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物質(zhì)鑒別的思路和規(guī)律一、物質(zhì)的檢驗(1)原則原理正確、現(xiàn)象明確、方法簡單易行、試劑用量最少。(2)要求解答物質(zhì)檢驗的有關題目時,應按取樣、操作、現(xiàn)象、結論的順序進行描述。具體應做到:①“先取樣,后操作”。如果樣品是固體,一般先用水溶解,配成溶液后再檢驗。②要“各取少量溶液分別加入幾只試管中”進行檢驗,不得在原試劑瓶中進行檢驗。③要“先現(xiàn)象,后結論”。(3)基本步驟外觀初步判斷(固體、溶液中離子、氣體的顏色)化學方法進一步確認(利用特征反應)得出正確結論(根據(jù)現(xiàn)象作出判斷)1.常見氣體的檢驗常見氣體檢驗方法H2純凈的氫氣在空氣中燃燒呈淡藍色火焰,混合空氣點燃有爆鳴聲,生成物只有水。不是只有氫氣才產(chǎn)生爆鳴聲;可點燃的氣體不一定是氫氣02可使帶火星的木條復燃C12黃綠色,能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(03、N02也能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{)HC1無色有刺激性氣味的氣體。在潮濕的空氣中形成白霧,能使?jié)駶櫟乃{色石藍試紙變紅;用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時冒白煙;將氣體通入AgN03溶液時有白色沉淀生成。S02無色有刺激性氣味的氣體。能使品紅溶液褪色,加熱后又顯紅色。能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。H2S無色有具雞蛋氣味的氣體。能使Pb(N03)2或CuS04溶液產(chǎn)生黑色沉淀,或使?jié)駶櫟拇姿徙U試紙變黑。NH3無色有刺激性氣味,能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時能生成白煙。NO2紅棕色氣體,通入水中生成無色的溶液并產(chǎn)生無色氣體,水溶液顯酸性。NO無色氣體,在空氣中立即變成紅棕色CO2能使澄清石灰水變渾濁;能使燃著的木條熄滅。SO2氣體也能使澄清的石灰水變混濁,N2等氣體也能使燃著的木條熄滅。CO可燃燒,火焰呈淡藍色,燃燒后只生成CO2;能使灼熱的CuO由黑色變成紅色。CH4無色氣體,可燃,淡藍色火焰,生成水和CO2;不能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。C2H4無色氣體、可燃,燃燒時有明亮的火焰和黑煙,生成水和CO2。能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。C2H2無色無臭氣體,可燃,燃燒時有明亮的火焰和濃煙,生成水和CO2,能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。幾種重要陽離子的檢驗(1)H+能使紫色石蕊試液或橙色的甲基橙試液變?yōu)榧t色。(2)Na+、K+用焰色反應來檢驗時,它們的火焰分別呈黃色、淺紫色(通過鈷玻片)。(3)Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液產(chǎn)生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。(4)Mg2+能與NaOH溶液反應生成白色Mg(OH)2沉淀,該沉淀能溶于NH4C1溶液。(5)A13+能與適量的NaOH溶液反應生成白色A1(OH)3絮狀沉淀,該沉淀能溶于鹽酸或過量的NaOH溶液。(6)Ag+能與稀鹽酸或可溶性鹽酸鹽反應,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀HNO3,但溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。(7)NH4+銨鹽(或濃溶液)與NaOH濃溶液反應,并加熱,放出使?jié)駶櫟募t色石藍試紙變藍的有刺激性氣味NH3氣體。(8)Fe2+能與少量NaOH溶液反應,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色Fe(OH)3沉淀?;蛳騺嗚F鹽的溶液里加入KSCN溶液,不顯紅色,加入少量新制的氯水后,立即顯紅色。2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—(9)Fe3+能與KSCN溶液反應,變成血紅色Fe(SCN)3溶液,能與NaOH溶液反應,生成紅褐色Fe(OH)3沉淀。(10)Cu2+藍色水溶液(濃的CuCl2溶液顯綠色),能與NaOH溶液反應,生成藍色的Cu(OH)2沉淀,加熱后可轉變?yōu)楹谏腃uO沉淀。含Cu2+溶液能與Fe、Zn片等反應,在金屬片上有紅色的銅生成。3.幾種重要的陰離子的檢驗(1)OH一能使無色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示劑分別變?yōu)榧t色、藍色、黃色°(2)Cl一能與硝酸銀反應,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+°(3)Br—能與硝酸銀反應,生成淡黃色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。(4)1一能與硝酸銀反應,生成黃色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能與氯水反應,生成I2,使淀粉溶液變藍。(5)SO42—能與含Ba2+溶液反應,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。(6)SO32—濃溶液能與強酸反應,產(chǎn)生無色有刺激性氣味的SO2氣體,該氣體能使品紅溶液褪色。能與BaCl2溶液反應,生成白色BaSO3沉淀,該沉淀溶于鹽酸,生成無色有刺激性氣味的SO2氣體。(7)S2一能與Pb(NO3)2溶液反應,生成黑色的PbS沉淀°(8)CO32一能與BaCl2溶液反應,生成白色的BaCO3沉淀,該沉淀溶于硝酸(或鹽酸),生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體。(9)HCO3-取含HCO3一鹽溶液煮沸,放出無色無味CO2氣體,氣體能使澄清石灰水變渾濁?;蛳騂CO3—鹽酸溶液里加入稀MgSO4溶液,無現(xiàn)象,加熱煮沸,有白色沉淀MgCO3生成,同時放出CO2氣體。(10)PO43—含磷酸根的中性溶液,能與AgNO3反應,生成黃色Ag3PO4沉淀,該沉淀溶于硝酸°(11)NO3—濃溶液或晶體中加入銅片、濃硫酸加熱,放出紅棕色氣體。4.幾種重要有機物的檢驗(1)苯能與純溴、鐵屑反應,產(chǎn)生HBr白霧。能與濃硫酸、濃硝酸的混合物反應,生成黃色的苦杏仁氣味的油狀(密度大于1)難溶于水的硝基苯。(2)乙醇能夠與灼熱的螺旋狀銅絲反應,使其表面上黑色CuO變?yōu)楣饬恋你~,并產(chǎn)生有刺激性氣味的乙醛。乙醇與乙酸、濃硫酸混合物加熱反應,將生成的氣體通入飽和Na2CO3溶液,有透明油狀、水果香味的乙酸乙酯液體浮在水面上。(3)苯酚能與濃溴水反應生成白色的三溴苯酚沉淀。能與FeCl3溶液反應,生成紫色溶液。(4)乙醛能發(fā)生銀鏡反應,或能與新制的藍色Cu(OH)2加熱,生成紅色的Cu2O沉淀。二、物質(zhì)鑒別的幾種主要類型1、 任意選擇試劑的物質(zhì)鑒別這是指一般類型鑒別題。它不限所用鑒別試劑的多少,只要求能簡明扼要,一一區(qū)別開來即可。比如,鑒別下列六種氣體:O2、 Cl2、NH3、CO2、N2、空氣。對于此題可先觀色,即黃綠色者為C12,后聞氣味,即有刺激性氣味的是NH3,其余再點燃,火焰無明顯變化的是空氣,燃燒更旺的是O2,火焰熄滅的是CO2和N2,再將CO2和N2分別通入石灰水,石灰水變渾濁的是CO2,不變的為N2。任選試劑鑒別物質(zhì)的思路和規(guī)律一是根據(jù)待鑒物特性加以鑒別。比如,黃綠色的氣體為氯氣,臭雞蛋氣味為硫化氫,火焰呈黃色是鈉,能使品紅褪色且加熱后恢復原色的是SO2等。二是根據(jù)待鑒物的酸堿性,或陰、陽離子的特征反應加以鑒別。比如,關于鹽酸、硫酸、NaOH、Na2CO3和KNO3五種溶液的鑒別,可分析它們的陰離子,先選含有Ba2+的溶液和稀HNO3鑒別出硫酸和Na2CO3,然后用紫色石蕊試液將鹽酸、NaOH和KNO3鑒別出來。三是對多種待鑒物,則可按其共性去分組,按其個性來鑒別。2.限用一種試劑的鑒別題這類題較前者更復雜,它要求只允許用一種試劑加以一一區(qū)別。為此,我們所選用的那種試劑須能分別與被鑒別物反應,產(chǎn)生各種不同的現(xiàn)象才行,即被檢物有幾種就應產(chǎn)生幾種不同的現(xiàn)象(包括沒有明顯變化也是一種現(xiàn)象)。限用一種試劑鑒別物質(zhì)的規(guī)律(1)當被鑒物陽離子相同,陰離子不同時,可加入能與這些陰離子反應產(chǎn)生不同顏色沉淀的陽離子。比如,只用一種試劑鑒別NaCl、Na3PO4、Na2S、NaOH、NaNO3五種無色溶液,用AgNO3溶液就能達到目的。(2)當被鑒物陽離子相同,陰離子是揮發(fā)性酸根,或不穩(wěn)定性酸根、或弱酸根離子時,可選用強酸鑒別。比如,只用一種試劑鑒別Na2S、Na2CO3、Na2SO3、Na2S2O3、Na[Al(OH)4]、NaCl六種溶液,可加入鹽酸或硫酸即可。(3)當被鑒物陽離子相同,陰離子中部分具有還原性,且采用非氧化性酸難以一次鑒別的,則應選用濃硫酸等強氧化性酸為鑒別試劑。比如,Na2S、Na2CO3、Na2SO3、 Na2SO4、 NaBr等溶液的鑒別,選用濃硫酸為好。(4)當被鑒物陰離子相同,陽離子不同時,可選用強堿做鑒別試劑。倘若Zn2+鹽和A13+鹽溶液同存于被鑒物之例時,難以用強堿將它們區(qū)別開來,則改用氨水即可。比如,NaOH、(NH4)2SO4、A12(SO4)3、 MgSO4、 Fe2(SO4)3五種溶液可選用NaOH溶液來鑒別;又比如,NaNO3、Zn(NO3)2、 Al(NO3)3、AgNO3等四種溶液的鑒別,宜用氨水來鑒別。(5)當被鑒物中存在強酸弱堿鹽或存在強堿弱酸鹽時,則可選用與其能發(fā)生雙水解,并能產(chǎn)生沉淀和氣體的鹽做試劑。比如,Ca(NO3)2、 Al2(SO4)3、 Na2SO4、 H2SO4四種溶液,可選用Na2CO3溶液做試劑就能——將它們鑒別開來。(6)當被鑒物中含有醛基、羥基、羧基或多個羥基時,可考慮使用新制的Cu(OH)2來鑒別。比如,乙醇、甘油、葡萄糖、乙醛、乙酸的鑒別就是用新制的Cu(OH)2來完成的。(7)當被鑒物中含有酚羥基、C=C等官能團時,則可考慮用溴水作試劑來鑒別。比如,乙烯、氫硫酸、苯酚、AgNO3四種溶液就是用溴水來鑒別的。(8)當被鑒物中含有醋酸鹽、酚類物質(zhì),及其它一些無機物時,可用FeCl3溶液加以鑒別。比如,用FeCl3溶液可鑒別乙醇、乙酸鈉、苯酚、硝酸銀、碘化鉀五種溶液。(9)在水中溶解性及密度不同的有機物,可用水做鑒別試劑。比如,乙醇、CCl4和苯三種液體就可用水來鑒別。3、不用任何試劑的鑒別題它要求不準用任何外來試劑去參與物質(zhì)鑒別。為此,須掌握待鑒物之間相互鑒別之功能,或先加熱或先觀察所給物質(zhì)顏色,或先水溶然后再相互滴加鑒別之。如不用任何試劑,將HCl、BaCl2、NaOH、CuSO4四種溶液鑒別出來。經(jīng)觀察,四種溶液中只有CuSO4溶液顯藍色,其余為無色。把CuSO4溶液分別滴入另三種溶液中,有白色沉淀產(chǎn)生的原溶液為BaCl2溶液;有白藍色沉淀產(chǎn)生的原溶液為NaOH溶液,剩余的為HCl溶液不用任何試劑鑒別物質(zhì)的思路(1)利用物質(zhì)的物理性質(zhì)(如顏色、氣味、溶解性等)直接鑒別。比如,不外加試劑鑒別濃硫酸、濃硝酸、硫酸銅溶液。即可一看顏色,溶液是藍色者為硫酸銅溶液,二看揮發(fā)性,打開瓶蓋,有白霧者為濃硝酸,無明顯現(xiàn)象的為濃硫酸。(2)先利用被鑒物的物理性質(zhì)辨別出其中一種物質(zhì),然后用這種物質(zhì)做試劑去鑒別其余物質(zhì)或再用被檢的物質(zhì)做試劑,又去鑒別剩余物,直到一一鑒別出來為止。比如,現(xiàn)有MgSO4②NaOH③FeCl3④NaCl四種溶液,不外加試劑,用最簡單的方法鑒別的順序是()(A)①②③④(B)②③④①(C)③②①④(D)③①④②先看顏色檢出FeCl3溶液(棕黃色),然后將FeCl3溶液做試劑去鑒別其余三種溶液,產(chǎn)生紅褐色沉淀的是NaOH溶液,再用NaOH溶液做試劑去鑒別剩余二種溶液,產(chǎn)生白色沉淀的是MgSO4溶液,無白色沉淀的是NaCl溶液。(3)若用物理性質(zhì)不能直接鑒別出其中一種物質(zhì),則可將幾種待鑒物編號,然后采用加熱,或兩兩混合,根據(jù)不同現(xiàn)象一一鑒別出來。比如,不另加試劑鑒別碳銨、硫銨、氯銨、蘇打、小蘇打五種白色固體?,F(xiàn)用圖示法如下:編號操作現(xiàn)象結論①有刺激性氣體放出,試管中無殘留物 NH4HCO3②△有刺激性氣體放出,試管中有殘留物 (NH4)2SO4③一冒白煙,試管口附近有白色固狀物 NH4Cl④無變化 Na2CO3有無色氣體產(chǎn)生,試管中有白色固體殘留,⑤試管口有液珠 NaHCO3三、物質(zhì)鑒別題的解題步驟、方法物質(zhì)鑒別題的解題步驟、方法又根據(jù)物質(zhì)的狀態(tài)不同而又有所區(qū)別。但解答此類題的敘述程序基本相同,就是:由操作到現(xiàn)象再到結論最后寫出有關方程式。1、 氣態(tài)物質(zhì)的鑒別鑒別氣態(tài)物質(zhì)的步驟和方法一般遵循:①看氣體的顏色;②嗅氣味;③用試紙檢驗;④用火點燃⑤加有關試劑。當然,在具體操作時,可根據(jù)題意省略或變動其中的某些步驟和順序【例1】在個集氣瓶里分別盛有Cl2、 N2、O2、 H2S、CO2、HCl、NO2、CO、H2、NO等氣體,試用最簡單的方法把它們鑒別出來。解析:①看顏色:黃綠色的為Cl2,棕紅色的為NO2,瓶口附近出現(xiàn)棕紅色的為NO;②嗅氣味:有臭雞蛋氣味的為H2S,有刺激性氣味的為HCl;③用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗:試紙變紅的為CO2(此步也可省略);④用燃著的木條試驗:熄滅的為N2,燃燒更旺的為O2,氣體被點燃的是CO、H2;⑤用蘸有石灰水的玻璃棒置于燃燒的火焰附近,石灰水出現(xiàn)渾濁的為CO,無渾濁出現(xiàn)的為H2。2、 固態(tài)物質(zhì)的鑒別鑒別固態(tài)物質(zhì)時,一般采用如下的步驟和方法,即①分別取出試樣,配成溶液;②各取少量試液,分別加入有關的試劑,根據(jù)不同現(xiàn)象加以區(qū)分或分組;③分組取出少量試液,各加有關的試劑,根據(jù)反應特征,加以區(qū)分【例2】現(xiàn)有瓶白色固體,它們是Al2O3、 CaCO3、 Ba(OH)2、 MgCl2、 BaSO4、 AlCl3、 NH4NO3、NaNO3、 (NH4)2SO4、 無水CuSO4等,是將它們一一鑒別出來。解析:①加水配成溶液,不溶的有Al2O3、CaCO3、BaSO4;溶液成藍色的為無水CuSO4;溶液成無色的有Ba(OH)2、MgCl2、 AlCl3、 NH4NO3、 NaNO3、(NH4)2SO4②在不溶物組中分別加NaOH溶液,溶解的為A12O3,不溶的為CaCO3、BaSO4。再向CaCO3、BaSO4中分別加鹽酸,溶解的為CaCO3,仍不溶的為BaSO4③在無色溶液組中分別加CuSO4溶液,出現(xiàn)藍色沉淀的為Ba(OH)2;不出現(xiàn)沉淀的為MgCl2、 AlCl3、 NH4NO3、NaNO3、(NH4)2SO4等④在余下的五種溶液中,分別加Ba(OH)2溶液,無明顯現(xiàn)象的為NaNO3;有白色沉淀且不消失的為MgCl2,有白色沉淀過量后消失的為AlCl3,有氣體產(chǎn)生而無沉淀的為NH4NO3,既有氣體產(chǎn)生又生成沉淀的為(NH4)2SO4(溶液的鑒別在另一專題中單獨歸納)你會尋找鑒別方法嗎?“有比較才有鑒別”??梢?,比較是鑒別的前提。通過比較,找出性質(zhì)差異,依據(jù)性質(zhì)差異尋找體現(xiàn)性質(zhì)差異的鑒別方法,是解答鑒別物質(zhì)題的常規(guī)思路。要提醒同學們的是:找差異可從整體找,也可從局部找;可從化學性質(zhì)找,也可從物理性質(zhì)找。對同一問題的鑒別方法可能有多種。例如:題目:如何鑒別室溫下等體積飽合食鹽水、蒸餾水各一杯。解析:飽和食鹽水與蒸餾水的差異是顯而易見的:即蒸餾水中不含Na+和Cl-。就是這種組成上的差別,造成它們性質(zhì)上的很多差異。因而就有如下的可用鑒別方法:1、 往兩液體中分別滴入AgNO3溶液,有白色沉淀產(chǎn)生者為飽和食鹽水。2、 分別稱量等體積的兩液體,質(zhì)量大者為飽和食鹽水。3、 分別測兩液體的導電性,導電能力強者為飽和食鹽水。4、 分別測丙液體的沸點,高者為飽和食鹽水。5、 分別加熱蒸發(fā)兩液體,冷卻后見有晶體者為飽和食鹽水。6、 分別在兩液體中加入少量食鹽晶體,攪拌后有不溶晶體者為飽和食鹽水。7、 在兩液體中分別通入日^氣體,有晶體析出者為飽和食鹽水。8、 用潔凈鉑絲分別蘸取兩液體在無色火焰上灼燒,火焰呈黃色者為飽和食鹽水。當然,還可以有其他的辦法。另外,有人認為,只要嘗一下這兩種液體的味道便可解決問題,豈不更簡單。本來這辦法也是正確的,不過,在化學上,我們總是盡可能避免去嘗物質(zhì)的味道,以免錯嘗了毒物。專項訓練1?甲、乙、丙、丁分別是Al2(S04)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四種物質(zhì)中的一種,若將丁溶液滴入乙溶液中,有白色沉淀生成,繼續(xù)滴加沉淀消失;丁溶液滴入甲溶液中,無明顯現(xiàn)象,據(jù)此推斷丙物質(zhì)是()A.Al2(S04)-3B.NaOHC.BaCl2D.FeS042.有以下四組物質(zhì):FeCl2、 Al(NO3)3、 MgSO4、 NH4NO3四種溶液②MnO2、 FeS、CuO、C四種黑色固體④NaCl、AlCl3、 Ba(OH)2、 HCl四種溶液。其中只用一種試劑(允許加熱)就能將組內(nèi)物質(zhì)區(qū)別開的是()只有①③只有①②③ C.只有①③④D.全部3.不另加試劑,也不用焰色反應,就能鑒別的溶液組是()A、 Al2(SO4)3、 Na2CO3、BaCl2、H2SO4B、 Na2SO4、 BaClTOC\o"1-5"\h\z2、 K2CO3、 KNO3C、 NaCl、AgNO3、 CaCl2、Na2CO3D、 MgSO4、 NaOH、BaCl2、 NaCl4.下列各組溶液,不用其他試劑就不能鑒別的是()A.FeCl3、 NaNO3、Na2CO3、 NaClB.NaOH、MgSO4、 Na2CO3、NaHSO4C.AgNO3、KNO3、KCl、NaBrD.HCl、BaCl2、NaOH、CuSO45.下列各組稀溶液,不用其他試劑或試紙,僅利用溶液間的相互反應,就可以將它們區(qū)別開的是()硝酸鉀硫酸鈉氯化鈣氯化鋇B,硫酸硫酸鋁氯化鈉氫氧化鈉C.鹽酸硫酸鈉碳酸鈉氫氧化鈉D,硫酸氫鈉氯化鎂氫氧化鋇硫酸鈉6.關于某無色溶液中所含離子的鑒別,下列判斷正確的是()A.加入AgNO3溶液,生成白色沉淀,再加入稀鹽酸沉淀不溶解,可確定有C1-存在B.加入加Ba(N03)2溶液,生成白色沉淀,再加稀鹽酸不溶解,可確定有I-存在C.通入32后,溶液變?yōu)辄S色,加入淀粉溶液后變藍,可確定有I-存在。,加入鹽酸,生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁,則原溶液中一定有大量C032-7.下列各組溶液只需通過相互滴加就可以鑒別出來的是()A.NaA102溶液和鹽酸B.NaHC03溶液和Ca(OH)2溶液C.濃NaOH溶液和濃NH3C1溶液D.稀硫酸和碳酸鈉溶液8、檢驗某未知溶液中時否含有S042-,下列操作最合理的是()入、加入稀硝酸酸化的Ba(N03)2溶液B、 加入鹽酸酸化的BaCl2溶液C、 先加稀硝酸酸化,再加Ba(N03)2溶液D、 先加鹽酸酸化,再加BaCl2溶液9.甲、乙、丙、丁分別是Na0H、MgCl2、FeS04、NaCl四種物質(zhì)的一種。若將丁溶液滴入乙溶液,發(fā)現(xiàn)有白色沉淀;若將丁溶液分別滴入甲、丙溶液時,無明顯現(xiàn)象則乙物質(zhì)是()A.MgCl2B.Na0HC.FeS04D.NaCllO.為了區(qū)別五瓶無色溶液:HC1、A1C13、Ba(N03)2、NaC1、 Na2CO3,四位學生都沒有用酒精燈,三位學生另用了試劑(甲另用了酚酞試劑乙另用了NaOH溶液丙另用了紫色石蕊試液),丁沒有另用任何試劑,其中操作步驟一定最少的是()甲和丙B.乙C.乙和丙D.T11.一瓶無色氣體,可能含氧化氫、硫化氫、二氧化硫、二氧化氮、溴化氫、二氧化碳中的1種或幾種,將其通入氯氣中,得無色透明溶液,將該溶液分成兩份,1份加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,析出白色沉淀:1份加入硝酸酸化的硝酸銀溶液,也有白色沉淀生成。下面結論正確的是()①原氣體中肯定有SO2②原氣體中可能有SO2③原氣體中肯定無H2S、HBr、NO2④不能肯定是否含有HC1⑤原氣中肯定不含CO2⑥原氣中肯定含HC1A.①③④B.①④⑤C.①③⑥D.①②③④⑤⑥12.某無色溶液可能含K2SO4、 KCl、CuCl2、 CaCl2和Na2CO3中的一種或幾種,依次進行下列實驗:⑴取少

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