2014高考名师推荐化学实验专题(带解析).doc

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1、2014高考名师推荐化学实验专题(带解析) 实验题 实验室用少量的溴水和足量的乙醇制备 1, 2 二溴乙烷的装置如下图所示: 有关数据列表如下: 乙醇 1,2-二溴乙烷 乙醚 状态 无色液体 无色液体 无色液体 密度 g cm-3 0.79 2.2 0.71 沸点 78.5 132 34.6 熔点 -l30 9 -1l6 回答下列问题: ( 1)烧瓶 D中发生的主要的反应方程式 。 ( 2)安全瓶 B可以防倒吸 ,并可以检查实验进行时试管 D是否发生堵塞。请写出发生堵塞时瓶 B中的现象 。 ( 3)在装置 C中应加入 (填字母 ) ,其目的是 _。 a水 b浓硫酸 c氢氧化钠溶液 ( 4)若产

2、物中有少量未反应的 Br2,最好用 洗涤除去。(填字母) a水 b氢氧化钠溶液 c碘化钠溶液 d乙醇 采取分离的主要玻璃仪器是 ; ( 5)若产物中有少量副产物乙醚,可用 的方法除去。 ( 6)反应过程中应用冷水冷却装置 D,但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是 。 ( 7)判断该制各反应已经结束的最简单方法是 ; 答案:( 1) CH2=CH2+Br2CH2Br-CH2Br ( 2) B中广口瓶中液面下降,导管中水面上升 ( 3) c 除去可能产生的酸性气体 SO2、 CO2 ( 4) b 分液漏斗 ( 5)蒸馏或分蒸; ( 6)溴在常温下,易挥发,乙烯与溴反应时放热,溴更易挥发,冷却可避

3、免溴的大量挥发,但 1, 2-二溴乙烷的凝固点 9 较低,不能过度冷却; ( 7)乙烯和溴水发生加成反应生成 1, 2-二溴乙烷, 1, 2-二溴乙烷为无色,所以判断反应结束的方法是观察溴的颜色完全褪去。 某化学活动小组设计如下图所示 (部分夹持装置已略去 )实验装置,以探究潮湿的 Cl2与 Na2CO3反应得到的固体物质。 ( 1)写出 装置 A中发生反应的离子方程式: 。 ( 2)写出试剂 Y的名称 _。 ( 3)已知:通入一定量的氯气后,测得 D 中只有一种常温下为黄红色的气体,其为含氯氧化物。可以确定的是 C中含有的氯盐只有一种,且含有 NaHCO3,现对 C成分进行猜想和探究。 提出

4、合理假设: 假设一:存在两种成分: NaHCO3和 _ 假设二:存在三种成分: NaHCO3和 _、 _。 设计方案,进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。 限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀硝酸、 BaCl2 溶液、澄清石灰水、 AgNO3 溶液、试管、小烧杯。 实验步骤 预期现象和结论 步骤 1:取 C中的少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水至固体溶解,然后将所得溶液分别置于 A、 B试管中。 步骤 2:向 A试管中滴加 _: 若无明显现象,证明固体中不含碳酸钠; 若溶液变浑浊,证明固体中含有碳酸钠。 步骤 3:向 B试管中滴加 _: 若溶液变浑浊,结合步骤 2中的 ,则假设

5、一成立:结合步骤 2中的 ,则假设二成立。 ( 4)已知 C中有 0.1 mol Cl2参加反应。若假设一成立,可推知 C中反应的化学方程式为 。 ( 5)常温下 Na2CO3和 NaHCO3均为 0.1mol/L的混合溶液中, c(OH-)-c(H+)=_ (用含碳元素的粒子浓度表示),在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶液中溶质的成分有 _。 答案:( 1) MnO2+4H+2Cl-=Mn2+Cl2+2H2O ( 2)饱和食盐水 ( 3) NaCl, NaCl、 Na2CO3; BaCl2溶液; AgNO3溶液; ( 4) 2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O

6、 ( 5) c( HCO3-) +3c( H2CO3) +( CO32-) /2 某校化学兴趣小组设计了图示实验装置(图中省略了夹持仪器)来测定某铁碳合金中铁的质量分数,并探究铁与浓硫酸的反应。 ( 1) m 克铁碳合金中加入过量浓硫酸,未点燃酒精灯前, A、 B 均无明显现象,其原因是 常温下碳与浓硫酸不反应; 。 ( 2)写出加热时 A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式 。 ( 3) B中的现象是 ; C的作用是 。 ( 4)随着反应的进行, A中还可能发生某些离子反应,写出相应的离子方程式 反应一段时间后,从 A中逸出气体的速率仍然 较快,除因温度较高,反应放热外,还可能的原因是 ; (

7、5)待 A中不再逸出气体时,停止加热,拆下 E并称重, E增重 bg。则铁碳合金中铁的质量分数为 (写含 m、 b的表达式)。 ( 6)某同学认为上述方法较复杂,使用下图所示的装置和其它常用实验仪器测定某些数据即可。为了快速和准确的计算出铁的质量分数,最简便的实验操作是 (填写代号)。 A用排水法测定 H2的体积 B反应结束后,过滤、洗涤、称量残渣的质量 C测定反应前后装置和药品的总质量 答案:( 1) 铁在浓硫酸中纯化 ( 2) C+2H2SO4(浓) CO2+2SO2+2H2O ( 3) B中:品红溶液褪色 C中:除去 SO2 ( 4) 2Fe3+Fe3Fe2+或 Fe+2H+Fe2+H2

8、 铁、碳在溶液中形成原电池 ( 5)( 11m-3b) /11m ( 6) C 铝镁合金是飞机制造、化工生产等行业的重要材料。研究性学习小组的同学,为测定某含镁 3% 5%的铝镁合金 (不含其他元素 )中镁的质量分数,设计了下列两种不同实验方案进行探究。填写下列空白: 【方案一】 【实验方案】将铝镁合金与足量 NaOH溶液反应,测定剩余固体质量。 实验中发生反应的化学方程式是 _。 【实验步骤】 ( 1)称取 10.8 g铝镁合金粉末样品,溶于体 为 V物质的量浓度为 4.0 mol L-1 NaOH溶液中,充分反应。则 NaOH溶液的体积 V_mL。 ( 2)过滤、洗涤、干燥、称量固体。该步

9、骤中若未洗涤固体,测得镁的质量分数将 _(填 “偏高 ”、 “偏低 ”或 “无影响 ”)。 【方案二】 【实验方案】将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应,测定生成气体的体积。 【实验步骤】 ( 1)同学们拟选用下列实验装置完成实验: 你认为最简易的装置其 连接顺序是 A接 ( )( )接 ( )( )接 ( )(填接口字母,可不填满)。 ( 2)仔细分析实验装置后,同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如图所示的实验装置。 装置中导管 a的

10、作用是 _。 实验前后量气管中液面读数分别为 V1 mL、 V2mL,则产生氢气的体积为_mL。 若需确定产生氢气的量,还需测定的数据是 _。 答案:方案一: 2Al 2NaOH 2H2O=2NaAlO2 3H2 ( 1) 97 ( 2)偏高 方案二:( 1) E D G ( 2) 使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等,打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下;滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差 (V1-V2) 实验时的温度和压强 某兴趣小组设计出下图所示装置来改进教材中 “铜与硝酸反应 ”实验,以探究化学实验的绿色化。 ( 1)实验前

11、,关闭活塞 b,试管 d中加水至浸没长导管口,塞紧试管 c和 d的胶塞,加热 c,其目的是 _。 ( 2)在 d中加适量 NaOH溶液, c中放一小块铜片,由分液漏斗 a向 c中加入2mL浓硝酸, c中反应的化学方程式是 _。 再由 a向 c中加 2mL蒸馏水, c中的实验现象是 _。 ( 3)下表是制取硝酸铜的三种方案,能体现绿色化学理念的最佳方案是 _,理由是 _。 方案 反应物 甲 Cu、浓硝酸 乙 Cu、稀硝酸 丙 Cu、 O2、稀硝酸 ( 4)该小组同学向 d中加入 KBr溶液, c中加入固体 KMnO4,由 a向 c中加入浓盐酸。观察到的实验现象是 _;该小组同学实验目的是 _,但

12、此实验的不足之处是 _。 答案:( 1)检查装置气密性 ( 2) Cu+4HNO3(浓) =Cu( NO3) 2+2NO2+2H2O;反应变缓,气体颜色变淡 ( 3)丙;耗酸量最少,无污染 ( 4) c中有黄绿色气体产生, d中溶液变为黄棕色;证明氧化性 KMnO4 Cl2Br2;没有处理尾气 某研究小组为探究 SO2和 Fe(NO3)3溶液的反应的实验。设计了如下图所示装置进行实验 .已知: 1.0 mol/L的 Fe(NO3)3溶液的 pH 1 请回答: ( 1)装置 A中用于添加浓硫酸的仪器名称为 。 ( 2)实验前鼓入 N2的目的是 。 ( 3)装置 B中产生了白色沉淀,其成分是 _,

13、说明 SO2具有 _性。 ( 4)分析 B中产生白色沉淀的原因。 观点 1: SO2与 Fe3 反应; 观点 2:在酸性条件下 SO2与 NO3-反应; 若观点 1正确,除产生沉淀外,还应观察到的现象是 。 按观点 2,装置 B中反应的离子方程式是 。 有人认为,如将装置 B中的 Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液,在相同条件下进行实验,也可验证观点 2是否正确。此时应选择的最佳试剂是(填序号) 。 A 1 mol/L稀硝酸 B 1.5 mol/L Fe(NO3)2溶液 C 6.0 mol/L NaNO3溶液和 0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液 D 3.0 mol/L NaNO3

14、溶液和 0.1mol/L硫酸等体积混合的溶液 答案:( 1)分液漏斗 ( 2)排净装置中的空气,防止溶液中的 SO2被空气中的氧气氧化,干扰实验。 ( 3) BaSO4 还原 ( 4) 静置一段时间后,溶液由棕黄色变成浅绿色 3SO2+2NO3-+3Ba2+2H2O=3BaSO4+2NO+4H+ C 下图为苯和溴的取代反应的改进实验装置图。其中 A为具支试管改制成的反应容器,在其下端开了一小孔,塞好石棉绒,再加入铁屑粉少量。 填写下列空白:(注:溴苯与 NaOH溶液不可以发生水解反应) ( 1)向反应容器 A中逐滴加入溴和苯的混合液,几秒钟内就发生反应。写出A中所发生反应的化学方程式(有机物写

15、结构简式) _。 ( 2)试管 C中苯的作用是 _;反应 开始后,观察 D和 E试管,看到的现象为 D中 _ ; E中 ; ( 3)反应 2 min至 3 min后,在 B中的 NaOH溶液可观察到的现象是 。 ( 4)在上述整套装置中,具有防倒吸的仪器有 _(填字母) ( 5)改进后的实验除 步骤简单,操作方便,成功率高; 各步现象明显; 对产品便于观察这 3个优点外,还有一个优点是 _。 答案:( 1) 2Fe+3Br2=2FeBr3 ( 2)除去 HBr中混有的溴蒸气; D中石蕊试液变红,并在导管口有白雾; E中出现浅黄色沉淀,在导管口有白雾产生; ( 3)在溶液底部有无色油状液体出现。

16、 ( 4) DEF ( 5)还有一个优点是:尾气吸收处理完全,防止污染空气。 S2C12是一种金黄色易挥发的液体,常用作橡胶硫化剂。某化学兴趣小组拟设计实验制备少量的 S2C12, 嗽淖柿现 2Cl2在水中易发生歧化反应(一部分硫元素化合价升高,另一部分化合价降低)。加热条件下硫单质和干燥、纯净的 Cl2反应即可生成 S2C12,反应的化学方程式为: 2S+Cl2 S2Cl2。 反应涉及的几种物质的熔沸点如下: 物质 S S2Cl2 沸点 / 445 138 熔点 / 113 -76 该小组设计的制备装置如下图(夹持仪器已略去) 回答下列问题: ( 1)连接好实验装置后的第一步实验操作是 _。

17、 ( 2)实验中需要加热的仪器是 (填写字母) ( 3)装置 B、 C中的试剂分别是 。 ( 4)装置 D中仪器 a的作用是 。 ( 5)反应结束后从锥形瓶内混合物中分离出产品的方法是 _。 ( 6)若实验过程中缺少 C装置,发现产品浑浊不清,请用化学方程式表示其原因 _。 ( 7)实验完毕,小组中的一位同学把剩余浓盐酸倒入 E烧杯中,发现有黄绿色剌激性气体产生。用离子方程式表示产生该现象的原因 _。 答案:( 1)检查装置的气密性 ( 2) AD ( 3)饱和食盐水 浓硫酸 ( 4)冷凝回流、导气 ( 5)蒸馏 ( 6) 2S2Cl2+H2O=4HCl+2S+SO2 ( 7) ClO-+Cl

18、-+2H+=Cl2 +H2O 制备水杨酸对正辛基苯基酯( )如下: 步骤一:将水杨酸晶体投入三颈烧瓶中,再加入氯苯,搅拌溶解后,加入无水三氯化铝。 步骤二:按图 12所示装置装配好仪器,水浴加热控制温度在 20 40 之间,在搅拌下滴加 SOCl2,反应制得水杨酰氯,该反应为: (水杨酸) SOCl2 (水杨酰氯) HCl SO2 步骤三:将三颈烧瓶中的混合液升温至 80 ,再加入对正辛苯酚( ),温度控制在 100 左右,不断搅拌。 步骤四:过滤、蒸馏、减压过滤;酒精洗涤、干燥。 ( 1)步骤一中加入三氯化铝的作用是 。 ( 2)实验时,冷凝管中的水应从 进 出(选填 “a”或 “b”);装

19、置 c的作用是 。 ( 3)步骤三 发生反应的化学方程式为 。 ( 4)步骤四减压过滤操作中,除烧杯、玻璃棒外,还必须使用的硅酸盐材料的仪器有 。 ( 5)步骤四减压过滤时,有时滤纸会穿孔,避免滤纸穿孔的措施是 。 答案:( 1)催化剂 ( 2) a 、 b ;吸收 SO2、 HCl ( 3) ( 4)布氏漏斗 吸滤瓶 ( 5)减少真空度,或者加一层(或多层滤纸) 填空题 王老师在用酒精喷灯做 “铁与水蒸气反应 ”后,该校高一化学研究性小组同学对得到的黑色固体物质进行了如下实验: ( 1)甲同学认为:该黑色固体为四氧化三铁。请写出黑色固体溶于稀盐酸的化学方程式 _; ( 2)乙同学提出:根据上

20、述实验现象甲同学的观点不可靠,理由是 _; ( 3)深红色溶液 C放置一段时间后,发现红色褪去。关于溶液褪色的原因,同学们纷纷猜想: 假设一:氯水有强氧化性,将溶液中的 SCN 氧化; 假设二:空气中有还原性物质,将 ; 假设三:氯水有极强的氧化性,将 ; 基于假设一,为验证合理与否,可选用试剂:浓硫酸、 1.0mol L-1HNO3、1.0mol L-1盐酸、 1.0mol L-1NaOH、 0.lmol L-1FeC13、 0.lmol L-1 CuSO4、20%KSCN、蒸馏水。 实验操作 预期现象 结论 取少量褪色后的溶液, 说明假设一是合理的 ( 4)乙同学用酒精灯加热做铁与水蒸气反

21、应的实验,也得到了黑色固体,它不能被磁铁吸引,当加入盐酸溶解该固体时,溶液呈浅绿色,再滴加 KSCN 溶液不变色。由此她认为生成该固体的化学方程式为 。 答案:( 1) Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O ( 2)该固体不一定只是 Fe3O4,当黑色固体是 Fe3O4和 FeO,或 Fe3O4和 Fe,或Fe3O4、 FeO 和 Fe时,也都有上述现象。 ( 3)溶液中的 Fe3+被还原为 Fe2+溶液中的 +3铁被氧化成更高价态的铁 实验操作 预期现象 取少量褪色的溶液,滴加 20%KSCN 溶液 如果溶液变红色 或取少量褪色后的溶液,加入 0.1mol/LFeCl3溶

22、液 或如果溶液不变红色 ( 4) Fe+H2O=FeO+H2 碳酸钠俗称纯碱,其用途很广。实验室中,用碳酸氢铵和饱和食盐水可制得纯碱。各物质在不同温度下的溶解度见表。 实验步骤 、化盐与精制: 粗盐(含 Ca2 、 Mg2 、 SO42-)溶解; 加入足量 NaOH和Na2CO3溶液,煮沸; 过滤; 加入盐酸调 pH至 7。 、转化: 将精制后的食盐溶液温度控制在 3035 之间;在不断搅拌下,加入研细的碳酸氢铵;保温,搅拌半小时; 静置, a 、 b ; 得到 NaHCO3晶体。 、制纯碱:将得的 NaHCO3放入蒸发皿中,在酒精灯上灼烧,冷却到室温,即得到纯碱。 完成下列填空: ( 1)

23、“化盐与精制 ”可除去的粗盐中的杂质离子是 。 ( 2) “转化 ”的离子方程式是 。 ( 3) “转化 ”过程中,温度控制在 3035 之间的加热方式是 ;为什么温度控制在 3035 之间 。 ( 4) a、 b处的操作分别是 、 。 ( 5)实验室制得的纯碱含少量 NaCl还可能含少量 NaHCO3,为测定纯碱的纯度,用电子天平准确称取样品 G克,将其放入锥形瓶中用适量蒸馏水溶解,滴加 2滴酚酞,用 c mol/L的标准盐酸滴定至溶液由浅红色变成无色且半分钟不变,滴定过程中无气体产生,所用盐酸的体积为 V1mL。此时发生的反应为: CO32- H HCO3- 样品中碳酸钠质量百分含量的表达

24、式是 。 向锥形瓶溶液中继续滴加 2滴甲基橙,用同浓度的盐酸继续滴定至终点,所用盐酸的体积为 V2mL。滴定终点时溶液颜色的变化是 ;根据实验数据,如何判断样品含 NaHCO3 。 答案:( 1) Ca2 、 Mg2 ( 2) Na HCO3-NaHCO3 ( 3)水浴加热;温度过高造成 NH4HCO3分解,温度过低 NH4HCO3的溶解度小 ( 4)过滤洗涤 ( 5) Na2CO3%=( 106cV110-3) /G 黄色变为橙色且半分钟不变; V2 V1则含有 NaHCO3 钠硫电池作为一种新型储能电池,其应用逐渐得到重视和发展。 ( 1) Al(NO3)3是制备钠硫电池部件的原料之一。由

25、于 Al(NO3)3容易吸收环境中的水分,需要对其进行定量分析。具体步骤如下图所示: 加入试剂 a后发生反应的离子方程式为 。 操作 b为 ,操作 c为 。 Al(NO3)3待测液中, c (Al3+) = mol L-1(用 m、 v表示)。 ( 2)钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠( Na2Sx)分别作为两个电极的反应物,固体 Al2O3陶瓷(可传导 Na+)为电解质,其反应原理如下图所示: 根据下表数据,请你判断该电池工作的适宜温度应控制在 范围内(填字母序号)。 物质 Na S Al2O3 熔点 / 97 8 115 2050 沸点 / 892 444 6 2980 a 100

26、以下 b 100 300 c 300 350 d 350 2050 放电时,电极 A为 极。 放电时,内电路中 Na+的移动方向为 (填 “从 A到 B”或 “从 B到 A”)。 充电时,总反应为 Na2Sx=2Na + xS( 3x5),则阳极的电极反应式为 。 答案:( 1) Al3+3NH3 H2O=Al( OH) 3+3NH4+ 过滤洗涤 灼烧 冷却 1000m/51v ( 2) c 负 从 A到 B Sx-2e-=xS 工业上由黄铜矿 (主要成分 CuFeS2)冶炼铜的主要流程如下: ( 1)气体 A中的大气污染物可选用下列试剂中的 _ a浓 H2SO4 b稀 HNO3 c NaOH

27、溶液 d氨水 ( 2)用稀 H2SO4浸泡熔渣 B,取少量所得溶液,滴加 KSCN 溶液后呈红色,说明溶液中存在 (填离子符号),检验溶液中还存在 Fe2 的方法是 (注明试剂、现象)。 ( 3)由泡铜冶炼粗铜的化学反应方程式为 。 ( 4)以 CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含 Al、 Zn、 Ag、 Pt、 Au等杂质)的电解精炼,下列说法正确的是 。 a电能全部转化为化学能 b粗铜接电源正极,发生氧化反应 c溶液中 Cu2 向阳极移动 d利用阳极泥可回收 Ag、 Pt、 Au等金属 ( 5)利用反应 2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O 可制备 CuSO4,若将该反应设

28、计为原电池,其正极电极反应式为 。 答案:( 1) cd ( 2) Fe3 取少量溶液,滴加 KMnO4溶液, KMnO4溶液褪色(其它答案:只要合理) ( 3) 3Cu2O+2Al Al2O3+6Cu ( 4) bd ( 5) 4H +O2+4e-=2H2O 某研究小组模拟工业处理电镀含氰废水并测定处理的效率,利用下图所示装置进行实验。将 CN-的浓度为 0.2 mol L-1的含氰废水 100 mL与 100 mL NaClO 溶液(过量)置于装置 三颈烧瓶中,充分反应。打开分液漏斗活塞,滴入 100 mL稀 H2SO4,关闭活塞。 已知装置 中发生的主要反应依次为: CN-+ ClO-=

29、CNO-+ Cl- 2CNO-+2H+ +3C1O-=N2+2CO2+3C1-+H2O ( 1) 和 的作用是 。 ( 2)装置 中,生成需由装置 除去的物质的离子方程式为 。 ( 3)反应结束后,缓缓通入空气的目的是 。 ( 4)为计算该实验中含氰废水被处理的百分率,需要测定 的质量。 ( 5)已知 CN-的处理效率可高达 90%,产生的 CO2在标准状况下的体积为 。 答案:( 1)排除空气中 CO2对实验的干扰 ( 2) ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2O ( 3)使装置内残留的 CO2全部进入装置 而被吸收 ( 4)装置 反应前后的质量或沉淀 ( 5) 0.4L 氯化铜是一种广泛

30、用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜(含杂质 Fe)按下述流程制备氯化铜晶体( CuCl2 2H2O)。 ( 1)实验室采用如下图所示的装置,可将粗铜与 Cl2反应转化为固体 1(加热仪器和夹持装置已略去)。 仪器 A的名称是 。 装置 B中发生反应的离子方程式是 。 如果浓盐酸不能顺利滴下,可能的原因是 。 装置 中盛装的试剂是 ,其作用是 。 ( 2)在 CuCl2溶液转化为 CuCl2 2H2O 的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为黄绿色。小组同学欲探究其原因。 已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系: (aq) +4Cl-(aq) (aq) +4H2O(l) 蓝色 黄色 上述反应的化学平衡常数表达式是 K= 。 现欲使溶液由黄色变成蓝色,请写出两种可采用的方法 a b 。 ( 3)由 CuCl2溶液得到 CuCl2 2H2O 的过程中要加入盐酸的目的是 。 答案:( 1) 分液漏斗 MnO2+4H+3Cl- Mn2+Cl2+2H2O 分液漏斗的上口瓶塞没有打开 NaOH溶液 吸收未反应的氯气,防止污染 ( 2) K=c( )/c( )c4(Cl-) a 加水稀释 b AgNO3溶液 ( 3)抑制铜离子的水解,提高产品的产率。

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