")显中性。
(2)乙同学用稀硫酸代替实验二中的稀盐酸进行探究,发现实验现象相同。从微观角度分析,这是因为稀盐酸和稀硫酸中都含有 。
(3)丙同学对比实验三和实验四的现象,从微观角度分析,两个反应的实质相同,溶液中相互结合的离子都是 。
(1)如图为实验室制取并收集气体的装置图,回答下列问题。
①a仪器的名称是 。
②实验室用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气应选用的装置组合是 (填序号)。
③若用F装置收集并测量氧气的体积,应在 (填“d”或“e”)端连接量筒。
④实验室制取二氧化碳的化学方程式是 ,用B装置制取二氧化碳便于控制反应的发生与停止,制取时应将大理石放在 (填“b”或“c”)处。
(2)某化学兴趣小组在学完金属活动性顺序相关知识后,他们做了钠与硫酸铜溶液反应的实验,发现并没有铜生成,而是产生蓝色絮状沉淀和少量黑色物质。于是他们进行了如下探究:
【实验探究1】取一块绿豆大小的金属钠,放入盛有20mL蒸馏水的烧杯中,发现金属钠浮在水面上,熔化成一个闪亮的小球并四处游动,发出嘶嘶的响声,收集反应产生的气体,发现该气体能燃烧。
【实验探究2】在上述反应所得溶液中滴加硫酸铜溶液,产生蓝色絮状沉淀。
【实验探究3】将蓝色絮状沉淀加热得到黑色固体。
【查阅资料】①钠在常温下能与水剧烈反应,生成一种碱和一种气体。②氢氧化铜受热易分解。③氧化铜为黑色固体。
【问题分析】①写出钠与水反应的化学方程式 ,点燃反应产生的气体前应该先 。②写出产生蓝色絮状沉淀的化学方程式 。
【实验结论】在金属活动性顺序中,活动性较强的金属 (填“一定”或“不一定”)能将位于其后面的金属从它们的盐溶液中置换出来。
【反思与交流】钠与硫酸铜溶液反应产生少量黑色物质的可能原因是 。
实验与探究是化学学习的重要方法和内容,李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹,他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣.
【查阅资料】
①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu 2(OH) 2CO 3],受热易分解;
②无水硫酸铜为白色粉末,遇水变蓝;
③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物,NaOH与CO 2反应生成碳酸钠固体和水
④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液,碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中.
【发现问题】
查阅资料后,该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热,发现试管中的固体由绿色变成黑色,同时试管壁上有无色液滴生成.
为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物,进行了如下探究:
探究一:碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分.
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉;② ;③碳和氧化铜的混合物.
【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告:
实验操作与现象 |
实验结论 |
|
猜想②正确 |
探究二:碱式碳酸铜受热分解还会生成CO 2和H 2O.
【进行实验】选择如下图所示装置进行验证
步骤一:连接A和B,打开活塞,通入一段时间的空气;
步骤二:点燃酒精灯,依次连接装置A→B→ → (填"C","D");
步骤三:点燃酒精灯,观察到明显现象后,停止加热
【解释与结论】
①当观察到 ,说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO 2和H 2O,写出装置C中反应的化学方程式 ;
②写出Cu 2(OH) 2CO 3受热分解的化学方程式 .
【反思与评价】
上述装置中A的作用是 .
蚊虫叮咬时能分泌出蚁酸刺激皮肤,某兴趣小组进行了如下探究。
查阅资料:(1)蚁酸化学名称为甲酸(HCOOH),熔点为8.6℃,一定条件下加热分解生成两种物质;(2)常温下,氯化钯(PdCl 2)溶液常用于检验CO的存在:CO+PdCl 2+H 2O═CO 2+Pd↓(灰色)+2HCl。
探究Ⅰ:蚁酸的酸碱性
【进行实验】向盛有蚁酸溶液的试管中滴加石蕊试液,变红色,结论: 。
【链接】当被蚊虫叮咬后,在叮咬处涂抹一些物质可减轻痛痒。下列物质你选择的是 (填字母)。
a.肥皂水
b.食醋
c.食盐水
探究Ⅱ:蚁酸的分解产物
【设计实验】常温下,在一定条件下加热蚁酸应选择装置 (填"A"或"B");
【进行实验】将分解产物通入C处空瓶,实验中观察到D处瓶内出现灰色沉淀,结论:分解产物中有 ,同时可观察到C处瓶内的现象是 ,写出蚁酸分解的化学方程式 。
探究Ⅲ:产物的性质
【拓展实验】排尽装置内的空气后,关闭K 2,打开K 1,点燃酒精喷灯,F处玻璃管内的现象: ,结论:一氧化碳具有还原性;此时H处瓶内无明显现象,证明二氧化碳在G处被完全吸收,分析该装置存在的缺陷: ;然后打开K 2,关闭K 1,Ⅰ处装置的作用是 。
小明在实验室里进行以下实验:他首先取溶质质量分数为30%、密度为1.15g•mL﹣1的较浓盐酸40mL与46g蒸馏水混合配制稀盐酸,再跟石灰石反应制得气体,将此气体通入澄清石灰水,但一直未见浑浊出现。为此,小明请教老师,老师建议他为弄明原因进行实验探究。下面是他探究的过程,请你帮他填答补充完整。
【提出问题】为什么制得的气体不能使石灰水变浑浊?
【猜想假设】猜想一:盐酸浓度仍过大,气体中有挥发出来的氯化氢气体
猜想二:澄清石灰水已经完全变质
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①将所得气体通入稀硝酸和硝酸银的混合溶液中 |
|
猜想一正确 化学方程式 |
②吸取少量所用澄清石灰水于试管中,滴加 ,振荡。 |
溶液变红色 |
猜想二不正确 |
【分析结论】原来所配盐酸浓度达 ,应当将其再进行稀释。
【反思拓展】①小明的实验证明了澄清石灰水没有完全变质,但是并不能说明澄清石灰水没有变质,理由是 。
②若除掉二氧化碳中混有的少量氯化氢气体,可选择的最佳试剂是 (填字母序号)。
a.氢氧化钠溶液
b.水
c.饱和的碳酸氢钠溶液
d.硝酸银溶液
茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢,某小组同学对茶垢清洁剂进行了探究。
【查阅资料】如图1所示是某品牌茶垢清洁剂说明书中的部分内容。说明书中碳酸钠的俗称有误,应改为 。
【提出问题Ⅰ】茶垢清洁剂溶于水时生成过氧化氢,是否生成氧气?
【实验1】在盛有茶垢清洁剂固体的小烧杯中,加适量常温水,完全溶解后得到无色溶液,观察到有小气泡缓慢冒出,伸入带火星的木条,木条不复燃。
【实验2】取三份等量的实验1中的溶液,分别加入甲、乙、丙三支试管中,按图2所示进行实验。观察到都较快产生气泡,且温度越高产生气泡越快;伸入带火星的木条,木条都复燃。
【表达交流Ⅰ】通过实验证明,茶垢清洁剂溶于水时生成氧气。
(1)实验1中"木条不复燃"的原因是 。
(2)实验2中丙试管内不再产生气泡后,其中溶液所含溶质与加热前溶液的不同是 。
【提出问题Ⅱ】茶垢清洁剂溶于水时生成碳酸钠,是否生成氢氧化钠?
【实验3】取实验2丙试管内溶液,按如图3流程进行实验。
【表达交流Ⅱ】
(1)加入试剂X的目的是 (用化学方程式表示)。
(2)不新增试剂,检验加入的试剂X已足量的方法是 。
(3)溶液M呈 色,说明茶垢清洁剂溶于水时没有生成氢氧化钠。
【反思总结】
(1)茶垢清洁剂溶于水生成了碳酸钠和过氧化氢。碳酸钠溶液有较好的去污效果,过氧化氢分解生成活性氧,可深层带走污垢。
(2)使用茶垢清洁剂时应选择 的水进行溶解,去垢效果更好。
在介绍氢气的制法时,老师告诉同学们,铝丝与一种可以用铁制容器盛装的溶液反应,也会生成氢气。
【提出问题】与铝丝反应的是什么溶液?
【交流讨论】分析后,大家一致认为该溶液不是稀盐酸或稀硫酸,原因是 。
同学们决定进一步探究。老师为同学们提供了该溶液。
【查阅资料】含有不同金属离子的溶液在灼烧时会产生不同颜色的火焰
钠 |
钙 |
钾 |
黄色 |
砖红色 |
紫色(透过蓝色钴玻璃) |
【实验探究】
①小强取该溶液于试管中,向其中滴加紫色石蕊溶液,发现紫色石蕊溶液变蓝。
②小明用铂丝蘸取该溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察到火焰呈黄色。
③有同学提出应向该溶液中滴加稀盐酸,小美取该溶液于试管中,向其中加入足量的稀盐酸后,没有看到明显现象,这样做是为了排除 (填离子符号)的干扰。
【实验结论】该溶液为 溶液。
【交流反思】
①老师告诉同学们,铝与该溶液反应除了生成氢气外,还生成了一种含有AlO 2 ﹣的盐,请写出该反应的化学方程式 。
②金属铝的化学性质较活泼,而生活中使用的铝制品却耐腐蚀,原因是 。
碳酸钠在生产和生活中具有重要的用途。某化学兴趣小组为探究碳酸钠的化学性质,进行了如下实验。
向盛有适量碳酸钠溶液的四支试管中分别加入下列试剂,实验现象记录如下:
试管编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
加入试剂 |
无色酚酞试液 |
稀盐酸 |
澄清石灰水 |
氯化钡溶液 |
实验现象 |
|
有气泡产生 |
有白色沉淀产生 |
有白色沉淀产生 |
试管1中的实验现象是 。
试管2中发生反应的化学方程式 。
化学兴趣小组的同学们对反应后试管中的溶质进一步探究:某一小组将试管3、4中的物质分别过滤,得到滤液A和B。
甲、乙两同学对滤液A中溶质的成分进行探究:
【提出问题】滤液A中溶质的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:NaOH 猜想二:NaOH和Na 2CO 3猜想三:
【进行实验】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
甲:取少量滤液A于试管中,加入过量稀盐酸 |
有气泡生成 |
猜想 成立 |
乙: |
有白色沉淀生成 |
【实验结论】通过实验,甲、乙两同学均验证猜想 成立。乙同学的实验操作为 。
【实验拓展】丙同学取一定量的滤液A和B于小烧杯中混合,有白色沉淀生成,该反应的实质是 (从离子相互结合的角度分析)。
【反思与评价】
1、碳酸钠溶液呈碱性,可以和盐酸、氢氧化钙和氯化钡等物质发生反应。
2、要验证反应后物质的成分,既要验证生成物,还应考虑反应物。
小嘉用H2O2溶液制取氧气时,在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2,再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢?查阅资料发现:在不加入水时,若注入H2O2溶液速度过快,反应会过于剧烈而引发事故。
【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢?
【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度,从而减缓反应速度。
【实验方案】他利用如图装置,在相同条件下,分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验,观察并比较。
【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度,使反应速度变慢。
【交流反思】
(1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的 相同。
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较 。
【继续探究】针对提出的问题,他又利用如图装置,用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是 。
(1)除探究要素不同之外,其它条件都应该是相同的,在相同条件下,分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验,为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的速度相同。
(2)图中实验,用量筒收集生成的氧气,判断产生氧气的速度时,可以通过观察产生气泡的快慢,还可以比较相同时间内收集到氧气的体积。
(3)利用如图装置,用3%的H2O2溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验,控制的变量是温度不同,进行该实验所基于的假设是水可以降低温度,减缓反应的速率。
故答案为:
某化学兴趣小组用如图装置验证一氧化碳还原氧化铜,并探究其还原产物的组成.
(1)装置及反应原理探究
①B装置中浓硫酸的作用为 .
②说明CO能还原CuO的现象为 .
③上述整套装置中发生的化学反应,其中属于化合反应的化学方程式 .(不考虑CO 2和H 2O的反应.)
(2)产物成分探究
【查阅资料】Ⅰ、一氧化碳还原氧化铜.除生成铜外还可能生成氧化亚铜(Cu 2O)
Ⅱ、Cu 2O为不溶于水的红色固体
Ⅲ、Cu 2O+H 2SO 4═Cu SO 4+Cu+H 2O
【提出问题】红色固体含有什么物质?
【猜想假设】假设一:红色固体只含Cu
假设二:红色固体只含Cu 2O
假设三: .
【实验验证】该小组为验证上述假设,取少量红色固体,加到足量稀硫酸中,观察到溶液变为蓝色,红色固体部分溶解.
【实验结论】根据上述实验结果,可知红色固体中一定含有 .
【数据处理】为进一步确定红色固体的成分,甲、乙两同学分别称取各自实验后的一定质量的红色固体,加到足量稀硫酸中使其充分反应,经过滤、洗涤、干燥后,称量剩余红色固体质量如表,请完善表中内容.
实验人员 |
红色固体(g) |
剩余红色固体(g) |
实验结论 |
甲 |
7.2 |
3.2 |
|
乙 |
4.08 |
2.48 |
|
【交流与反思】只要假设合理,方法正确,根据实验现象和数据就能得出结论.
某化学兴趣小组在实验室探究碳酸钠溶液与稀盐酸的反应原理,请你一起完成实验探究。
实验一:在5mL稀盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液,边滴边振荡,直至滴完5mL碳酸钠溶液。
现象:开始有气泡产生,一段时间后无气泡产生。写出碳酸钠与稀盐酸反应的化学方程式 。在反应后的溶液中加入2滴酚酞溶液,溶液变红,则反应后溶液中的溶质是 。
实验二:在5mL碳酸钠溶液中逐滴加入稀盐酸,边滴边振荡,直至滴完5mL稀盐酸。
现象:整个实验过程无气泡产生。
【提出问题】用量相同的两种反应物,滴加顺序不同,现象为什么不一样呢?
【查阅资料】碳酸钠溶液与盐酸反应:
1.盐酸过量时,反应生成NaCl、CO 2和H 2O;
2.盐酸不足时,产物是NaCl和NaHCO 3。
【假设猜想】实验二结束后,试管中溶液的溶质有哪些?
猜想1:NaCl、Na 2CO 3和NaHCO 3
猜想2:
猜想3:NaCl
猜想4:NaCl和HCl
小明认为猜想3和4明显不合理,理由是 。
【实验探究】实验二结束后,将试管中溶液分成三等份,分别做下列三个实验。
序号 |
实验操作及实验现象 |
实验结论 |
实验1 |
加入硝酸银溶液,产生白色沉淀 再加入稀硝酸溶液,沉淀不消失 |
溶液中含 (写离子符号) |
实验2 |
加入 溶液,无沉淀产生 |
猜想1不成立 |
实验3 |
加入 溶液,有 产生。 |
猜想2成立 |
【交流反思】用量相同的两种反应物,滴加顺序不同,现象和产物可能都不一样。
小倩同学了解到:外国人把中国称为"China",在英文中与瓷器是同一个单词。"青花瓷"又是在中国瓷器中最具代表性的。绘制青花瓷纹饰的原料中主要含有氧化钴(CoO)。
她查阅元素周期表发现钴[读音:gǔ]元素符号为Co,在周期表中与铁元素同位于第4周期、第Ⅷ族。
【提出问题】
小倩同学产生疑问:为什么钴和铁都在第Ⅷ族呢?
【寻求帮助】
(1)[咨询老师]得知:因为铁与钴两种元素原子的结构具有相同点(见图2),使得二者的化学性质相似。因此把这两种元素放在一起。
请你帮助小倩完成下列问题:
①钴元素在元素周期表中的原子序数为 ;一个钴原子比一个铁原子多一个 (填序号)。
A.中子 B.电子 C.质子 D.电子层
②铁原子与钴原子具有相同的 (填序号,下同)。元素的化学性质主要与原子的 有关,因此二者的化学性质相似。
A.核电荷数 B.核外电子数 C.电子层数 D.最外层电子数
③在化学反应中,金属钴和铁一样,也能与稀盐酸发生反应放出氢气,反应的化学方程式为 ;钴在氧气中燃烧生成Co 3O 4,化学方程式为 。
(2)[查阅资料]钴元素有着广泛的用途:钴及其化合物在材料生产、化工生产、医疗中都有着广泛的应用。钴在电池制造中需求量增长很快,钴酸锂(已知:化学式为LiCoO 2,锂元素化合价为+1)常用作手机电池的正极材料,其中钴元素的化合价为 。
【深入探讨】
[产生问题]既然钴与铁的单质具有相似的性质,那么两种元素的化合物是否也有相似的化学性质?
[设计并实验验证]
(1)根据所学知识,同学们已知下列反应可以进行,并进行实验:
FeO FeCl 2 Fe(OH) 2
观察记录实验现象:氧化亚铁为黑色固体;实验a中,随着稀盐酸的加入,黑色固体逐渐溶解,溶液呈现浅绿色;实验b中,加入氢氧化钠溶液后出现白色沉淀,静置在空气中,沉淀物颜色发生变化,最后变为红褐色。[查阅资料得知:原因是溶液中的Fe(OH) 2遇空气中的氧气生成Fe(OH) 3]
(2)同学们欲探究钴元素化合物的性质。设计并进行了如下实验:
CoO CoCl 2 Co(OH) 2
请你依据实验现象,完成下列问题:
Ⅰ.实验①中,取少量灰黑色的氧化钴放入试管中,加入稀盐酸,固体被溶解,溶液呈红色,写出反应的化学方程式 。另取一支试管加入少量氧化钴,滴入浓盐酸,固体被溶解,溶液呈绿色。说明反应后钴离子在溶液中呈现的颜色与加入酸的 有关。
Ⅱ.实验②中,加入氢氧化钠溶液,出现青蓝色沉淀。将试管静置在空气中,沉淀物颜色发生变化,最终变为棕色,试推测沉淀物颜色变化可能与空气中的 有关。
通过实验探究,同学们得出结论:铁和钴两种元素的化合物化学性质相似。
央视频道《是真的吗?》栏目中有一段视频:将"锡纸"剪成一段两头宽中间窄的纸条,然后两头分别连接电池的正负极,观察到"锡纸"立即燃烧.据此,小晟同学取某种"锡纸"进行了探究:
(1)"锡纸"燃烧的原因:"锡纸"两端接入电池两极后造成短路致使"锡纸"燃烧,从燃烧的条件分析:开始"锡纸"不燃烧但短路后却能燃烧的原因是 (填"与氧气接触"或"温度达到着火点").
(2)探究"锡纸"中金属的成分:"锡纸"中的金属是锡吗?
【查阅资料】①"锡纸"是锡箔或铝箔和纸粘合而成;
②锌粉是一种深灰色固体
③锡(Sn)与酸或盐溶液反应生成+2价的锡盐
【提出猜想】猜想Ⅰ:"锡纸"中的金属是锡; 猜想Ⅱ:"锡纸"中的金属是铝;
【进行实验】设计方案并进行实验
实验操作 |
实验现象 |
实验分析与结论 |
取打磨后的"锡纸"片放入试管中,滴加氯化锌溶液 |
"锡纸"表面有深灰色固体析出 |
根据实验现象,结合金属活动性顺序 可知猜想 (填"Ⅰ"或"Ⅱ") 成立;反应的化学方程式为 . |
【交流讨论】①实验中打磨"锡纸"的目的是 ;
②下列物质的溶液可以替代氯化锌溶液完成上述实验的是 (填序号).
A.氯化铜 B.硝酸银 C.硫酸钠 D.硫酸亚铁
【拓展应用】电器短路会引起火灾,我们要严加防范.如果电器着火应该采取的灭火方法是 .
试题篮
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