内容正文:
第二十一讲 氨气、铵盐
考点精编
一、氨气
1.物理性质:
氨气是一种无色,有 气味的气体,易液化形成液氨, 溶于水,密度比空气小
化学性质:
a.与水反应 氨水显
b.NH3 中 N 的化合价-3 价,具有还原性 4NH3+5O2 NO+6H2O
c.氨气还能与酸反应,用以制备化肥铵盐:
2. 氨的实验室制法
其他实验室制取氨气的简易方法
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
浓氨水+固体 NaOH
NaOH 溶于水放热,促使氨水分解, 且 OH-浓度的增大有利于 NH3 的生成
5. 喷泉实验
(1)实验原理:由于氨气极易溶于水( 1 ∶ 700),挤压胶头滴管,使烧瓶内气体由于溶解迅 速减少,从而导致压强急剧减小,外界大气压将烧杯中的水压入烧瓶,形成美丽的喷泉
(2)现象:烧杯里的水(滴有酚酞)由玻璃管进入烧瓶,产生红色喷泉
(3)实验关键:①实验前,氨气应收集满; ②氨和烧瓶应该绝对干燥;③整个装置不漏气
(4)实验表明:NH3 、HCl、SO2 等易溶于水的气体都能产生喷泉
虽然 CO2 、H2S、Cl2 等气体在水中溶解度较小,不能形成喷泉,但若采用 NaOH 等碱性溶 液,这些气体易被强碱溶液吸收而形成喷泉
例题:
1. 已知氨气可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用下图中的装置可以实现该反应。 实验时 C 中粉末逐渐变为红色,D 中出现无色液体。下列有关说法正确的是( )
A.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 2: 3
B.装置 D 中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝
C.装置 B 中加入的物质可以是碱石灰或无水氯化钙
D.为防止装置 D 中发生倒吸,可以改用向下排空气法收集氮气
2、 铵盐
1.物理性质: 一般是 , 溶于水,是重要的化肥。 2.化学性质(请用化学方程式表示)
(1)由非氧化性酸的构成的铵盐受热易分解:
实验现象:加热后不久,在试管上端的试管壁上有白色固体附着(现象类似升华和凝华,但有 本质的差别后者为物理变化,可用来做物质的分离和提纯)
(2)与强碱共热反应用以制备氨气:
NH4ClNH3 ↑+HCl↑ NH4Cl+NaOHNaCl +H2O+NH3 ↑
3. NH4+ 的检验方法:如证明某种白色固体或无色溶液是否含有铵盐,即检验 NH4+ 的存在。 方法:取样在试管中配制少量溶液,加入浓碱溶液→加热→检验 NH4+ ,若在试管口放湿润 的红色石蕊试纸,则现象是试纸变蓝,原理(离子方程式)
例题:
1. 称取(NH4)2SO4 和 NH4HSO4 混合物样品 7.24 g,加入含 0.1 mol NaOH 的溶液,完全 反应,生成 NH3 1792 ml(标准状况),则(NH4)2SO4 和 NH4HSO4 的物质的量比为( )
A. 1:1 B. 1:2
C. 1.87:1 D.3.65:1
题型突破
题型一 氨气的性质
1.喷泉是一种常见的自然现象,如图是化学教材中常用的喷泉实验装置(夹持仪器已略去),在烧瓶中充满干燥气体,而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列气体和液体的组合中不可能形成喷泉的是
A.NO和水 B.HCl和水 C.和水 D.和氢氧化钠溶液
2.“双色双喷泉”实验装置如图所示,图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢,烧杯内均装有滴有紫色石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是
A.在实验室中,不能通过直接加热氯化铵来制备氨气
B.在实验室中制备干燥的氨气和氯化氢时,均可选用无水氯化钙作干燥剂
C.同时打开止水夹a、c、d,左侧形成蓝色喷泉,右侧形成红色喷泉
D.同时打开止水夹a、c、d,左侧形成红色喷泉,右侧形成蓝色喷泉
3.化工厂用浓氨水检验氯气管道是否漏气,利用的反应如下:。
(1)若漏氯气,可以观察到的现象是产生 。
(2)NH3中N元素的化合价为 。
(3)Cl2中的Cl原子得电子后其离子结构示意图 ,上述反应中作还原剂的物质是 (写化学式,下同),上述反应中还原产物是 。
(4)反应每消耗3个Cl2时,转移 个电子。
(5)参加反应的NH3和作为还原剂的NH3的个数比为 。
题型二 氨气的制备实验
1.阅读下列科普短文,根据所学知识回答问题。
①NH3在生活、生产中用途广泛,可用作制冷剂和农业化肥。氨气是一种具有强烈刺激性气味的无色气体,易溶于水,其水溶液②氨水呈碱性。氨气能与酸反应,如和③盐酸反应有④NH4Cl生成。在催化剂的作用下,氨气与⑤O2发生反应,生成⑥NO和⑦H2O,该反应是工业制备硝酸的重要步骤之一。氨气能与一些氧化物发生反应,如与⑧CuO在加热条件下发生反应生成⑨Cu和N2。实验室中,通过加热NH4Cl和⑩Ca(OH)2的混合固体可以制备氨气。
(1)上述标有序号的物质中,属于氧化物的是 (填标号,后同),属于混合物的是 。
(2)⑨能导电,但⑨不是电解质的原因是 。氨水能导电,但氨气不是电解质,请例举一种与氨气该情况类似的物质: (填化学式)。
(3)Ca(OH)2在水中的电离方程式为 。
(4)④与⑩加热可制备NH3,发生反应的化学方程式为 ,下列装置可用于收集NH3的是 (填标号)。
A. B. C. D.
(5)加热条件下,氨气与⑧反应的化学方程式为 。
15.某小组同学在实验室设计实验模拟工业生产。
I.用消石灰和氯化铵固体制备NH3
(1)NH3的发生装置应选择图中的 (填字母代号),制备NH3的化学方程式为 。
(2)欲收集一瓶干燥的NH3,选择图中的装置,其连接顺序为:发生装置→ (按气流方向,用小写字母表示)。
II.设计了如图所示的实验装置模拟工业生产制备少量硝酸。
(3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上,由此可知该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,反应的化学方程式是 。
(4)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键,当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生,还伴有白烟.白烟的化学式是 。
题型三 铵盐的性质
1.碳酸氢铵()性质不稳定,受热易分解为、(强烈刺激性气味的气体)和,可用作食品膨松剂,其水溶液呈碱性。请回答下列问题:
已知:。
(1)属于 (填“酸”“碱”或“盐”),其在水中的电离方程式为 。充分加热,发生反应的化学方程式为 ,最终生成 。也是一种常见的食品膨松剂,与相比,作食品膨松剂的不足之处为 。
(2)菜农有时会将碳酸氢铵放在蔬菜大棚内,并将碳酸氢铵置于高处,加入稀盐酸,再将大棚密封,发生反应的离子方程式为 。生成的可促进植物光合作用,增加蔬菜产量,将碳酸氢铵与稀盐酸置于大棚高处反应的原因可能是 。
(3)与足量的NaOH溶液共热会有生成,该反应的离子方程式为___________(填标号)。
A.
B.
C.
D.
2.回答下列问题。
(1)化肥氯化铵可以补充土壤中的N元素,施用氯化铵时需要注意避免烈日曝晒,因为(写出对应的化学方程式) 。
(2)HNO3与某含氮化合物常用于检验Cl-的存在,该含氮化合物的化学式为 。
(3)某实验小组利用以下装置制取氨气并探究氨气的性质:
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②装置B中的干燥剂是 (填名称)。
③装置C中的现象是 。
④实验进行一段时间后,挤压装置D中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是 。
⑤为防止过量氨气外逸,需在上述装置末端增加尾气吸收装置,应选用的装置是 (填“E”或“F”)。
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第二十一讲 氨气、铵盐
考点精编
一、氨气
1.物理性质:
氨气是一种无色,有 气味的气体,易液化形成液氨, 溶于水,密度比空气小
【答案】刺激性 极易
化学性质:
a.与水反应 氨水显
b.NH3 中 N 的化合价-3 价,具有还原性 4NH3+5O2 NO+6H2O
c.氨气还能与酸反应,用以制备化肥铵盐:
【答案】NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH— 弱碱性 NH3+HCl=NH4Cl
2. 氨的实验室制法
其他实验室制取氨气的简易方法
方法
化学方程式(或原理)
气体发生装置
加热浓氨水
浓氨水+固体 NaOH
NaOH 溶于水放热,促使氨水分解, 且 OH-浓度的增大有利于 NH3 的生成
NH3·H2O ===△== NH3 ↑ +H2O
5. 喷泉实验
(1)实验原理:由于氨气极易溶于水( 1 ∶ 700),挤压胶头滴管,使烧瓶内气体由于溶解迅 速减少,从而导致压强急剧减小,外界大气压将烧杯中的水压入烧瓶,形成美丽的喷泉
(2)现象:烧杯里的水(滴有酚酞)由玻璃管进入烧瓶,产生红色喷泉
(3)实验关键:①实验前,氨气应收集满; ②氨和烧瓶应该绝对干燥;③整个装置不漏气
(4)实验表明:NH3 、HCl、SO2 等易溶于水的气体都能产生喷泉
虽然 CO2 、H2S、Cl2 等气体在水中溶解度较小,不能形成喷泉,但若采用 NaOH 等碱性溶 液,这些气体易被强碱溶液吸收而形成喷泉
例题:
1. 已知氨气可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用下图中的装置可以实现该反应。 实验时 C 中粉末逐渐变为红色,D 中出现无色液体。下列有关说法正确的是( )
A.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 2: 3
B.装置 D 中液体可以使干燥的红色石蕊试纸变蓝
C.装置 B 中加入的物质可以是碱石灰或无水氯化钙
D.为防止装置 D 中发生倒吸,可以改用向下排空气法收集氮气
【答案】B
2、 铵盐
1.物理性质: 一般是 , 溶于水,是重要的化肥。 2.化学性质(请用化学方程式表示)
(1)由非氧化性酸的构成的铵盐受热易分解:
实验现象:加热后不久,在试管上端的试管壁上有白色固体附着(现象类似升华和凝华,但有 本质的差别后者为物理变化,可用来做物质的分离和提纯)
(2)与强碱共热反应用以制备氨气:
【答案】 白色或无色晶体 易
NH4ClNH3 ↑+HCl↑ NH4Cl+NaOHNaCl +H2O+NH3 ↑
3. NH4+ 的检验方法:如证明某种白色固体或无色溶液是否含有铵盐,即检验 NH4+ 的存在。 方法:取样在试管中配制少量溶液,加入浓碱溶液→加热→检验 NH4+ ,若在试管口放湿润 的红色石蕊试纸,则现象是试纸变蓝,原理(离子方程式)
【答案】 NH4+ +OH-= NH3+H2O
例题:
1. 称取(NH4)2SO4 和 NH4HSO4 混合物样品 7.24 g,加入含 0.1 mol NaOH 的溶液,完全 反应,生成 NH3 1792 ml(标准状况),则(NH4)2SO4 和 NH4HSO4 的物质的量比为( )
A. 1:1 B. 1:2
C. 1.87:1 D.3.65:1
【答案】C
题型突破
题型一 氨气的性质
1.喷泉是一种常见的自然现象,如图是化学教材中常用的喷泉实验装置(夹持仪器已略去),在烧瓶中充满干燥气体,而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体。下列气体和液体的组合中不可能形成喷泉的是
A.NO和水 B.HCl和水 C.和水 D.和氢氧化钠溶液
【答案】A
【分析】在烧瓶中充满干燥气体,而胶头滴管及烧杯中分别盛有液体,若形成喷泉,则气体极易溶于液体或气体极易与液体反应而溶解,以此来解答。
【详解】A.一氧化氮难溶于水,则不能形成喷泉,故A选;
B.HCl极易溶于水,则可形成喷泉,故B不选;
C.氨气极易溶于水,可形成喷泉,故C不选;
D.二氧化碳极易与NaOH反应,产生压强差,形成喷泉,故D不选;
故选A。
2.“双色双喷泉”实验装置如图所示,图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢,烧杯内均装有滴有紫色石蕊试液的蒸馏水。下列说法错误的是
A.在实验室中,不能通过直接加热氯化铵来制备氨气
B.在实验室中制备干燥的氨气和氯化氢时,均可选用无水氯化钙作干燥剂
C.同时打开止水夹a、c、d,左侧形成蓝色喷泉,右侧形成红色喷泉
D.同时打开止水夹a、c、d,左侧形成红色喷泉,右侧形成蓝色喷泉
【答案】BD
【详解】A.若直接加热氯化铵,其分解生成的氨气和氯化氢气体在试管口又会化合生成氯化铵,A项正确;
B.氨气能与无水氯化钙反应,B项错误;
C.实验中同时打开止水夹a、c、 d,氨气与氯化氢反应生成氯化铵固体,使两烧瓶内气体压强都减小,从而形成喷泉,盛氨气的烧瓶(左侧)内形成蓝色喷泉,盛氯化氢气体的烧瓶(右侧)内形成红色喷泉, C项正确;
D.结合选项C分析可知,盛氨气的烧瓶(左侧)内形成蓝色喷泉,盛氯化氢气体的烧瓶(右侧)内形成红色喷泉, D项错误;
故选BD;
3.化工厂用浓氨水检验氯气管道是否漏气,利用的反应如下:。
(1)若漏氯气,可以观察到的现象是产生 。
(2)NH3中N元素的化合价为 。
(3)Cl2中的Cl原子得电子后其离子结构示意图 ,上述反应中作还原剂的物质是 (写化学式,下同),上述反应中还原产物是 。
(4)反应每消耗3个Cl2时,转移 个电子。
(5)参加反应的NH3和作为还原剂的NH3的个数比为 。
【答案】(1)白烟
(2)-3
(3) NH3
(4)6
(5)4:1
【详解】(1)若漏氯气,可以观察到的现象是产生氯化铵白烟;
(2)NH3中N元素的化合价为-3;
(3)
Cl-的离子结构示意图为;NH3中N元素化合价升高,失电子,作还原剂,上述反应中Cl2中氯元素化合价降低,还原产物是;
(4)反应每消耗3个Cl2时,转移6个电子;
(5),参加反应的NH3有8个,作为还原剂的NH3有2个,个数比为4:1;
题型二 氨气的制备实验
1.阅读下列科普短文,根据所学知识回答问题。
①NH3在生活、生产中用途广泛,可用作制冷剂和农业化肥。氨气是一种具有强烈刺激性气味的无色气体,易溶于水,其水溶液②氨水呈碱性。氨气能与酸反应,如和③盐酸反应有④NH4Cl生成。在催化剂的作用下,氨气与⑤O2发生反应,生成⑥NO和⑦H2O,该反应是工业制备硝酸的重要步骤之一。氨气能与一些氧化物发生反应,如与⑧CuO在加热条件下发生反应生成⑨Cu和N2。实验室中,通过加热NH4Cl和⑩Ca(OH)2的混合固体可以制备氨气。
(1)上述标有序号的物质中,属于氧化物的是 (填标号,后同),属于混合物的是 。
(2)⑨能导电,但⑨不是电解质的原因是 。氨水能导电,但氨气不是电解质,请例举一种与氨气该情况类似的物质: (填化学式)。
(3)Ca(OH)2在水中的电离方程式为 。
(4)④与⑩加热可制备NH3,发生反应的化学方程式为 ,下列装置可用于收集NH3的是 (填标号)。
A. B. C. D.
(5)加热条件下,氨气与⑧反应的化学方程式为 。
【答案】(1) ⑥⑦⑧ ②③
(2) Cu是金属,含有自由移动的电子,所以能导电,但Cu是单质,不是化合物,所以不是电解质 CO2或SO2或SO3
(3)Ca(OH)2=Ca2++2OH-
(4) 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O BC
(5)3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O
【分析】①NH3属于氢化物,纯净物,不导电,非电解质;
②氨水属于混合物,导电,既不是电解质也不是非电解质;
③盐酸属于混合物,导电,既不是电解质也不是非电解质;
④氯化铵属于盐,纯净物,电解质;
⑤O2属于单质,纯净物,既不是电解质也不是非电解质;
⑥NO属于纯净物,氧化物,非电解质;
⑦H2O属于纯净物,氧化物,电解质;
⑧CuO属于纯净物、氧化物、电解质;
⑨Cu属于纯净物,单质,既不是电解质也不是非电解质;
⑩Ca(OH)2属于纯净物,碱,电解质。
制取氨气时,可采用固、液加热法,即用NH4Cl、(NH4)2SO4等铵盐与碱或碱性氧化物在加热条件下反应,也可利用浓氨水滴入到生石灰、碱石灰中制取。
【详解】(1)由分析可知,上述标有序号的物质中,属于氧化物的是⑥⑦⑧,属于混合物的是②③。
(2)⑨Cu是金属,能发生电子导电,电解质必须是化合物,但⑨Cu不是电解质,原因是:Cu是金属,含有自由移动的电子,所以能导电,但Cu是单质,不是化合物,所以不是电解质。氨水能导电,但氨气不是电解质,而是非电解质,与氨气该情况类似的物质:CO2或SO2或SO3。
(3)Ca(OH)2为强碱,溶于水的部分发生完全电离,则在水中的电离方程式为Ca(OH)2=Ca2++2OH-。
(4)④氯化铵与⑩Ca(OH)2加热后,可发生复分解反应,从而制得NH3,发生反应的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,NH3的密度比空气小,可用向下排空气法收集,NH3极易溶于水,不能用排水法收集,则下列装置可用于收集NH3的是BC。
(5)加热条件下,氨气可还原⑧CuO,生成Cu、N2等,反应的化学方程式为3CuO+2NH33Cu+N2+3H2O。
15.某小组同学在实验室设计实验模拟工业生产。
I.用消石灰和氯化铵固体制备NH3
(1)NH3的发生装置应选择图中的 (填字母代号),制备NH3的化学方程式为 。
(2)欲收集一瓶干燥的NH3,选择图中的装置,其连接顺序为:发生装置→ (按气流方向,用小写字母表示)。
II.设计了如图所示的实验装置模拟工业生产制备少量硝酸。
(3)实验时先用酒精喷灯预热催化剂,然后通入反应气体,当催化剂红热后撤离酒精喷灯,催化剂始终保持红热,温度可达到700℃以上,由此可知该反应是 (填“吸热”或“放热”)反应,反应的化学方程式是 。
(4)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键,当比例不合适时,A中不仅有红棕色气体产生,还伴有白烟.白烟的化学式是 。
【答案】(1) A 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)d→c→f→e→i
(3) 放热 4NH3+5O24NO+6H2O
(4)NH4NO3
【分析】消石灰与氯化铵共热生成氨气,碱石灰吸收氨气中的水,因氨气密度小于空气且易溶于水,则用向下排空气法收集氨气,以此分析;
【详解】(1)根据分析,消石灰与氯化铵共热生成氨气,则需要选择加热装置A;
故答案为:A;;
(2)消石灰与氯化铵共热生成氨气,碱石灰吸收氨气中的水,因氨气密度小于空气且易溶于水,则用向下排空气法收集氨气,因氨气为污染性气体,需要进行尾气处理,则连接顺序为d→c→f→e→i;
故答案为:d→c→f→e→i;
(3)氨气在氧气作用下发生催化氧化生成NO和水,撤离酒精灯后催化剂始终保持红热状态,则说明该反应为放热反应提供能量;
故答案为:;
(4)根据原子守恒,红棕色气体为NO2,二氧化氮与水反应会生成硝酸,硝酸与氨气反应生成硝酸铵,则白烟为NH4NO3;
故答案为:NH4NO3。
题型三 铵盐的性质
1.碳酸氢铵()性质不稳定,受热易分解为、(强烈刺激性气味的气体)和,可用作食品膨松剂,其水溶液呈碱性。请回答下列问题:
已知:。
(1)属于 (填“酸”“碱”或“盐”),其在水中的电离方程式为 。充分加热,发生反应的化学方程式为 ,最终生成 。也是一种常见的食品膨松剂,与相比,作食品膨松剂的不足之处为 。
(2)菜农有时会将碳酸氢铵放在蔬菜大棚内,并将碳酸氢铵置于高处,加入稀盐酸,再将大棚密封,发生反应的离子方程式为 。生成的可促进植物光合作用,增加蔬菜产量,将碳酸氢铵与稀盐酸置于大棚高处反应的原因可能是 。
(3)与足量的NaOH溶液共热会有生成,该反应的离子方程式为___________(填标号)。
A.
B.
C.
D.
【答案】(1) 盐 44 会产生强烈刺激性气味的氨气,从而给食品带来不良风味
(2) 密度比空气大
(3)D
【详解】(1)由铵根阳离子和酸根构成,属于盐,其在水中的电离方程式为,受热分解产生二氧化碳、氨气和水,化学方程式为:,的物质的量为=1mol,生成1mol,质量为1mol×44g/mol=44g,与相比,作食品膨松剂的不足之处为会产生强烈刺激性气味的氨气,从而给食品带来不良风味。
(2)碳酸氢铵加入稀盐酸反应生成二氧化碳和水,离子方程式为:,生成的可促进植物光合作用,增加蔬菜产量,将碳酸氢铵与稀盐酸置于大棚高处反应的原因可能是密度比空气大。
(3)与足量的NaOH溶液共热,铵根和碳酸氢根都可以和氢氧根反应,会有和Na2CO3生成,离子方程式为:。
2.回答下列问题。
(1)化肥氯化铵可以补充土壤中的N元素,施用氯化铵时需要注意避免烈日曝晒,因为(写出对应的化学方程式) 。
(2)HNO3与某含氮化合物常用于检验Cl-的存在,该含氮化合物的化学式为 。
(3)某实验小组利用以下装置制取氨气并探究氨气的性质:
①装置A中发生反应的化学方程式为 。
②装置B中的干燥剂是 (填名称)。
③装置C中的现象是 。
④实验进行一段时间后,挤压装置D中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是 。
⑤为防止过量氨气外逸,需在上述装置末端增加尾气吸收装置,应选用的装置是 (填“E”或“F”)。
【答案】(1)
(2)AgNO3
(3) 碱石灰(或生石灰、NaOH固体) 湿润的红色石蕊试纸变蓝 有白烟生成 E
【分析】装置A中,NH4Cl与Ca(OH)2固体混合后加热,发生反应生成NH3、CaCl2等;装置B用于干燥NH3,装置C中,NH3溶解在湿润的红色石蕊试纸上,并使石蕊变蓝色;装置D中,浓盐酸挥发出的HCl与NH3化合生成NH4Cl,并产生白烟;过量的NH3用装置E吸收,同时可防止倒吸。
【详解】(1)化肥氯化铵受烈日曝晒,会发生分解,从而使肥分损失,因为。
(2)检验Cl-的存在时,常使用HNO3酸化的硝酸银溶液,则该含氮化合物的化学式为AgNO3。
(3)①装置A中,NH4Cl与Ca(OH)2固体混合后加热,发生反应生成NH3、CaCl2等,发生反应的化学方程式为。
②装置B中,NH3呈碱性,则干燥剂是:碱石灰(或生石灰、NaOH固体)。
③装置C中,氨气溶于水呈碱性,则现象是:湿润的红色石蕊试纸变蓝。
④实验进行一段时间后,挤压装置D中的胶头滴管,滴入1~2滴浓盐酸,可观察到的现象是:有白烟生成。
⑤为防止过量氨气外逸,需在上述装置末端增加尾气吸收装置,为防止倒吸,应选用的装置是E。
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!
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