2022年中考科學(xué)(化學(xué)部分)復(fù)習(xí)講義 探究題解題策略
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1、2022年中考科學(xué)(化學(xué)部分)復(fù)習(xí)講義 探究題解題策略 年 級: 輔導(dǎo)科目:科學(xué) 課時數(shù):3 課 題 探究題解題策略 教學(xué)目的 教學(xué)內(nèi)容 科學(xué)探究試題的一般解題方法 科學(xué)探究是人們獲取科學(xué)知識的,認(rèn)識世界的重要途徑,它既是新課標(biāo)理念實(shí)施中的一種全新的學(xué)習(xí)方法,也是九年級化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容??茖W(xué)探究活動能有效激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,能讓學(xué)生學(xué)會從日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究中或從化學(xué)問題的實(shí)際情景中,發(fā)現(xiàn)有探究價值的問題。科學(xué)探究活動可有效的培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
2、探究能力、創(chuàng)新能力。因而科學(xué)探究能力也就理所當(dāng)然成為中考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn),但不少同學(xué)對于科學(xué)探究類試題,往往不知如何入手去解答。實(shí)際上該類問題一般來說是在同學(xué)們已有知識和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的,只要基礎(chǔ)扎實(shí),掌握了科學(xué)探究的一般步驟(科學(xué)探究的一般步驟為提出問題→猜想與假設(shè)→制定計(jì)劃→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→收集證據(jù)→解釋與結(jié)論→反思與評價→表達(dá)與交流),可以說并不難解,本文結(jié)合近幾年典型探究類中考題,從科學(xué)探究的步驟出發(fā),剖析該類試題解題的一般思路和方法,供參考。 ?一、要在已學(xué)知識和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,敢于和大膽的做出合理的猜想和假設(shè) 實(shí)際上科學(xué)探究試題中的許多內(nèi)容都是平時學(xué)習(xí)時已學(xué)過的,或生活中司空見慣的,
3、關(guān)鍵問題是很多同學(xué)做題時聯(lián)想不到,這就要求我們每一個同學(xué)在平時的學(xué)習(xí)和生活中要多問幾個為什么,要注意從化學(xué)的視角去觀察思考學(xué)習(xí)和生產(chǎn)生活中的各種問題,并能根據(jù)自己已有的化學(xué)知識和經(jīng)驗(yàn)對問題做出有意義的猜想和假設(shè)。 例1.甲同學(xué)在某食品包裝袋內(nèi),發(fā)現(xiàn)有一個裝有白色顆粒狀固體A的小紙袋,上面寫著“生石灰干燥劑,請勿食用”。甲同學(xué)隨手將小紙袋拿出來放在空氣中,經(jīng)過一段時間后,發(fā)現(xiàn)紙袋內(nèi)的白色顆粒粘在一起成為塊狀固體B。請你與甲同學(xué)一起對塊狀固體B進(jìn)行探究。 ⑴猜想一:塊狀固體B中除氧化鈣外還可能有:???????????? 、????????????? 。 寫出白色顆粒狀固體A在空氣中轉(zhuǎn)化
4、為塊狀固體B的化學(xué)反應(yīng)方程式: ?????????????????????????????????? ;??????????????????????????? 。 ⑵猜想二:塊狀固體B溶于水可能有??????? 現(xiàn)象(填“放熱”或“吸熱”)。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證你的這 一猜想(至少寫出兩種方案,如果寫出三種正確方案獎勵1分): ?、?????????????? ;②??????????????? ;③?????????????????? 。 ?、侨∵m量塊狀固體B加入盛有一定量水的試管中,振蕩、靜置、過濾,得到少量白色固體C。就白色固體C的成分,甲同學(xué)與乙同學(xué)進(jìn)行討論,一起猜想。
5、 甲同學(xué)認(rèn)為,白色固體C可能是:氫氧化鈣;乙同學(xué)認(rèn)為,白色固體C可能是:碳酸鈣; 你認(rèn)為,白色固體C還可能是:???????????????????????????? 。 請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明你的猜想(填寫下表): 方?????? 案 現(xiàn)? 象? 和? 結(jié)? 論 ? ? ?? [思路點(diǎn)撥]本題是一道較為典型的探究性中考題,它的命題緊扣課標(biāo)和各版本的教材,同時又對學(xué)生們知識的掌握情況及思維能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、探究能力及綜合能力提出了較高的要求。它以生活中司空見慣的食品干燥劑生石灰作為試題的情景,通過分析生石灰放在空氣中變成塊狀固體的原因進(jìn)行猜想和探究。事實(shí)上本題考查的仍然是知
6、識的應(yīng)用,考查的是相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)。解題的關(guān)鍵是抓住生石灰氧化鈣及其在空氣中變質(zhì)后一系列物質(zhì)的性質(zhì)(生石灰與水反應(yīng)生成熟石灰氫氧化鈣,同時放出熱;而氫氧化鈣是堿,水溶液顯堿性,并能與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和水;所生成的碳酸鈣能與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w)。一旦做到這一點(diǎn),思維就很通暢,解題就很順手,所有設(shè)置的探究性問題也都會迎刃而解,這也就平時一再強(qiáng)調(diào)雙基重要性的原因,也是“問渠哪得清如許,惟有源頭活水來”的原因之所在。 [規(guī)范解題]⑴Ca(OH)2;CaCO3(填物質(zhì)名稱同樣對)CaO+H2O=Ca(OH)2;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O ⑵放熱;①取適量塊狀固體
7、B放入燒杯中,加入少量水,用手觸摸燒杯外壁。②取適量塊狀固體B放入燒杯中,加入少量水,立即用溫度計(jì)測定溶液溫度的變化。③在試管中加入適量塊狀固體B,加入少量水,立即塞上帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞,同時將導(dǎo)管的另一端放入盛水的水槽中,觀察導(dǎo)管口是否有氣泡放出。④在試管中加入適量塊狀固體B,加入少量水,立即在試管口套上一只癟氣球,觀察氣球體積的變化。(只要寫出其中的正確答案或其他合理答案即可) ⑶Ca(OH)2和CaCO3的混合物; 方?????? 案 現(xiàn)象和結(jié)論 步驟①:將所得固體C加入到試管中,加入少量水,振蕩,再向其中滴入兩滴酚酞試液; 步驟②:再向試管中滴入稀鹽酸。 ?
8、 ①若溶液變紅,則白色固體C中含有Ca(OH)2 若溶液不變紅,則白色固體C中不含有Ca(OH)2 ②若有氣泡產(chǎn)生,則白色固體C中含有CaCO3 若無氣泡產(chǎn)生,則白色固體C中不含有CaCO3 (其他合理方案,也對) 二、根據(jù)試題的要求、結(jié)合已有的化學(xué)知識和生活經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)簡單的化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn) ? 設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)是綜合考察學(xué)生能力的題目,對學(xué)生的要求很高。它不僅要求學(xué)生對物質(zhì)的性質(zhì)、檢驗(yàn)和制備很熟悉,而且還要求實(shí)驗(yàn)方案簡單易行,原料價格低廉,無污染等。對于該類問題同學(xué)們實(shí)際上只要根據(jù)題意搞清或確定實(shí)驗(yàn)的原理,然后緊緊抓住原理進(jìn)行設(shè)計(jì),難點(diǎn)也就化解了。 例2.鐵暴露在空氣中會生銹。
9、不知你注意了沒有,將蘋果切開不久,果肉上就會產(chǎn)生一層咖啡色的物質(zhì),也好象是生了“銹”一樣。某化學(xué)活動小組對此進(jìn)行了探究。 【提出問題】切開的蘋果“生銹”與什么因素有關(guān)? 【猜想與假設(shè)】 猜想①:可能與空氣沒有關(guān)系,只是果肉內(nèi)的物質(zhì)自身相互反應(yīng)而“生銹”。 猜想②:可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的氧氣作用而“生銹”; 猜想③:可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的氮?dú)庾饔枚吧P”; 猜想④:可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的二氧化碳作用而“生銹”; 猜想⑤:可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的氧氣作用而“生銹”,并且蘋果“生銹”的速度還可能與溫度有關(guān)。 【收集證據(jù)】 (一)查閱有關(guān)資料:已知蘋果“生
10、銹”是果肉里的物質(zhì)(酚和酶)與空氣中的一種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成咖啡色的物質(zhì)。 (二)實(shí)驗(yàn)探究:針對上面的猜想①至猜想⑤,化學(xué)活動小組依次設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并依次觀察到下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。請你將他們設(shè)計(jì)的可行的實(shí)驗(yàn)探究方案,填寫在下表中。 猜想 可行的實(shí)驗(yàn)方案 觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 猜想① 將一小塊果肉浸入盛有蒸餾水的燒杯中,觀察現(xiàn)象。 果肉表面不變色。 猜想② ? ? 果肉表面變色。 猜想③ ? ? 果肉表面不變色。 猜想④ ? 果肉表面不變色。 猜想⑤ ? 溫度高的先變色。 ? 得
11、出 結(jié)論 ???????????????????????????????????????????????。 反思與評價:⑴在②—⑤四種猜想中,你認(rèn)為猜想?????? 填代號)最不合理,理由是????????????? 。 ?、圃隍?yàn)證猜想①時,同學(xué)們發(fā)現(xiàn),如果水不與空氣隔絕,果肉放在水中時間長了也會變色,其可能的原因是????????????????????????????????????????????????????? 。 【應(yīng)用】根據(jù)上述結(jié)論,要防止果汁變質(zhì),果品加工廠加工和保存果汁時可采取的措施是???????? 。 [思路點(diǎn)撥]本題是一道有典型性和代表性的探究性中考題
12、,命題設(shè)計(jì)新穎、獨(dú)特,題材鮮活,情景真實(shí)。試題聯(lián)系生活實(shí)際,從同學(xué)們的生活中切入,選擇同學(xué)們在生活中熟視無睹、但蘊(yùn)涵著豐富化學(xué)知識的蘋果生“銹”作為探究試題的情景,探究的是蘋果生“銹”與哪些因素有關(guān)。該題實(shí)際上是源于課本——以教材中已學(xué)的探究鐵生銹條件為知識背景,但又高于課本——拓展引申為探究蘋果生銹的原因,同時還滲透了類比和遷移的科學(xué)研究方法的運(yùn)用。該題不僅考查了學(xué)生進(jìn)行信息獲取、整理、加工的能力,而且將科學(xué)探究的過程完成的呈現(xiàn)給學(xué)生,目的是引導(dǎo)學(xué)生在解題過程中領(lǐng)悟科學(xué)探究的過程。最后的應(yīng)用突出了探究的價值和社會意義,畫龍點(diǎn)睛??梢哉f本題很好的體現(xiàn)了“化學(xué)源與社會,服務(wù)于社會”的新課標(biāo)理念,
13、引導(dǎo)學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)過程中要注意從化學(xué)的視角去觀察、去思考,體味“處處留心皆學(xué)問”,我想做到這一點(diǎn),就能真正感受“萬變不離其宗”的涵義。至于本題中的設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案,抓住各種猜想,在掌握基礎(chǔ)知識的情況下,設(shè)計(jì)是不難的。 [規(guī)范解題] 【收集證據(jù)】 猜想 可行的實(shí)驗(yàn)方案 猜想② 將一小塊切開的蘋果放入盛有氧氣的集氣瓶中,觀察現(xiàn)象。 猜想③ 將切開的蘋果放入盛有氮?dú)獾募瘹馄恐?,觀察現(xiàn)象。 猜想④ 將切開的蘋果放入盛有二氧化碳的集氣瓶中,觀察現(xiàn)象。 猜想⑤ 各取一小塊蘋果分別放入兩支集滿氧氣的試管中,將其中一支試管放入熱水中,觀察兩試管中蘋果的變色速度。 【得
14、出結(jié)論】是果肉中的成分與氧氣作用的結(jié)果,“生銹”的速度與溫度有關(guān),溫度越高,果肉變色速度越快。 【反思與評價】 ⑴③? 氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定,通常不與其它物質(zhì)反應(yīng)。⑵水中溶解了氧氣 【應(yīng)用】將水果在隔絕空氣的條件下加工,采用真空包裝并低溫保存。 三、要善于對實(shí)驗(yàn)所得出的事實(shí)證據(jù)通過比較、歸納、概括、總結(jié)等方式進(jìn)行處理,從而得出科學(xué)的結(jié)論,并由此解釋化學(xué)現(xiàn)象,說明問題 對實(shí)驗(yàn)所得出的事實(shí)證據(jù)進(jìn)行比較、歸納、概括、總結(jié)等是初中化學(xué)學(xué)習(xí)中的重要方法,也是中考考查的重要內(nèi)容。近幾年中考著重是通過呈現(xiàn)探究性實(shí)驗(yàn)的事實(shí)來考查上述能力的,而上述能力并不是一朝一夕養(yǎng)成的,這就要求同學(xué)們在平時的
15、學(xué)習(xí)過程中要逐步培養(yǎng)這些能力,當(dāng)中考面對探究性試題中相關(guān)內(nèi)容時,也就不會束手無策。 例3.“用雙氧水和二氧化錳制氧氣”的反應(yīng)方程式為:?????????????????????????????????? 。 某同學(xué)做了該實(shí)驗(yàn)后,展開了下列思考與探究: ?、糯呋瘎㎝nO2的用量對反應(yīng)速率有沒有影響呢? 他做了這樣一組實(shí)驗(yàn):每次均用30mL10%的H202溶液,采用不同量MnO2粉末做催化劑,測定各次收集到500 mL氧氣時所用的時間,結(jié)果如下:(其他實(shí)驗(yàn)條件均相同) 實(shí)驗(yàn)次序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 MnO2粉末用量(克) 0.1
16、 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 所用時間(秒) 17 8 7 5 4 3 2 2 2 2 ???? 請分析表中數(shù)據(jù)回答:MnO2的用量對反應(yīng)速率有沒有影響呢?如果有,是怎樣影響的呢? 答:???????????????????????????????????????????????????????????????????? 。 ?、艸2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對反應(yīng)速率有沒有影響呢? 他又做了一組實(shí)驗(yàn):每次均取5mL30%的H2O2溶液,然后稀釋成不同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。記錄數(shù)據(jù)如下:(實(shí)驗(yàn)均在2
17、0℃室溫下進(jìn)行,其他實(shí)驗(yàn)條件也均相同) 實(shí)驗(yàn)次序 1 2 3 4 5 6 7 8 H2O2溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) 1% 3% 5% 10% 15% 20% 25% 30% MnO2粉末用量(克) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 收集到540mL氣體時所用時間(秒) 660 220 205 80 25 9 4 3 反應(yīng)后液體溫度(℃) 24 34 39 56 65 67 69 70 請分析表中數(shù)據(jù)回答:H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對反應(yīng)速率有沒有影響呢?如果有,是怎樣影
18、響的呢? 答:????????????????????????????????????????? 。 由表中數(shù)據(jù)還可看出,該反應(yīng)是個??????????? 反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。 ?、沁€有哪些因素可能影響該反應(yīng)的速率呢? 請說出你的一個猜想:????????????????????????????????????? 。 [思路點(diǎn)撥]本題是對探究性實(shí)驗(yàn)事實(shí)進(jìn)行處理并得出正確結(jié)論的最典型例子。解題的關(guān)鍵是抓住探究性實(shí)驗(yàn)的事實(shí),并對實(shí)驗(yàn)事實(shí)通過比較、歸納、概括、總結(jié)等方式進(jìn)行處理,得出結(jié)論,然后應(yīng)用結(jié)論分析解釋現(xiàn)象,說明問題。本題通過對實(shí)驗(yàn)⑴、⑵所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行比
19、較分析可得出正確的結(jié)論:MnO2的用量對雙氧水分解反應(yīng)的速率有影響,而且在一定的范圍內(nèi),MnO2的用量越大,反應(yīng)越快;H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對雙氧水分解反應(yīng)的速率也有影響,且H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,反應(yīng)越快。由⑵中所提供的反應(yīng)后液體溫度的變化情況還,雙氧水分解反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)。對于⑶,借助⑴與⑵的實(shí)驗(yàn)事實(shí)的啟發(fā)、結(jié)合學(xué)習(xí)和生活經(jīng)驗(yàn)可大膽的提出影響該反應(yīng)速率的因素有:MnO2顆粒大小可能對反應(yīng)有影響、環(huán)境溫度可能對反應(yīng)有影響、氣壓可能對反應(yīng)有影響、實(shí)驗(yàn)時是否振蕩可能對反應(yīng)有影響等等。 [規(guī)范解題] 2H2O2MnO22H2O+O2 ↑ ?、庞杏绊?。在一定范圍內(nèi),Mn
20、O2的用量越大,反應(yīng)越快。 ?、朴杏绊?。H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,反應(yīng)越快。? 放熱。 ?、荕nO2顆粒大小、環(huán)境溫度、氣壓、是否振蕩等,合理答案均可。 四、要會對簡單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究方案的優(yōu)劣進(jìn)行評價,并提出自己的建議 科學(xué)探究的目的是為了讓學(xué)生學(xué)會科學(xué)探究的方法,并在探究的過程中學(xué)會運(yùn)用所學(xué)知識分析解決實(shí)際問題的能力,同時讓學(xué)生學(xué)會創(chuàng)新,養(yǎng)成“勇于實(shí)踐,敢于質(zhì)疑”的科學(xué)品質(zhì)。而近幾年中考探究性試題中設(shè)置的對探究性實(shí)驗(yàn)方案的評價內(nèi)容,應(yīng)該說是上述精神最好的體現(xiàn)。對一個實(shí)驗(yàn)方案的評價,要注意從如下幾個方面入手:①原理是否正確,即能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的;②所用原料是否常見易得、廉價;
21、③是否節(jié)約藥品,即原料的利用率是否高;④操作是否簡單,即操作過程是否簡捷優(yōu)化;⑤是否對環(huán)境產(chǎn)生污染;⑥是否有實(shí)驗(yàn)誤差;⑦方案是否有新創(chuàng)意;⑧安全性是否好等等。能達(dá)到上述八點(diǎn)要求的實(shí)驗(yàn)方案應(yīng)該說不失為最優(yōu)實(shí)驗(yàn)方案。至于提出合理化建議,也就是基于上述幾個方面、結(jié)合題意來提出符合要求的建議。 例4.化學(xué)活動小組的同學(xué)在探究金屬的化學(xué)性質(zhì)時,發(fā)現(xiàn)銅與稀硫酸在常溫或短時間加熱的條件下均不反應(yīng)。那么,銅與濃硫酸能否發(fā)生反應(yīng)呢? ?。鄄孪肱c假設(shè)] 猜想①在常溫下能反應(yīng); 猜想②在常溫下不能反應(yīng),但在加熱條件下能反應(yīng); 猜想③在加熱條件下不能反應(yīng)。 ?。蹖?shí)驗(yàn)與事實(shí)] 操作①將
22、一小塊銅片放入試管中,加入足量的濃硫酸,無明顯現(xiàn)象; 操作②加熱該試管,銅片上有氣泡產(chǎn)生,并聞到刺激性氣味; 操作③檢驗(yàn)產(chǎn)生的有刺激性氣味的氣體(檢驗(yàn)方法及現(xiàn)象略); 操作④立即停止加熱; 操作⑤將試管中的殘液慢慢倒入少量水中,溶液呈藍(lán)色。 [結(jié)論與解釋] ?、庞梢陨咸骄靠芍翰孪隷____________________是正確的; ?、平?jīng)檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體是 ;立即停止加熱是為了避免產(chǎn)生更多的 ; ?、倾~跟濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)的產(chǎn)物是SO2和CuSO4。 ?。鄯此寂c評價] ⑴操作⑤中,從安全角度考慮(填“能”或“不能”)___________
23、_________將水倒入剩余的液體里。 ⑵探究結(jié)論中對產(chǎn)物是SO2和CuSO4的判斷是否正確______________,理由是________________。 [拓展與應(yīng)用] 根據(jù)以上探究和已掌握的知識,同學(xué)們又設(shè)計(jì)了兩個利用廢銅屑、硫酸為原料制取硫酸銅的實(shí)驗(yàn)方案。 甲方案:利用廢銅屑跟濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)制取。 乙方案:在加熱條件下將廢銅屑在空氣中氧化成CuO,再將CuO與稀硫酸反應(yīng)制取。 請你從安全、節(jié)約、環(huán)保等方面進(jìn)行評價,較好的方案是___________,理由是(答出一點(diǎn)即可)_______________。 [思路點(diǎn)撥]本題的[拓展
24、與應(yīng)用]中的對實(shí)驗(yàn)方案的評價是評價題中的經(jīng)典題之一,抓住上述的評價要素,就會言之有物:由實(shí)驗(yàn)原理“Cu+2H2SO4(濃)△SO2↑+CuSO4+2H2O、2Cu+O2△2CuO? CuO+H2SO4== CuSO4+H2O”可知,乙方案明顯的要比甲方案好,原因是:相對于甲方案,乙方案減少了對環(huán)境的污染;由于不使用濃硫酸,安全性要好;制取等質(zhì)量的硫酸銅使需要的硫酸量要少,從而節(jié)約了藥品;等。至于前面的[結(jié)論與解釋][反思與評價]中的問題,抓住[實(shí)驗(yàn)與事實(shí)]進(jìn)行分析就可作出準(zhǔn)確的判斷與說明,由[實(shí)驗(yàn)與事實(shí)]可知三個猜想中只有②是正確的,并由實(shí)驗(yàn)事實(shí)、結(jié)合質(zhì)量守恒定律可知:在加熱的條件下,銅與濃硫酸反應(yīng)不僅生成二氧化硫和硫酸銅,還應(yīng)該生成水。由于是用足量的濃硫酸與銅反應(yīng),所以反應(yīng)后的殘液中含有濃硫酸,如果直接倒入少量水中可能會造成安全隱患。 [規(guī)范解題] 例4.②不能?? ?不正確?? ?反應(yīng)前后元素種類不同(或生成物中不含氫元素) 乙方案?? 不使用濃硫酸(或節(jié)約硫酸、不污染環(huán)境)
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