(共63张PPT)
复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
第2课时 氧化剂和还原剂(基础课)
素养目标
1.能从化学反应中元素化合价的变化认识氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物等概念,熟知常见的氧化剂和还原剂,厘清相关概念间的关系。
2.认识物质的氧化性、还原性,学会分析预测物质具有的氧化性或还原性,建立判断物质氧化性、还原性强弱的“思维模型”。
初高衔接
知识点一 氧化剂与还原剂
1.氧化剂和还原剂
(1)氧化剂:氧化还原反应中____电子(或电子对____)的物质即氧化剂。
(2)还原剂:氧化还原反应中____电子(或电子对____)的物质即还原剂。
得到
偏向
失去
偏离
2.常见的氧化剂和还原剂
分类 实例
常见氧化剂 活泼的______单质 Cl2、O2等
某些阳离子 H+、Ag+、Fe3+、Cu2+等
含较高价态元素的物质 某些酸:浓硫酸、HNO3;某些盐:KMnO4、FeCl3等
非金属
分类 实例
常见还原剂 活泼的____单质 Al、Zn、Fe等
非金属单质 H2、C等
含较低价态元素的物质 某些氧化物:CO等;
某些盐:KI等。
金属
微点拨
①在反应中,氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数,即得失电子守恒。②金属单质只能作还原剂,而非金属单质可作氧化剂,也可作还原剂。
3.氧化产物和还原产物
(1)氧化产物:还原剂被氧化生成的物质。
还原剂还原性化合价升高氧化反应氧化产物。
(2)还原产物:氧化剂被还原生成的物质。
氧化剂氧化性化合价降低还原反应还原产物。
4.氧化性和还原性
(1)氧化剂反应时本身被____,具有氧化性即氧化剂所表现出________的性质。
(2)还原剂反应时本身被____,具有还原性即还原剂所表现出________的性质。
还原
得到电子
氧化
失去电子
5.氧化还原反应的应用
氧化还原反应广泛存在于生产和生活中。正方面的影响,如金属的冶炼、电镀、燃料的燃烧、绿色植物的光合作用等;负方面的影响,如易燃物的自燃、食物的腐败、钢铁的锈蚀等。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)氧化剂得电子被氧化为还原产物。 ( )
(2)非金属单质在反应中只作氧化剂。 ( )
(3)在氧化还原反应中,金属单质作反应物时一定是还原剂。 ( )
(4)还原剂失去电子具有氧化性。 ( )
×
×
√
×
(5)元素处于最高化合价时一定具有强氧化性。 ( )
(6)碘化氢中碘为最低价,碘化氢只具有还原性。 ( )
(7)阳离子只能得电子被还原,阴离子只能失电子被氧化。 ( )
(8)在同一反应中,氧化剂和还原剂不可能是同一物质。 ( )
(9)某物质在氧化还原反应中是氧化产物,则必然有另一物质是还原产物。 ( )
×
×
×
×
×
2.水是生命之源,是工业的血液,是农业的命脉。在下列反应中,水的作用是什么?
A.氧化剂 B.还原剂
C.既是氧化剂,又是还原剂
D.既不是氧化剂,又不是还原剂
E.氧化产物 F.还原产物
G.既是氧化产物,又是还原产物
H.既不是氧化产物,又不是还原产物
(1)Cl2+H2O===HCl+HClO________。
(2)2H2O2===2H2O+O2↑________。
(3)2H2O2H2↑+O2↑________。
(4)H2+CuOCu+H2O________。
D
F
C
E
(5)2HCl+2NaH+O2===2NaCl+2H2O________。
(6)2F2+2H2O===4HF+O2________。
(7)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑________。
(8)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O________。
[解析] 在氧化还原反应中氧化剂得到电子,元素化合价降低,生成还原产物;还原剂失去电子,元素化合价升高,生成氧化产物。解答本题首先标出元素化合价,然后根据化合价变化情况作答。
G
B
A
H
1.根据氧化还原反应的方向判断
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
知识点二 物质氧化性和还原性强弱的判断
2.根据元素的活动性顺序比较
3.根据反应条件来判断
当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时,反应越易进行,则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强,反之越弱。如:
(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
氧化性:KMnO4>MnO2。
(2)Na、Mg、Al单质与H2O反应情况如下:Na与冷水剧烈反应,Mg加热才反应,Al加热条件下也难反应,故还原性:Na>Mg>Al。
4.根据氧化产物的价态高低判断
同一物质在相同条件下,被不同氧化剂氧化的程度越大,氧化剂的氧化性越强。
例如:2Fe+3Cl22FeCl3
Fe+SFeS
氧化性:Cl2>S。
判断还原剂的还原性强弱的原理类似。
微思考
根据反应条件、氧化产物的价态高低来比较物质的氧化性、还原性强弱时,应注意什么?
提示:应与同一物质反应才可以比较。
1.已知三个反应:①===2Mn2++5Cl2↑+8H2O;+Br2===2Fe3++2Br-;③2Br-+Cl2===Br2+2Cl-。下列结论不正确的是( )
A.还原性:Br->Mn2+
B.氧化性:>Br2>Fe3+
C.Fe2+只有还原性
D.溶液中可以发生Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
√
C [氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物;①氧化性:>Cl2,还原性:Cl->Mn2+;②氧化性:Br2>Fe3+,还原性:Fe2+>Br-;③氧化性:Cl2>Br2,还原性:Br->Cl-。由分析可知,还原性:Br->Mn2+,A正确;氧化性:>Br2>Fe3+,B正确;亚铁离子化合价可升可降,既具有还原性也具有氧化性,C错误;氧化性:Cl2>Fe3+,则溶液中可以发生反应:Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-,D正确。]
2.已知下列反应:
①Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
②2KI+Br2===2KBr+I2
③Na2S+I2===2NaI+S↓
(1)Cl-、Br-、I-、S2-等离子的还原性由强到弱的顺序是_______________________________。
S2->I->Br->Cl-
(2)Cl2、Br2、I2、S等物质的氧化性由强到弱的顺序是___________________。
(3)判断Cl2与Na2S能否反应?________(填“能”或“否”)。
(4)判断I2与NaBr能否共存?________(填“能”或“否”)。
Cl2>Br2>I2>S
能
能
[解析] (1)还原剂的还原性强于还原产物,由反应①知还原性:
Br->Cl-,由反应②知还原性:I->Br-,由反应③知还原性:S2->I-,即还原性:S2->I->Br->Cl-。(2)氧化剂的氧化性强于氧化产物,由反应①知氧化性:Cl2>Br2,由反应②知氧化性:Br2>I2,由反应③知氧化性:I2>S,故氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2>S。(3)由(2)知氧化性:Cl2>S,故Cl2与Na2S能发生反应:Cl2+Na2S===2NaCl+S↓。(4)由(2)知氧化性:Br2>I2,故I2与NaBr不能反应,则I2与NaBr能共存。
1.下列反应中,参加反应的化合物作还原剂的是( )
A.用锌和稀硫酸反应制取氢气
B.在高温下用氢气还原氧化铜得到单质铜
C.用碳和水蒸气在高温下反应制取氢气
D.用氯气和溴化钠反应生成溴和氯化钠
随堂评估 知能落实
√
D [溴化钠参加反应后溴元素的化合价升高,被氧化,为还原剂。]
2.下列试剂是实验室常见的氧化剂,这些氧化剂与还原产物对应关系正确的是( )
A.酸性KMnO4→Mn2+ B.浓硝酸→NO
C.Cl2→HClO D.H2O2→O2
√
A [氧化剂得到电子,所含元素化合价降低得到还原产物。KMnO4得到电子被还原为无色Mn2+,A正确;浓硝酸在反应中得到电子被还原产生NO2气体,B错误;Cl2在反应中得到电子被还原产生Cl-,C错误;H2O2得到电子被还原产生H2O,D错误。]
3.已知还原性:S2->I->Fe2+>Br->Cl-,下列判断不正确的是
( )
A.Fe3+与I-在水溶液中不能大量共存
B.氧化性:Cl2>Br2>I2
C.将足量Br2加入FeCl2溶液中,离子方程式为Br2+2Cl-===2Br-+Cl2
D.将Cl2通入FeBr2溶液中,Cl2应优先氧化Fe2+,再氧化Br-
√
C [根据还原性:I->Fe2+知,Fe3+与I-在水溶液中会发生反应生成I2和Fe2+,不能大量共存,A正确;已知还原性:I->Br->Cl-,则氧化性:Cl2>Br2>I2,B正确;将足量Br2加入FeCl2溶液中,由于还原性:Fe2+>Br->Cl-,所以溴单质只氧化亚铁离子,不氧化氯离子,C错误;将Cl2通入FeBr2溶液中,由于还原性:Fe2+>Br-,Cl2应优先氧化Fe2+,再氧化Br-,D正确。]
4.现有下列几个离子反应:
①+14H++6Cl-===2Cr3++3Cl2↑+7H2O
②2Fe2++Br2===2Fe3++2Br-
③===+4H+
下列有关性质的比较正确的是( )
A.氧化性:>Cl2>Fe3+
B.氧化性:
C.还原性:SO2D.还原性:Cl->Cr3+>Fe2+
√
A [根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物,还原剂的还原性强于还原产物,并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律可推知,氧化性强弱顺序为;还原性强弱顺序为SO2>Fe2+>Br->Cl->Cr3+。]
5.(1)下列各种粒子中,只具有氧化性的是________,只具有还原性的是________。
A.Mg B.Cu C.Cu2+
D.H2O2 E.Cl- F.Cl2
(2)下列变化中,可以通过加入氧化剂实现的是________,可以通过加入还原剂实现的是________。
A.Cl2→Cl- B.H+→H2
→CO2 D.SO2→SO3
C
ABE
D
AB
[解析] (1)最高价态粒子只有氧化性,最低价态粒子只有还原性。(2)Cl2→Cl-,必须加还原剂使Cl2被还原生成Cl-;H+→H2,必须加还原剂使H+被还原生成H2;→CO2,没有变价;SO2→SO3,必须加氧化剂使SO2被氧化生成SO3。
(选择题只有一个选项符合题目要求,每小题2分)
1.以传统海水制盐工业为基础可制取镁、钾、溴及其他化工产品。从海带灰浸取液提取碘单质发生的反应为2KI+H2SO4+H2O2===K2SO4+I2+2H2O。下列有关该反应的说法正确的是( )
A.KI发生还原反应 B.K2SO4是还原产物
C.H2SO4是氧化剂 D.H2O2得到电子
数智分层作业(六) 氧化剂和还原剂
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
(分值:40分)
D [反应中I元素化合价由-1价升高到0价,失去电子发生氧化反应,KI为还原剂,I2为氧化产物;H2O2中O元素化合价由-1价降低到-2价,得到电子发生还原反应,H2O2为氧化剂,H2O为还原产物。]
题号
1
3
5
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7
9
2.下列变化需要加入还原剂才能实现的是( )
A.→CO2
B.Cl-→Cl2
C. →Cr3+
D.NH3→NO
√
题号
1
3
5
2
4
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7
9
C [氧化剂发生还原反应的过程需要加入还原剂才能实现转化。A项→CO2,没有化合价变化;B项,Cl-→Cl2,氯元素由-1价升高为0价,要加氧化剂才能实现;C项→Cr3+,铬元素从+6价降低为+3价,需要加入还原剂才能实现;D项,NH3→NO,氮元素由-3价升高为+2价,要加氧化剂才能实现。]
题号
1
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9
3.下列叙述中正确的是( )
题号
1
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9
序号 氧化剂 还原剂 其他反应物 氧化产物 还原产物
① Cl2 FeCl2 FeCl3
② KMnO4 H2O2 H2SO4 O2 MnSO4
③ KClO3 HCl(浓) Cl2 Cl2
④ KMnO4 HCl(浓) Cl2 MnCl2
A.表中第①组反应中FeCl3只是还原产物
B.氧化性比较:KMnO4>Cl2>Fe3+>Br2>Fe2+
C.还原性比较:H2O2>Mn2+>Cl-
D.④组中的HCl既作还原剂,又起到酸的作用
√
题号
1
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2
4
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7
9
D [氯气和FeCl2反应生成FeCl3,氯气为氧化剂,FeCl2为还原剂,所以表中第①组反应中的FeCl3既是还原产物又是氧化产物,故A错误;根据①知,氧化性:Cl2>Fe3+,根据②知,氧化性:KMnO4>O2,根据③知,氧化性:KClO3>Cl2,根据④知,氧化性:>Cl2,根据以上分析无法判断Br2、Fe2+的氧化性相对大小,故B错误;根据②知,还原性:H2O2>Mn2+,根据④知,还原性:Cl->Mn2+,故C错误;④反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价、部分Cl元素化合价由-1价变为0价,化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓)===5Cl2↑+2MnCl2+2KCl+8H2O,所以HCl(浓)既作还原剂,又起到酸的作用,故D正确。]
题号
1
3
5
2
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6
8
7
9
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
4.H2O2能发生如下反应:
①+5H2O2+6H+===8H2O+5O2↑+2Mn2+
②2H2O22H2O+O2↑
③2Fe2++H2O2+2H+===2H2O+2Fe3+
题号
1
3
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2
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7
9
下列叙述正确的是( )
A.①中H2O2是氧化剂
B.②中H2O2被MnO2氧化
C.③中反应前后氧元素的化合价升高
D.H2O2在反应中可以作还原剂,也可以作氧化剂
√
D [①H2O2中氧元素化合价从-1价升高到0价,作还原剂,A错误;②H2O2既作氧化剂又作还原剂,MnO2是催化剂,B错误;③H2O2中氧元素化合价从-1价降低到-2价,C错误;H2O2中氧元素化合价既可以从-1价升高到0价,又可以从-1价降低到-2价,在反应中可以作还原剂,也可以作氧化剂,D正确。]
题号
1
3
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2
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6
8
7
9
5.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。工业上制备高铁酸钠有多种方法,其中一种方法的化学原理可用离子方程式表示为===+3Cl-+5H2O,下列关于该反应的说法正确的是( )
A.氧化性:Fe3+>ClO-
B.还原性:ClO->Fe3+
C.氧化产物:
D.还原产物:Fe3+
√
题号
1
3
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2
4
6
8
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9
C [在反应中,Cl元素化合价由+1价降低为-1价,ClO-做氧化剂,Fe元素化合价由+3价升高到+6价,所以Fe3+做还原剂,氧化剂的氧化性强于还原剂的氧化性,所以氧化性:ClO->Fe3+,A错误;由A项分析可知,还原性:ClO-<Fe3+,B错误;在反应中,Fe元素化合价由+3价升高到+6价,被氧化,生成的为氧化产物,C正确;在反应中,Fe元素化合价由+3价升高到+6价,Fe3+做还原剂,D错误。]
题号
1
3
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2
4
6
8
7
9
(选择题有一个或两个选项符合题目要求,每小题4分)
6.为防止钢铁零件生锈,常采用化学处理使钢铁零件表面生成Fe3O4的致密保护层——“发蓝”。化学处理过程中其中一步的反应为3Fe+NaNO2+5NaOH===3Na2FeO2+H2O+NH3↑。下列叙述不正确的是
( )
A.上述反应涉及的物质中,Fe的还原性最强
B.上述反应涉及的物质中,NaNO2的氧化性最强
C.上述反应中,铁是还原剂,NaNO2和NaOH是氧化剂
D.的氧化性大于的氧化性
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
C [3Fe+NaNO2+5NaOH===3Na2FeO2+H2O+NH3↑反应中,Fe是还原剂,NaNO2是氧化剂,所以上述反应涉及的物质中,铁的还原性最强,NaNO2的氧化性最强,故A、B正确;上述反应中,NaOH中元素化合价不变,既不是氧化剂又不是还原剂,故C错误;上述反应中是氧化剂是氧化产物,所以的氧化性大于的氧化性,故D正确。]
题号
1
3
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6
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7
9
7.制备化合物Y的反应为===+2H2O,该方法制备的Y颗粒直径为1~100 nm,可用作磁记录材料。下列说法正确的是( )
A.a=4
B.该反应的还原剂是和Fe2+
C.化合物Y是Fe2O3
D.若反应转移3个电子,则有3个Fe2+参加反应
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
AB [反应===+2H2O,根据电荷守恒可知a=4,A正确;氧气中氧元素化合价降低,得到电子,铁元素和硫元素化合价升高,失去电子,因此该反应的还原剂是和Fe2+,B正确;根据元素守恒可知化合物Y是Fe3O4,C错误;根据方程式可知消耗3个Fe2+的同时消耗1个氧气,转移4个电子,D错误。]
题号
1
3
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2
4
6
8
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9
8.(9分)阅读下面科普信息,回答问题:
一个体重50 kg的健康人含铁2 g,这2 g铁在人体中以Fe2+和Fe3+的形式存在。亚铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含亚铁离子的亚铁盐,如硫酸亚铁。服用维生素C,可使食物中的铁离子还原成亚铁离子,有利于铁的吸收。
(1)以下为常见的铁元素的几种粒子,其中既有氧化性又有还原性的是________(填字母)。(1分)
A.Fe B.Fe2+ C.Fe3+
题号
1
3
5
2
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9
B
(2)工业盐的主要成分是NaNO2,曾多次发生过因误食NaNO2而中毒的事件,其原因是NaNO2把人体内的Fe2+转化为Fe3+而失去与O2结合的能力,这说明NaNO2具有________性。下列不能实现上述转化的物质是________(填字母)。(3分)
A.Cl2 B.O2
C.FeCl3 D.KMnO4(H+)
题号
1
3
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9
氧化
C
(3)工业盐中毒后,可服用维生素C来缓解中毒状况,这说明维生素C具有________性。(1分)
(4)在Fe+4HNO3(稀)===Fe(NO3)3+NO↑+2H2O的反应中,HNO3表现了________性和________性,则56 g Fe参加反应时,被还原的HNO3为________g。(4分)
题号
1
3
5
2
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6
8
7
9
还原
酸
氧化
63
[解析] (1)最高价态的粒子只有氧化性,最低价态的粒子只有还原性,中间价态的粒子既有氧化性又有还原性。(2)Fe2+―→Fe3+发生了氧化反应,故NaNO2具有氧化性,所以实现此转化也应选择具有强氧化性的物质,而FeCl3与Fe2+不能反应,故FeCl3不能实现上述转化。(3)缓解中毒,则应能使Fe3+―→Fe2+,所以维生素C具有还原性。(4)Fe和HNO3的反应中,一部分HNO3起氧化作用,生成NO,另一部分则起酸性作用生成Fe(NO3)3,所以56 g Fe参加反应时,被还原的HNO3为63 g。
题号
1
3
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2
4
6
8
7
9
9.(13分)高铁酸钾(K2FeO4,极易溶于水)是常见的水处理剂,其原理如图所示。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
【查阅资料】 向胶体中加入电解质后,胶体因失去稳定性而发生离子的聚集以至沉淀,称为电解质对胶体的聚沉作用,简称胶体的聚沉。
请回答下列问题:
(1)K2FeO4中铁元素的化合价为________价。(1分)
(2)过程①中活性菌表现了________(填“氧化”或“还原”)性,该过程的还原产物是________(填离子符号);过程③属于______(填“物理”或“化学”)变化。(3分)
题号
1
3
5
2
4
6
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7
9
+6
还原
Fe3+
物理
(3)根据上述原理分析,做水处理剂时,K2FeO4的作用有
____________________(填两个)。(2分)
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
杀菌消毒、净水
(4)制备高铁酸钾常用的反应原理为+3KClO+4KOH===2K2FeO4+3KCl+5H2O。(7分)
①该反应中,Cl元素的化合价由________价变为________价;通过该反应说明:在碱性条件下,氧化性:ClO-________(填“>”“=”或“<”)。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
+1
-1
>
②用双线桥法表示电子转移的方向和数目。
2Fe(OH)3+3KClO+4KOH===2K2FeO4+3KCl+5H2O
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
+5H2O
[解析] (1)K2FeO4中K的化合价为+1价,O的化合价为-2价,依据化合物中各元素的化合价代数和为0可知铁元素的化合价为+6价。(2)过程①中高铁酸钾转化为铁离子,铁元素化合价降低,被还原,活性菌表现了还原性,该过程的还原产物是Fe3+;过程③中未产生新物质,属于物理变化。(3)根据题述原理分析,做水处理剂时,K2FeO4的作用有两个,即杀菌消毒、净水。(4)①该反应中,Cl元素的化合价由+1价变为-1价,得到电子被还原,氢氧化铁被氧化,
题号
1
3
5
2
4
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8
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9
因此通过该反应说明:在碱性条件下,氧化性:;②铁元素化合价从+3价升高到+6价,失去3个电子,氯元素得到2个电子,依据得失电子守恒可知反应中转移6个电子,用双线桥法表示电子转移的方向和数目为
题号
1
3
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2
4
6
8
7
9
+5H2O。
谢 谢!