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实验活动2 二氧化碳的实验室制取与性质
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
实验室制备二氧化碳气体的常用方法是
A．煅烧石灰石 B．点燃木炭
C．用石灰石与稀盐酸反应 D．碳酸分解
实验室制取CO2一般有五个步骤：①检查装置的气密性；②按要求装配好仪器；③向漏斗中注入酸液；④向广口瓶放入小块的大理石；⑤收集气体。下列操作顺序中，正确的是
A．①②③④⑤ B．②①④③⑤ C．①④③②⑤ D．②③④①⑤
下列制取、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是
A．制取 B．收集 C．验满 D．检验
在实验室中利用下图装置，可以进行的实验是
①用过氧化氢溶液与MnO2制取氧气 ②用KMnO4固体制取氧气 ③用KClO3与MnO2的混合物制取氧气 ④用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体
A．①④ B．①② C．②③ D．③④
关于二氧化碳的说法中错误的是（ ）
A．实验室收集二氧化碳可用向下排空气法
B．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
C．实验室制备二氧化碳可选用盐酸和大理石
D．二氧化碳可用于灭火
有一混合气体通过澄清石灰水无明显现象，剩余气体经浓硫酸洗气后点燃，在火焰上方罩上干冷烧杯，内壁出现水雾。符合上述现象的气体组合是
A．H2、CO、CO2 B．N2、O2、CO2 C．H2、CH4、CO D．H2、CH4、CO2
为鉴别分别盛有空气、氧气、二氧化碳的三瓶气体，应选用的方法是
A．将气体分别通入水中
B．将带火星的木条分别伸入三瓶气体中
C．将气体分别通入澄清石灰水中
D．将燃着的木条分别伸入三瓶气体中
鉴别氧气、氮气和二氧化碳三瓶无色气体的最简单的方法
A．用澄清的石灰水检验
B．用带火星的木条检验
C．用燃着的木条和带火星木条检验
D．用带火星的木条和澄清的石灰水检验
下图是某同学探究二氧化碳的制取和性质的创新装置。关于该实验叙述正确的是（ ）
A．浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝 B．实验过程中装置内会出现大量沉淀 C．上下移动的粗铜丝能控制反应的发生和停止 D．能验证二氧化碳的密度比空气大
除去二氧化碳中混有少量一氧化碳的正确方法是（ ）
A．用燃着的木条点燃 B．通过灼热的木炭
C．通过烧碱溶液 D．通过灼热的氧化铜
下列说法能说明二氧化碳的密度比空气密度大的是
A．二氧化碳不支持燃烧
B．空气中二氧化碳含量很小
C．随着压强的增加，二氧化碳在水中溶解度增大
D．充满空气的气球可以漂浮在二氧化碳气体中
下图所示的装置有很多用途，下列使用方法不正确的是
A．排水法收集氧气时，由a口进气 B．排空气法收集氢气时，由b口进气 C．排水法收集氢气时，由b口进气 D．排空气法收集二氧化碳时，由a口进气
如图是实验室常用的实验装置，请根据要求回答下列问题。
（1）写出图中a仪器的名称：_________。
（2）实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取并收集氧气应选择的装置是_________（填序号），若用排空气法收集氧气，检验氧气是否收集满的方法是__________。
（3）实验室用装置B制取二氧化碳的化学方程式为_________；装置B中的长颈漏斗的下端管口应插入液面下，目的是_______。
如图是验证二氧化碳性质的实验：
(1)在A处能观察到两支蜡烛______(填序号)熄灭．
A、从下而上 B、从上而下 C、同时
(2)根据实验A的现象可得出二氧化碳的什么物理性质：______；还可得出______的化学性质．因此在一般情况下可用CO2来作______．
(3)在B处能观察到塑料瓶变瘪的同时，还能观察到____的现象，说明了二氧化碳能与_____反应，请用化学式表示该反应：______．
A、B、C、D是初中化学常见的物质，这四种物质中均含有同一种元素。其中A是无色气体单质，B、C均为氧化物，且B为有毒气体，D是大理石的主要成分。它们之间的转化关系如图所示(图中反应条件及部分反应物、生成物已省略)。
(1)写出物质A的化学式___。
(2)写出B与氧化铁反应的化学方程式____________________________________。
(3)写出实验室用D制得C的化学方程式___________________________；该反应类型属于______________。
根据下列实验装置图回答问题：
（1）写出图中仪器a的名称：________。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气应选用的发生装置为______（填字母序号），若要收集比较纯净的氧气应选择的收集装置为______（填字母序号），写出该反应的化学方程式：_______。
（3）组装发生装置A时，下列仪器、用品的组装顺序是________（填字母序号）。
a．试管 b．酒精灯 c．铁架台 d．木块
（4）写出实验室用B装置制取二氧化碳的化学方程式______，F装置可用来测量生成CO2的体积，在水面上放一层植物油的目的是_______，植物油上方原有的空气对实验的结果_______（填“有”或“没有”）明显影响。
某化学兴趣小组利用如下图所示装置制取二氧化碳并对其性质进行验证：
（1）当打开，反应一段时间后，B处紫色石蕊溶液变成红色，使紫色石蕊溶液变红的原因是_____________（用化学方程式表示）；
（2）C处澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为__________；
（3）D烧杯中下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是_______。
某同学用微型实验装置（如图）制取二氧化碳并检验其性质，回答问题。
（1）试管中发生反应的化学方程式是______。
（2）b处出现的现象是_________。
（3）根据烧杯中的变化现象，得出二氧化碳的化学性质是______。
（4）另一同学操作时，误将浓盐酸当作稀盐酸使用，结果______处没有明显现象。
（5）你认为微型实验的优点是____（写一条即可）。
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实验活动2 二氧化碳的实验室制取与性质
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
实验室制备二氧化碳气体的常用方法是
A．煅烧石灰石 B．点燃木炭
C．用石灰石与稀盐酸反应 D．碳酸分解
【答案】C
【解析】A、煅烧石灰石操作复杂，不容易收集气体，故A错误；
B、点燃木炭不容易操作和收集，并可能产生一氧化碳，故B错误；
C、用石灰石与稀盐酸反应，操作简单，反应速度适中，适于收集，故C正确；
D、由于碳酸不稳定不容易制取，也不容易操作．故D错误．故选C．
实验室制取CO2一般有五个步骤：①检查装置的气密性；②按要求装配好仪器；③向漏斗中注入酸液；④向广口瓶放入小块的大理石；⑤收集气体。下列操作顺序中，正确的是
A．①②③④⑤ B．②①④③⑤ C．①④③②⑤ D．②③④①⑤
【答案】B
【解析】实验室制取CO2一般的步骤是在组装好装置后先检查装置的气密性，若装置气密性良好，向广口瓶放入小块的大理石，再向漏斗中注入酸液，此时会有气体冒出，再开始收集气体。故其顺序为②①④③⑤，应选B。
下列制取、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是
A．制取 B．收集
C．验满 D．检验
【答案】D
【解析】A、用此装置制取二氧化碳，长颈漏斗的末端要在液面以下，以防止气体由长颈漏斗逸出，此选项错误； B、二氧化碳的密度比空气的密度大，可用向上排空气法收集，此选项错误；C、气体的验满在瓶口处进行，此选项错误； D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，检验二氧化碳用澄清石灰水，此选项正确。故选D。
在实验室中利用下图装置，可以进行的实验是
①用过氧化氢溶液与MnO2制取氧气 ②用KMnO4固体制取氧气 ③用KClO3与MnO2的混合物制取氧气 ④用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体
A．①④ B．①② C．②③ D．③④
【答案】A
【解析】初中化学常用的有2种气体发生装置，分别为固体加热型制取气体、固液不需要加热型制取气体，选择的依据是反应条件和反应物的状态。根据制取气体的性质，收集方法有排水法、向上排空气法、向下排空气法。该套装置中发生装置为固液不需要加热型，收集方法为向上排空气法，用过氧化氢溶液与MnO2制取氧气、用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体，都是固液不需要加热型，氧气和二氧化碳的密度都比空气大，可以用向上排空气法收集，符合该装置要求。用KMnO4固体制取氧气、用KClO3与MnO2的混合物制取氧气，都是固体加热型，该套装置不适用。故选A。
关于二氧化碳的说法中错误的是（ ）
A．实验室收集二氧化碳可用向下排空气法
B．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
C．实验室制备二氧化碳可选用盐酸和大理石
D．二氧化碳可用于灭火
【答案】A
【解析】二氧化碳的密度比空气的大，所以收集二氧化碳应用向上排空气法，A错误；二氧化碳能与氢氧化钙发生反应：Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O，生成的碳酸钙为白色沉淀，所以二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，B正确；大理石的主要成分为碳酸钙，碳酸钙能与盐酸发生反应：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑，所以可以用盐酸和大理石制备二氧化碳，C正确；二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，密度比空气的大，所以可用于灭火，D正确。故选A。
有一混合气体通过澄清石灰水无明显现象，剩余气体经浓硫酸洗气后点燃，在火焰上方罩上干冷烧杯，内壁出现水雾。符合上述现象的气体组合是
A．H2、CO、CO2 B．N2、O2、CO2 C．H2、CH4、CO D．H2、CH4、CO2
【答案】C
【解析】
【详解】通过澄清石灰水无明显现象，说明无二氧化碳；经浓硫酸洗气后点燃，在火焰上方罩上干冷烧杯，内壁出现水雾，说明该气体组合中含有氢元素。故选C。
为鉴别分别盛有空气、氧气、二氧化碳的三瓶气体，应选用的方法是
A．将气体分别通入水中 B．将带火星的木条分别伸入三瓶气体中
C．将气体分别通入澄清石灰水中 D．将燃着的木条分别伸入三瓶气体中
【答案】D
【解析】A、空气、氧气、二氧化碳的溶解性相差不大，将气体分别通入水中都会看到有气泡冒出，无法区分。错误。B、将带火星的木条分别伸入三瓶气体中，木条复燃的是氧气，无明显现象的是空气或二氧化碳，无法区分。错误。C、将气体分别通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，空气、氧气无明显变化，无法区分，错误。
D、将燃着的木条分别伸入三瓶气体中，无明显变化的是空气，燃烧更旺的是氧气，熄灭的是二氧化碳，可以区分。正确。故选D。
鉴别氧气、氮气和二氧化碳三瓶无色气体的最简单的方法
A．用澄清的石灰水检验
B．用带火星的木条检验
C．用燃着的木条和带火星木条检验
D．用带火星的木条和澄清的石灰水检验
【答案】D
【解析】A、澄清石灰水遇二氧化碳变浑浊，不与氧气和氮气反应，可鉴别二氧化碳，不能鉴别氧气和氮气。选项A不符合题意；B、带火星的木条在氧气中能复燃，在氮气和二氧化碳中熄灭，可鉴别氧气，不能鉴别氮气和二氧化碳。选项B不符合题意；C、燃着的木条和火星的木条能鉴别出氧气，在氮气和二氧化碳中都熄灭，不能鉴别出氮气和二氧化碳。选项C不符合题意；D、带火星的木条在氧气中复燃，鉴别出氧气，剩下的气体中能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，最后剩下的就是氮气了，可以鉴别。选项D符合题意。故选：D。
下图是某同学探究二氧化碳的制取和性质的创新装置。关于该实验叙述正确的是（ ）
A．浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝 B．实验过程中装置内会出现大量沉淀 C．上下移动的粗铜丝能控制反应的发生和停止 D．能验证二氧化碳的密度比空气大
【答案】C
【解析】A、生成的二氧化碳溶于水生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊变红，故浸有紫色石蕊试液的棉花会变红，故A错误；B、由图示可知，稀盐酸与碳酸钙反应生成了氯化钙、二氧化碳和水，不会有沉淀生成，故B错误；C、将钢丝往上提，则反应终止；粗钢丝能控制反应的发生和停止不能将粗铜丝换成铁丝，因铁丝能与盐酸发生化学反应，故C正确；D、由装置图知，该实验不能证明二氧化碳的密度比空气大，故D错误。故选C。
除去二氧化碳中混有少量一氧化碳的正确方法是（ ）
A．用燃着的木条点燃 B．通过灼热的木炭
C．通过烧碱溶液 D．通过灼热的氧化铜
【答案】D
【解析】A、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃，这是因为会引入新的气体杂质，且当二氧化碳（不能燃烧、不能支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，故选项错误。B、二氧化碳与碳在高温下反应生成一氧化碳，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项错误。C、二氧化碳能与烧碱溶液反应生成碳酸钠和水，一氧化碳不能与烧碱溶液反应，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项错误。D、CO能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项正确。故选D。
下列说法能说明二氧化碳的密度比空气密度大的是
A．二氧化碳不支持燃烧
B．空气中二氧化碳含量很小
C．随着压强的增加，二氧化碳在水中溶解度增大
D．充满空气的气球可以漂浮在二氧化碳气体中
【答案】D
【解析】A、二氧化碳不支持燃烧，与密度无关，故A错误；B、空气中二氧化碳含量很小与密度无关，故B错误；C、气体的溶解度与压强、温度有关系，与密度无关，故C错误；D、充满空气的气球可以漂浮在二氧化碳气体中，说明二氧化碳的密度比空气大，故D正确。故选D。
下图所示的装置有很多用途，下列使用方法不正确的是
A．排水法收集氧气时，由a口进气 B．排空气法收集氢气时，由b口进气 C．排水法收集氢气时，由b口进气 D．排空气法收集二氧化碳时，由a口进气
【答案】A
【解析】A、氧气的密度小于水的密度，选用该装置利用排水法收集氧气时，气体应从短管进，即b管进入瓶中，选项错误；B、氢气的密度小于空气的密度，选用该装置利用排空气法收集氢气时，氢气应从短管，即b管进入瓶中，选项正确；C、氢气的密度小于水的密度，选用该装置利用排水法收集氢气时，气体应从短管，即b管进入瓶中，选项正确；D、二氧化碳的密度大于空气的密度，选用该装置利用排空气法收集二氧化碳时，气体应从长管，即a管进入瓶中，选项正确。故选A。
如图是实验室常用的实验装置，请根据要求回答下列问题。
（1）写出图中a仪器的名称：_________。
（2）实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取并收集氧气应选择的装置是_________（填序号），若用排空气法收集氧气，检验氧气是否收集满的方法是__________。
（3）实验室用装置B制取二氧化碳的化学方程式为_________；装置B中的长颈漏斗的下端管口应插入液面下，目的是_______。
【答案】 锥形瓶 A、C或A、D 将带火星木条放在瓶口，若带火星木条复燃，则氧气集满 CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗的下端管口溢出，起密封作用
【解析】（1）a仪器的名称为锥形瓶；
（2）氯酸钾和二氧化锰制取氧气需要加热，故发生装置选择A，氧气的密度比空气密度略大，且不易溶于水，故收集装置可选择向上排空气法或者排水法，选择C装置或者D装置，故填A、C或A、D；检验氧气是否收集满，可将带火星木条放在瓶口，若带火星木条复燃，则氧气集满；（3）实验室制取二氧化碳的原理是利用大理石或石灰石（主要成分为碳酸钙）和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，故化学方程式为CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑；装置B中的长颈漏斗的下端管口应插入液面下，防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗的下端管口溢出，起密封作用。
如图是验证二氧化碳性质的实验：
(1)在A处能观察到两支蜡烛______(填序号)熄灭．
A、从下而上 B、从上而下 C、同时
(2)根据实验A的现象可得出二氧化碳的什么物理性质：______；还可得出______的化学性质．因此在一般情况下可用CO2来作______．
(3)在B处能观察到塑料瓶变瘪的同时，还能观察到____的现象，说明了二氧化碳能与_____反应，请用化学式表示该反应：______．
【答案】 A 二氧化碳的密度比空气大 二氧化碳不燃烧也不支持燃烧 灭火剂 石灰水变浑浊 澄清石灰水 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
【解析】（1）由于二氧化碳在通常情况下二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，可见两支蜡烛从下而上熄灭； （2）实验中出现的现象是下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，此现象可得出二氧化碳的物理性质是二氧化碳的密度比空气大；还可得出二氧化碳不燃烧也不支持燃烧的化学性质；可以用作灭火剂；（3）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成不溶性的碳酸钙，所以会发现石灰水变浑浊，同时塑料瓶变瘪，反应的方程式为 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
A、B、C、D是初中化学常见的物质，这四种物质中均含有同一种元素。其中A是无色气体单质，B、C均为氧化物，且B为有毒气体，D是大理石的主要成分。它们之间的转化关系如图所示(图中反应条件及部分反应物、生成物已省略)。
(1)写出物质A的化学式___。
(2)写出B与氧化铁反应的化学方程式____________________________________。
(3)写出实验室用D制得C的化学方程式___________________________；该反应类型属于______________。
【答案】 O2 3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O 复分解反应
【解析】
A、B、C、D是初中化学常见的物质，这四种物质中均含有同一种元素。B、C为氧化物，且B为有毒气体，则B为一氧化碳；D是大理石的主要成分，则D为碳酸钙；A为无色气体单质，能转化为B和C，B和C能相互转化，结合氧气和碳充分燃烧生成二氧化碳，不充分燃烧生成一氧化碳，一氧化碳和二氧化碳之间能相互转化，则A为氧气，C为二氧化碳；且二氧化碳与碳酸钙之间能相互转化，据此进行分析解答。（1）A的化学式分别是O2；(2)B是一氧化碳，一氧化碳与氧化铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；(3)D是碳酸钙，C是二氧化碳，在实验室中用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O；该反应类型属于复分解反应。
点睛：在解此类题时，首先将题中有特征的物质推出，然后结合推出的物质和题中的转化关系推导剩余的物质，最后将推出的各种物质代入转化关系中进行验证即可。
根据下列实验装置图回答问题：
（1）写出图中仪器a的名称：________。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气应选用的发生装置为______（填字母序号），若要收集比较纯净的氧气应选择的收集装置为______（填字母序号），写出该反应的化学方程式：_______。
（3）组装发生装置A时，下列仪器、用品的组装顺序是________（填字母序号）。
a．试管 b．酒精灯 c．铁架台 d．木块
（4）写出实验室用B装置制取二氧化碳的化学方程式______，F装置可用来测量生成CO2的体积，在水面上放一层植物油的目的是_______，植物油上方原有的空气对实验的结果_______（填“有”或“没有”）明显影响。
【答案】 水槽 A E 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ cdba CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 防止二氧化碳溶于水 没有
【解析】
【详解】
（1）仪器a是水槽；
（2）高锰酸钾制取氧气时，反应物的状态为固体，反应的条件是加热，属于固体加热型，选择装置A来制取，高锰酸钾加热生成锰酸钾和二氧化锰，该反应化学方程式是2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑；氧气不易溶于水，密度大于空气，可用排水法或向上排空气法收集，排水法收集到的氧气比向上排空气收集到的氧气纯度高，可用排水法来收集较为纯净的氧气，应选择的收集装置为E；
（3）组装该装置时，先下后上，先左后右，所以下列仪器用品的组装顺序是cdba；
（4）实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙和水和二氧化碳，反应的方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；要测量二氧化碳的体积只能用排水法，用量筒测量排出水的体积，从而测得二氧化碳的体积；二氧化碳能溶于水，所以要在水的上方放一层植物油，防止二氧化碳溶于水，影响实验的准确性；进入的二氧化碳气体的体积等于排出水的体积，油上方的空气对实验结果没有影响。
某化学兴趣小组利用如下图所示装置制取二氧化碳并对其性质进行验证：
（1）当打开，反应一段时间后，B处紫色石蕊溶液变成红色，使紫色石蕊溶液变红的原因是_____________（用化学方程式表示）；
（2）C处澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为__________；
（3）D烧杯中下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是_______。
【答案】 H2O+CO2═H2CO3 CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O 不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大
【解析】（1）使紫色石蕊溶液变红的原因是：二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红色，反应的化学方程式为：H2O+CO2═H2CO3。（2）C处澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，发生反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O。（3）D烧杯中下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是：不燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大。
某同学用微型实验装置（如图）制取二氧化碳并检验其性质，回答问题。
（1）试管中发生反应的化学方程式是______。
（2）b处出现的现象是_________。
（3）根据烧杯中的变化现象，得出二氧化碳的化学性质是______。
（4）另一同学操作时，误将浓盐酸当作稀盐酸使用，结果______处没有明显现象。
（5）你认为微型实验的优点是____（写一条即可）。
【答案】 CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ 澄清的石灰水变浑浊 CO2不能燃烧也不支持燃烧 b 节约试剂、装置简单、减少污染、操作简便、安全可靠、效果良好（写出一条即可）
【解析】（1）试管中碳酸钙和稀盐酸发生反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式是CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑；
（2）产生的二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故b处出现的现象是澄清的石灰水变浑浊；
（3）烧杯中的阶梯蜡烛下面的先熄灭，上面的后熄灭，说明二氧化碳具有不燃烧也不能支持燃烧的化学性质；
（4）浓盐酸具有挥发性，挥发出溶质氯化氢，会使二氧化碳中含有氯化氢，与石灰水接触，则氯化氢与氢氧化钙反应，看不到b处变浑浊的现象；
（5）该微型实验的优点有节约试剂、装置简单、减少污染、操作简便、安全可靠、效果良好等。
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