[自主測評]1.易錯(cuò)易混辨析(正確的畫“√”,錯(cuò)誤的畫“×”)。
(1)除去 NO 中混有的少量 NO2:用水洗滌后再干燥。(
(2)除去食鹽中混有的少量 NH4Cl:加過量的燒堿溶液后加
(3)分離溴的 CCl4 溶液:可選用分液的方法。(
(4)能使?jié)駶櫟牡矸?KI 試紙變藍(lán)的氣體可能是 Cl2。(
(5)某溶液焰色試驗(yàn)呈黃色,則溶液中一定含有Na+,不含
若溶液變紅色,則含有 Fe2+。(
(6)檢驗(yàn)未知液中是否含有Fe2+,先加入氯水再加入KSCN,
(2)×(3)×(4)√(5)×含有 K+。(6)×
錯(cuò)因:會產(chǎn)生新的雜質(zhì)NaOH。應(yīng)改為熱分解法。錯(cuò)因:溴溶解在CCl4 中,應(yīng)改為蒸餾法。錯(cuò)因:需使用藍(lán)色鈷玻璃濾去黃光后,再判斷是否錯(cuò)因:應(yīng)先加入KSCN 無現(xiàn)象,再加入氯水,若溶
液變紅則含有Fe2+。
2.(2021 年山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)一模)某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為驗(yàn)證海帶中含有碘元素,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
A.步驟①中使用到的儀器是坩堝和三腳架B.步驟②中稀硫酸作催化劑C.步驟③中加入淀粉若呈藍(lán)色,則說明海帶中含有碘元素D.省略步驟②也能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇鸢福篊
(1)上述兩套裝置中都要用到玻璃棒,其作用相同嗎?(2)能否采用乙裝置將 NH4Cl 飽和溶液蒸干制備 NH4Cl 晶體?說明理由。
答案:(1)不相同。甲裝置為過濾,玻璃棒的作用是引流,乙裝置為蒸發(fā),玻璃棒的作用是攪拌,防止局部溫度過高而使液體飛濺。
(2)不能。因?yàn)?NH4Cl 受熱易分解生成 NH3 和 HCl,若采用
該裝置蒸干 NH4Cl 飽和溶液,得不到 NH4Cl 晶體。
2.物質(zhì)分離與提純的化學(xué)方法
3.物質(zhì)分離與提純的裝置和物理方法(1)常規(guī)實(shí)驗(yàn)裝置和物理方法
低進(jìn)高出或下口進(jìn)上口出
①過濾裝置的創(chuàng)新——抽濾
由于水流的作用,使圖 1 裝置 a、b 中氣體的壓強(qiáng)減小,故
②蒸餾、冷凝裝置的創(chuàng)新應(yīng)用
圖 2、圖 3、圖 4,由于冷凝管豎立,使液體混合物能冷凝回流,若以此容器做反應(yīng)容器,可使反應(yīng)物循環(huán)利用,提高了反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
③洗氣裝置的創(chuàng)新——雙耳球吸收法
圖 5 中,由于雙耳球上端球形容器的容積較大,能有效地防止倒吸。故該裝置既能除去氣體中的氣態(tài)雜質(zhì),又能防止倒吸。
①蒸發(fā)結(jié)晶——適用于溶解度隨溫度升高而變化不大或減
小且穩(wěn)定的固體物質(zhì),如 NaCl。
②冷卻結(jié)晶——適用于溶解度隨溫度升高而增大或不穩(wěn)定的結(jié)晶水合物或銨鹽,如KNO3、CuSO4·5H2O、NH4Cl 等。
(2)萃取分液注意事項(xiàng)
①分液時(shí)要先打開分液漏斗上口玻璃塞,以平衡氣壓,便
②分液時(shí)下層液體從下口流出,上層液體從上口倒出。
分離與提純的常用裝置及物理方法
【練1】(2021年郫都期中)從苯、溴和水的混合物中分離
出溴,所用裝置如圖所示,下列說法正確的是(
A.用裝置Ⅰ加熱,收集全部餾出液,可以提高回收溴的物
B.裝置中 a 為進(jìn)水口,b 為出水口
C.用裝置Ⅱ萃取分液時(shí),將分層的液體依次從下口放出D.經(jīng)裝置Ⅱ得到的粗產(chǎn)品干燥后,使用裝置 I 蒸餾,可得
解析:A 項(xiàng),溴和水均容易揮發(fā),裝置Ⅰ加熱,收集全部餾出液,不能提高回收溴的純度,A 錯(cuò)誤;B 項(xiàng),冷凝管中冷水下進(jìn)上出可充滿冷凝管,冷凝效果好,則裝置Ⅱ中 b 為進(jìn)水口,a 為出水口,B 錯(cuò)誤;C 項(xiàng),分液時(shí)避免上下層液體混合,則先分離出下層液體,再從上口倒出上層液體,C 錯(cuò)誤;D 項(xiàng),粗產(chǎn)品干燥后,利用沸點(diǎn)不同分離苯、溴,則裝置Ⅱ得到的粗產(chǎn)品干燥后,使用裝置Ⅰ再次蒸餾,可得到更純的產(chǎn)品,D 正確。。
【練2】(2021 年廣州期末)以下實(shí)驗(yàn)裝置一般不用于分離
解析:題 A 圖中為配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,不能分離物質(zhì),A 錯(cuò)誤;題 B 圖中為過濾,用于分離不溶性固體與液體,B 正確;題 C 圖中為蒸餾,用于分離沸點(diǎn)不同的互溶液體混合物,C 正確;題 D 圖中為滲析,用于分離、提純膠體,D正確。
[歸納提升] 依據(jù)物理性質(zhì)選擇分離、提純的方法(1)“固+固”混合物的分離(提純)
(2)“固+液”混合物的分離(提純)
分離與提純的常用化學(xué)方法
【練3】(2021 年濰坊模擬)下列除去括號中的雜質(zhì)對應(yīng)方
解析:碳酸鈉固體中含有碳酸氫鈉固體雜質(zhì),充分灼燒,碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉,能起到除雜的效果,A 正確;銅中含有雜質(zhì)鋅,加入過量稀 H2SO4,充分反應(yīng)后生成硫酸鋅,銅不反應(yīng),過濾、洗滌、干燥后得到銅,能起到除雜的效果,B 正確;MnO2 中含有雜質(zhì) MnCl2 ,MnO2 不溶于水,MnCl2溶于水,MnCl2 在溶液中,過濾、洗滌、干燥后得到 MnO2 固體,能起到除雜的效果,C 正確;Cl2 能與堿石灰反應(yīng),氯氣不能用堿石灰除雜,D 錯(cuò)誤。
解析:二氧化硫與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳,濃硫酸干燥二氧化碳,則洗氣可除雜,A正確;NH4Cl 和 FeCl3 均與NaOH反應(yīng),應(yīng)選適量氨水、過濾,B錯(cuò)誤;NaOH 溶液能吸收 CO2,濃硫酸干燥甲烷,則洗氣可除去CH4中混有的 CO2,C 正確;CuCl2 溶液和過量 Fe粉作用生成 FeCl2 溶液和 Cu,過濾可除去Cu 和過量 Fe 粉,D 正確。
(1)第一步:確定被提純物質(zhì)與除雜對象。
對比兩者物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)的差異,利用差異性(溶解度差異、密度差異、熔、沸點(diǎn)差異、與某些物質(zhì)反應(yīng)的差異性等),選擇合適的分離原理或除雜試劑;除雜試劑除去雜質(zhì)的同時(shí),不消耗被提純物質(zhì),不引入新的雜質(zhì)。
(2)第二步:選擇合適的分離和除雜裝置。
根據(jù)分離原理選擇合適的分離裝置(過濾、分液、蒸餾等);根據(jù)除雜試劑的狀態(tài)及反應(yīng)條件,選擇合適的裝置,液體試劑一般選洗氣瓶,固體試劑一般用干燥管或 U 形管。
(3)第三步:綜合分析,篩選答案。
綜合分析物質(zhì)分離是否完全,被提純物質(zhì)中的雜質(zhì)是否被
下列說法錯(cuò). . 的是(
物質(zhì)分離提純的實(shí)驗(yàn)方案及流程分析
【練5】(2021 年山東二模)綠原酸具有抗病毒、降血壓、延緩衰老等保健作用。利用乙醚、95%乙醇浸泡杜仲干葉,得到提取液,進(jìn)一步提取綠原酸的流程如圖:
A.從“提取液”獲取“有機(jī)層”的操作為萃取、分液B.綠原酸溶解度隨溫度升高而減小C.減壓蒸餾的目的是防止溫度過高綠原酸變質(zhì)D.綠原酸粗產(chǎn)品可通過重結(jié)晶的方法提純
解析:利用乙醚,95%乙醇浸泡杜仲干葉得到“提取液”,再加入乙酸乙酯,可以獲取有機(jī)層,說明乙酸乙酯是萃取劑,相關(guān)實(shí)驗(yàn)操作是萃取、分液,A 正確;在“浸膏”中加入溫水,再進(jìn)行相關(guān)處理,說明綠原酸溶解度隨溫度升高而升高,B 錯(cuò)誤;綠原酸具有延緩衰老的作用,說明其具有比較強(qiáng)的還原性,優(yōu)先于人體與氧化性物質(zhì)反應(yīng),減壓蒸餾可以降低體系的溫度,防止溫度過高綠原酸變質(zhì),C 正確;綠原酸難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,可利用重結(jié)晶的方法進(jìn)一步提純,D 正確。
【練6】(2021年江蘇三模)廢舊材料是巨大的資源寶庫,回收利用前景廣闊。從廢黃銅合金(主要成分為 Cu 和 Zn)中回
A.“溶解”過程中,H2O2 和稀硫酸都體現(xiàn)了氧化性B.與鋅粉反應(yīng)的離子主要是 Cu2+和 H+C.過濾需要用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒D.為加快溶解速率可以選擇高溫、攪拌
  解析:“溶解”過程中發(fā)生的反應(yīng)為Cu+H2O2+H2SO4=== CuSO4+2H2O、Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,H2O2中O元素的化合價(jià)由-1降低為-2價(jià),H2SO4中H元素的化合價(jià)由+1價(jià)降低為0價(jià),化合價(jià)降低的物質(zhì)為氧化劑,所以H2O2、H2SO4為氧化劑,表現(xiàn)為氧化性,A正確;廢黃銅合金中的Cu和Zn都可以反應(yīng)溶解變成Cu2+和Zn2+,然后加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH值為2,此時(shí)溶液中含有H+、Cu2+、Zn2+、Na+和SO ,再加入鋅粉之后Zn可以和H+和Cu2+發(fā)生置換反應(yīng),B正確;過濾需要用到的玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒,C正確;“溶解”操作時(shí),攪拌可以加快H2O2、H+和Cu、Zn接觸,增加反應(yīng)速率,但是過氧化氫受熱易分解,不能選擇高溫,D錯(cuò)誤。  答案:D
分離、提純物質(zhì)遵循的“四原則”“三必須”
1.離子檢驗(yàn)(1)常見陽離子的檢驗(yàn)
用焰色反應(yīng)可檢驗(yàn)出溶液中的 K+和 Na+
(2)常見陰離子的檢驗(yàn)
②利用鹽酸和其他試劑檢驗(yàn)
③利用 AgNO3(HNO3 酸化)溶液檢驗(yàn)
④利用某些特征反應(yīng)檢驗(yàn)
(2)堿性氣體的檢驗(yàn)(NH3)(3)還原性氣體的檢驗(yàn)
(4)氧化性氣體的檢驗(yàn)
(1)能使品紅溶液褪色的氣體有SO2、Cl2、O3、NO2 等。其中SO2只能使石蕊溶液變紅,而不能褪色,Cl2、O3、NO2 最終可使石蕊溶液褪色。
(2) 含F(xiàn)e3+ 、Fe2+ 的混合溶液中檢驗(yàn)Fe2+ 的方法是加 入K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀或滴加2~4 滴酸性KMnO4 溶液,KMnO4 淺紫色褪去。
解析:Fe3+遇 KSCN會使溶液呈紅色,F(xiàn)e2+遇 KSCN 不反應(yīng)無現(xiàn)象,滴加 KSCN 溶液,溶液呈紅色,則證明存在 Fe3+,
則發(fā)生反應(yīng):CuSO4+5H2O===CuSO4·5H2O,可證明原氣體中含有水蒸氣,B 正確;灼燒白色粉末,火焰呈黃色,證明原粉末中有 Na+,并不能證明無 K+,Na+焰色反應(yīng)為黃色,可遮住紫光,K+焰色反應(yīng)需透過藍(lán)色的鈷玻璃濾去黃光后觀察,C 錯(cuò)誤;能使澄清石灰水變渾濁的氣體有 CO2、SO2 等,故將氣體通入澄清石灰水,溶液變渾濁,則原氣體不一定是 CO2,D 錯(cuò)誤。
并不能證明無Fe2+,A錯(cuò)誤;氣體通過無水硫酸銅,粉末變藍(lán),
【練2】(2021 年蕪湖二模)證據(jù)推理是化學(xué)學(xué)科重要的核
心素養(yǎng)。由下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推出的結(jié)論正確的是(
離子檢驗(yàn)簡答題的答題模板
行實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(
【練3】(2021 年濰坊模擬)某小組為探究 K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀晶體)的熱分解產(chǎn)物,按如圖所示裝置進(jìn)
A.通入氮?dú)獾哪康挠懈艚^空氣、使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置B.實(shí)驗(yàn)中觀察到裝置 F 中澄清石灰水變渾濁,裝置 E 中固體變?yōu)榧t色,由此可判斷熱分解產(chǎn)物中一定含有 CO2 和 COC.為防止倒吸,停止實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)進(jìn)行的操作是先熄滅裝置 A、E 的酒精燈,冷卻后停止通入氮?dú)釪.樣品完全分解后,取少許裝置 A 中殘留物于試管中,加稀硫酸溶解,滴入 1~2 滴 KSCN 溶液,溶液變紅色,可證明
殘留物中含有 Fe3+
解析:在反應(yīng)開始前通入 N2,可排凈裝置中的空氣,以免O2 和 CO2 對實(shí)驗(yàn)干擾,并用 N2 把裝置 A、E 中生成的氣體排出進(jìn)行后續(xù)檢驗(yàn),A 正確;E 中固體變紅、F 中澄清石灰水變渾濁證明分解產(chǎn)物中有還原性氣體 CO,只有 B 中澄清石灰水變渾濁才可證明分解產(chǎn)物中一定含有 CO2,B 錯(cuò)誤;為防倒吸,需要先熄滅反應(yīng)裝置中的酒精燈,冷卻至室溫過程中需保持一直通入 N2,C 正確;結(jié)束實(shí)驗(yàn)后,待 A 中固體冷卻至室溫,取少量于試管中,加稀硫酸溶解,滴加 1~2 滴 KSCN 溶液,溶液變紅,說明生成 Fe3+,即證明殘留物中含有 Fe3+,D 正確。
【練4】(2021年遼寧適應(yīng)性考試)高溫下 CaSO4 和焦炭可
發(fā)生反應(yīng):CaSO4+C
CaS+CaO+氣體產(chǎn)物。某化學(xué)興趣
小組設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置探究氣體產(chǎn)物的成分。已知 B、C、D、E、F 裝置中的試劑均為足量。
A.通入氮?dú)饪膳疟M空氣,防止氧氣的干擾,a 管的作用是平衡氣壓B.若實(shí)驗(yàn)后酸性 KMnO4 溶液的顏色變淺、pH 增大,則氣體產(chǎn)物中含有 SO2C.若實(shí)驗(yàn)后 Ba(OH)2 溶液中產(chǎn)生白色沉淀,則氣體產(chǎn)物中含有 CO2D.若實(shí)驗(yàn)后 E 裝置中黑色固體變紅、F 裝置中溶液變渾濁,則氣體產(chǎn)物中含有 CO
解析:如果不排盡裝置中的空氣,氧氣與碳在高溫下反應(yīng),會干擾氣體產(chǎn)物的檢驗(yàn),a 管可以起到平衡氣壓的作用,A 正確。酸性 KMnO4 溶液既要檢驗(yàn)二氧化硫,又要除去二氧化硫,所以酸性 KMnO4 溶液顏色變淺,又因反應(yīng)為 5SO2+2MnO4 +
pH 減小,B 錯(cuò)誤。C 裝置中產(chǎn)生的白色沉淀應(yīng)為碳酸鋇,據(jù)此可判斷氣體產(chǎn)物中含有 CO2,C 正確。黑色氧化銅變?yōu)榧t色的銅,同時(shí)澄清石灰水變渾濁,說明氣體產(chǎn)物中含有 CO,D 正確。
(1)氣體物質(zhì)的檢驗(yàn)流程
由于氣態(tài)物質(zhì)貯存困難,使用時(shí)易擴(kuò)散,故檢驗(yàn)時(shí)要盡可能利用其物理性質(zhì);若利用其化學(xué)性質(zhì),則先考慮使用試紙。一般按下列順序進(jìn)行檢驗(yàn):
注意:有多種氣體需要檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)盡量避免前步檢驗(yàn)對后步檢驗(yàn)的干擾。如被檢驗(yàn)的氣體中含有CO2 和水蒸氣時(shí),應(yīng)先通過無水CuSO4 檢驗(yàn)水蒸氣,再通入澄清石灰水檢驗(yàn)CO2。
(2)常見氣體檢驗(yàn)答題模板(以CO2 的檢驗(yàn)為例)
【練5】(2021年濰坊模擬)現(xiàn)有一瓶標(biāo)簽上注明為葡萄糖酸鹽(鈉、鎂、鈣、鐵)的復(fù)合制劑,某同學(xué)為了確認(rèn)其成分,取部分制劑作為試液,設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn):
已知:控制溶液 pH=4 時(shí),F(xiàn)e(OH)3 沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀。
該同學(xué)得出的結(jié)論正確的是(
A.根據(jù)現(xiàn)象 1 可推出該試液中含有 Na+B.根據(jù)現(xiàn)象 2 可推出該試液中并不含有葡萄糖酸根C.根據(jù)現(xiàn)象 3 和 4 可推出該試液中含有 Ca2+,但沒有
D.根據(jù)現(xiàn)象 5 可推出該試液中一定含有 Fe2+
解析:由于試液中外加了NaOH 和 Na2CO3,所以不能確定原試液中是否含有鈉離子,A 錯(cuò)誤;試液中有沒有葡萄糖酸根離子,都無銀鏡生成,因?yàn)槠咸烟撬岣x子中不含醛基,B 錯(cuò)誤;濾液中加氨水無沉淀產(chǎn)生,說明無鎂離子,加入碳酸鈉溶液,有白色沉淀,說明有鈣離子,C 正確;試液中可能含亞鐵離子,也可能只含鐵離子而不含亞鐵離子,D 錯(cuò)誤。
【練6 】(2020年泉州模擬) 現(xiàn)有①K2SO4 、②Ba(NO3)2 、③Al2(SO4)3、④KOH、⑤CuCl2 五種物質(zhì)的溶液。不用其他任
何試劑就能把它們一一鑒別出來,其鑒別出來的順序是(
A.⑤④③②①C.⑤④①②③
B.②③④①⑤D.①②③④⑤
解析:首先根據(jù) CuCl2 溶液呈藍(lán)色,鑒別出 CuCl2 溶液;再用 CuCl2 溶液鑒別出 KOH 溶液;用 KOH 溶液鑒別出Al2(SO4)3溶液;再用 Al2(SO4)3 溶液鑒別出 Ba(NO3)2 溶液;最后剩余的是K2SO4 溶液。答案:A
[歸納提升] 不另加試劑鑒別的一般分析思路
(1)先依據(jù)外觀特征,鑒別出其中的一種或幾種,然后再利
用它們?nèi)ヨb別其他物質(zhì)。
(2)若均無明顯外觀特征,可考慮能否用加熱或焰色試驗(yàn)區(qū)
(3)若以上兩種方法都不能鑒別時(shí),可考慮兩兩混合或相互
滴加,記錄混合后的反應(yīng)現(xiàn)象,分析確定。
(4)若被鑒別物質(zhì)為兩種時(shí),可考慮試劑加入的順序不同、
(5)若采用上述方法鑒別出一種物質(zhì)后,可用它作試劑鑒別
解析:若 Fe2+被氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+能與SCN-生成 Fe(SCN)3,溶液變成紅色,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?A 不符合題意;實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和二氧化錳加熱制氯氣,先用飽和食鹽水除去混有的氯化氫,再通過濃硫酸的洗氣瓶干燥,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?B 不符合題意;用 pH 試紙測定 NaOH 溶液的 pH 不能潤濕 pH 試紙,否則會因濃度減小,而影響測定結(jié)果,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,故C 符合題意;制取無水酒精時(shí),通常把工業(yè)酒精跟新制的生石灰混合,加熱蒸餾,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?D 不符合題意。
2.(2021 年廣東卷)化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。下列實(shí)驗(yàn)
操作或做法正確且能達(dá)到目的的是(
解析:將銅絲插入濃硝酸中開始會產(chǎn)生二氧化氮,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,A 不符合題意;二氧化氮?dú)怏w在一定條件下存在
N2O4,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),NO2為紅棕色氣體,
將密閉燒瓶中 NO2 降溫,會使該平衡向正反應(yīng)方向移動,氣體顏色變淺,因此可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,B 符合題意;乙醇與水互溶,不能作碘單質(zhì)的萃取劑,做法不正確,C 不符合題意;一般情況下,剩余試劑需放到指定的容器中,不能放回原試劑瓶,以防污染原試劑,操作錯(cuò)誤,D 不符合題意。答案:B
A.應(yīng)避免銨態(tài)氮肥與草木灰混合施用B.工業(yè)上可用離子交換法提高海帶中碘的提取率C.電解飽和食鹽水可以得到金屬鈉和氯氣D.將生鐵進(jìn)一步煉制減少含碳量,能得到耐腐蝕的鋼
解析:銨態(tài)氮肥的主要成分為銨根離子,草木灰的主要成分含有氫氧根,二者混合使用可以發(fā)生反應(yīng)生成氨氣,降低肥效,不能混合使用,A 正確;離子交換法可以很大程度的提取海帶中的 I-,還可以起到富集低濃度 I-的作用,可以提高海帶中碘的提取率,B 正確;電解飽和食鹽水可以得到 NaOH、H2、Cl2,不能得到金屬鈉,C 錯(cuò)誤;將生鐵進(jìn)一步煉制可以減少碳含量,在使用這種鋼材時(shí)可以減少電化學(xué)腐蝕過程,這樣的鋼材更耐腐蝕,D 正確。
4.(2021 年浙江選考)下列方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的

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人教版高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)課時(shí)質(zhì)量評價(jià)38物質(zhì)的分離、提純和檢驗(yàn)課件

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人教版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)限時(shí)集訓(xùn)35物質(zhì)的分離提純和檢驗(yàn)課件

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