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文檔簡介
1、2012-2013年度高三化學一輪復習-實驗考點一:掌握常見氣體的實驗室制法(包括所用試劑儀器反應原理和收集方法)1、氣體實驗裝置的設計 (1)裝置順序:制氣裝置凈化裝置反應或收集裝置除尾氣裝置 (2)安裝順序:由下向上,由左向右 (3)操作順序:裝配儀器檢驗氣密性加入藥品進行實驗 2氣體發生裝置的類型 (1)設計原則:根據反應原理反應物狀態和反應所需條件等因素來選擇反應裝置 (2)裝置基本類型: (4)裝置氣密性的檢驗 把導管一端浸入水中,用雙手捂住燒瓶或試管,借手的熱量使容器內的空氣膨脹(或用酒精燈加熱),容器內的空氣則從導管口形成氣泡冒出,把手(酒精燈)拿開,過一會,水沿導管
2、上升,形成一小段水柱,說明裝置不漏氣 啟普發生器:關閉活塞后,從漏斗注入一定量的水,使漏斗內的水面高于容器內的水面,停止加水后,漏斗中與容器中的液面差保持不再變化,說明啟普發生器不漏氣3凈化干燥與反應裝置 (1)雜質產生原因:反應過程中有揮發性物質,如用鹽酸制取的氣體中一般有HCl;從溶液中冒出的氣體中含有水氣副反應或雜質參加反就引起,如制乙烯時含SO2;乙炔中的H2S等 (2)裝置基本類型:根據凈化藥品的狀態及條件來設計(3)氣體的凈化劑的選擇 選擇氣體吸收劑的依據:氣體的性質和雜質的性質的差異主要考慮的是吸收效果,而不是現象選擇一種與雜質反應快而且反應完全的除雜劑 一般情況下:易溶于水的氣
3、體雜質可用水來吸收;酸性雜質可用堿性物質吸收;堿性雜質可用酸性物質吸收;水分可用干燥劑來吸收;能與雜質反應生成沉淀(或可溶物)的物質也可作為吸收劑 選用吸收劑的原則:只能吸收氣體中的雜質,而不能與被提純的氣體反應不能引入新的雜質在密閉裝置中進行,要保持裝置氣體暢通 (4)氣體干燥劑的類型及選擇 常用的氣體干燥劑按酸堿性可分為三類: 酸性干燥劑,如濃硫酸五氧化二磷硅膠酸性干燥劑能夠干燥顯酸性或中性的氣體,如CO2SO2NO2HCIH2Cl2 O2CH4等氣體 堿性干燥劑,如生石灰堿石灰固體NaOH堿性干燥劑可以用來干燥顯堿性或中性的氣體,如NH3H2O2CH4等氣體 中性干燥劑,如無水氯化鈣等,
4、可以干燥中性酸性氣體,如O2H2CH4等 在選用干燥劑時,顯堿性的氣體不能選用酸性干燥劑,顯酸性的氣體不能選用堿性干燥劑有還原性的氣體不能選用有氧化性的干燥劑能與氣體反應的物質不能選作干燥劑,如不能用CaCI2來干燥NH3(因生成 CaCl2·8NH3),不能用濃 H2SO4干燥 NH3H2SHBrHI等(5)氣體凈化與干燥裝置連接次序 洗氣裝置總是進氣管插入接近瓶底,出氣管口略出瓶塞干燥管總是大口進,小口出氣 一般情況下,若采用溶液作除雜試劑,則是先除雜后干燥;若采用加熱除去雜質,則是先干燥后加熱對于有毒有害的氣體尾氣必須用適當的溶液加以吸收(或點燃),使它們變為無毒無害無污染的物
5、質如尾氣Cl2SO2Br2(蒸氣)等可用NaOH溶液吸收;尾氣H2S可用CuSO4或NaOH溶液吸收;尾氣CO可用點燃法,將它轉化為CO2氣體4收集裝置 1設計原則:根據氣體的溶解性或密度 (1)易溶或與水反應的氣體:用向上(或下)排空氣法 (2)與空氣成分反應或與空氣密度相近的氣體:排水(液)法 (3)可溶性氣體考慮用排液法 (4)兩種方法皆可用時,排水法收集的氣體較純若欲制取的氣體要求干燥,用排空氣法或排非水溶劑法 2裝置基本類型:5尾氣處理裝置-安全裝置 尾氣的處理方法:直接排放直接吸收防倒吸吸收燃燒處理 處理裝置 (1)直接吸收 (2)防止倒吸裝置的設計 防止倒吸一般采用下列措施: a
6、切斷裝置:將有可能產生液體倒吸的密閉裝置系統切斷,以防止液體倒吸,如實驗室中制取氧氣甲烷時,通常用排水法收集氣體,當實驗結束時,必須先從水槽中將導管拿出來,然后熄滅酒精燈 b設置防護裝置:倒立漏斗式:這種裝置可以增大氣體與吸收液的接觸面積,有利于吸收液對氣體的吸收當易溶性氣體被吸收液吸收時,導管內壓強減少,吸收液上升到漏斗中,由于漏斗容積較大,導致燒杯中液面下降,使漏斗口脫離液面,漏斗中的吸收液受自身重力的作用又流回燒瓶內,從而防止吸收液的倒吸下一個裝置所示,對于易溶于水難溶于有機溶劑的氣體,氣體在有機溶劑不會倒吸肚容式:當易溶于吸收液的氣體由干燥管末端進入吸收液被吸收后,導氣管內壓強減少,使
7、吸收液倒吸進入干燥管的吸收液本身質量大于干燥管內外壓強差,吸收液受自身重量的作用又流回燒杯內,從而防止吸收液的倒吸這種裝置與倒置漏斗很類似蓄液式:當吸收液發生倒吸時,倒吸進來的吸收液被預先設置的蓄液裝置貯存起來,以防止吸收液進入受熱儀器或反應容器這種裝置又稱安全瓶平衡壓強式:為防止分液漏斗中的液體不能順利流出,用橡皮管連接成連通裝置(見恒壓式);防堵塞安全裝置式:為防止反應體系中壓強減少,引起吸收液的倒吸,可以在密閉裝置系統中連接一個能與外界相通的裝置,起著自動調節系統內外壓強差的作用,防止溶液的倒吸為防止粉末或糊狀物堵塞導氣管,可將棉花團置于導管口處液封裝置:為防止氣體從長頸漏斗中逸出,可在
8、發生裝置中的漏斗末端套住一只小試管(3)防污染安全裝置:燃燒處理或袋裝 判斷原則 (1)有毒污染環境的氣體不能直接排放 (2)尾氣吸收要選擇合適的吸收劑和吸收裝置 直接吸收:Cl2H2SNO2 防倒吸:HClNH3SO2 常用吸收劑:水,NaOH溶液,硫酸銅溶液 (3)可燃性氣體且難用吸收劑吸收:燃燒處理或袋裝如CO考點二:了解化學實驗常用儀器的主要用途和使用方法附:高中化學實驗基本知識點總結一、溫度計可以冊那幾種溫度1.測反應混合物的溫度:這種類型的實驗需要測出反應混合物的準確溫度,因此,應將溫度計插入混合物中間。測物質溶解度。實驗室制乙烯。2.測蒸氣的溫度:這種類型的實驗,多用于測量物質的
9、沸點,由于液體在沸騰時,液體和蒸氣的溫度相同,所以只要測蒸氣的溫度。實驗室蒸餾石油。測定乙醇的沸點。3.測水浴溫度:這種類型的實驗,往往只要使反應物的溫度保持相對穩定,所以利用水浴加熱,溫度計則插入水浴中。溫度對反應速率影響的反應。苯的硝化反應。二、常見的需要塞入棉花的實驗有哪些需要塞入少量棉花的實驗:熱KMnO4制氧氣制乙炔和收集NH3其作用分別是:防止KMnO4粉末進入導管;防止實驗中產生的泡沫涌入導管;防止氨氣與空氣對流,以縮短收集NH3的時間。三、常見物質分離提純的10種方法1.結晶和重結晶:利用物質在溶液中溶解度隨溫度變化較大,如NaCl,KNO3。2.蒸餾冷卻法:在沸點上差值大。乙
10、醇中(水):加入新制的CaO吸收大部分水再蒸餾。3.過濾法:溶與不溶。4.升華法:SiO2(I2)。5.萃取法:如用CCl4來萃取I2水中的I2。6.溶解法:Fe粉(A1粉):溶解在過量的NaOH溶液里過濾分離。7.增加法:把雜質轉化成所需要的物質:CO2(CO):通過熱的CuO;CO2(SO2):通過NaHCO3溶液。8.吸收法:用做除去混合氣體中的氣體雜質,氣體雜質必須被藥品吸收:N2(O2):將混合氣體通過銅網吸收O2。9.轉化法:兩種物質難以直接分離,加藥品變得容易分離,然后再還原回去:Al(OH)3,Fe(OH)3:先加NaOH溶液把Al(OH)3溶解,過濾,除去Fe(OH)3,再加
11、酸讓NaAlO2轉化成A1(OH)3。10.紙上層析(不作要求)四、常用的去除雜質的方法10種1.雜質轉化法:欲除去苯中的苯酚,可加入氫氧化鈉,使苯酚轉化為酚鈉,利用酚鈉易溶于水,使之與苯分開。欲除去Na2CO3中的NaHCO3可用加熱的方法。2.吸收洗滌法:欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氫和水,可使混合氣體先通過飽和碳酸氫鈉的溶液后,再通過濃硫酸。3.沉淀過濾法:欲除去硫酸亞鐵溶液中混有的少量硫酸銅,加入過量鐵粉,待充分反應后,過濾除去不溶物,達到目的。4.加熱升華法:欲除去碘中的沙子,可采用此法。5.溶劑萃取法:欲除去水中含有的少量溴,可采用此法。6.溶液結晶法(結晶和重結晶):欲除去硝酸
12、鈉溶液中少量的氯化鈉,可利用二者的溶解度不同,降低溶液溫度,使硝酸鈉結晶析出,得到硝酸鈉純晶。7.分餾蒸餾法:欲除去乙醚中少量的酒精,可采用多次蒸餾的方法。8.分液法:欲將密度不同且又互不相溶的液體混合物分離,可采用此法,如將苯和水分離。9.滲析法:欲除去膠體中的離子,可采用此法。如除去氫氧化鐵膠體中的氯離子。10.綜合法:欲除去某物質中的雜質,可采用以上各種方法或多種方法綜合運用。五、化學實驗基本操作中的"不"15例1.實驗室里的藥品,不能用手接觸;不要鼻子湊到容器口去聞氣體的氣味,更不能嘗結晶的味道。2.做完實驗,用剩的藥品不得拋棄,也不要放回原瓶(活潑金屬鈉、鉀等例外
13、)。3.取用液體藥品時,把瓶塞打開不要正放在桌面上;瓶上的標簽應向著手心,不應向下;放回原處時標簽不應向里。4.如果皮膚上不慎灑上濃H2SO4,不得先用水洗,應根據情況迅速用布擦去,再用水沖洗;若眼睛里濺進了酸或堿,切不可用手揉眼,應及時想辦法處理。5.稱量藥品時,不能把稱量物直接放在托盤上;也不能把稱量物放在右盤上;加法碼時不要用手去拿。6.用滴管添加液體時,不要把滴管伸入量筒(試管)或接觸筒壁(試管壁)。7.向酒精燈里添加酒精時,不得超過酒精燈容積的2/3,也不得少于容積的1/3。8.不得用燃著的酒精燈去對點另一只酒精燈;熄滅時不得用嘴去吹。9.給物質加熱時不得用酒精燈的內焰和焰心。10.
14、給試管加熱時,不要把拇指按在短柄上;切不可使試管口對著自己或旁人;液體的體積一般不要超過試管容積的1/3。11.給燒瓶加熱時不要忘了墊上石棉網。12.用坩堝或蒸發皿加熱完后,不要直接用手拿回,應用坩堝鉗夾取。13.使用玻璃容器加熱時,不要使玻璃容器的底部跟燈芯接觸,以免容器破裂。燒得很熱的玻璃容器,不要用冷水沖洗或放在桌面上,以免破裂。14.過濾液體時,漏斗里的液體的液面不要高于濾紙的邊緣,以免雜質進入濾液。15.在燒瓶口塞橡皮塞時,切不可把燒瓶放在桌上再使勁塞進塞子,以免壓破燒瓶。六、化學實驗中的先與后22例1.加熱試管時,應先均勻加熱后局部加熱。2.用排水法收集氣體時,先拿出導管后撤酒精燈
15、。3.制取氣體時,先檢驗氣密性后裝藥品。4.收集氣體時,先排凈裝置中的空氣后再收集。5.稀釋濃硫酸時,燒杯中先裝一定量蒸餾水后再沿器壁緩慢注入濃硫酸。6.點燃H2、CH4、C2H4、C2H2等可燃氣體時,先檢驗純度再點燃。7.檢驗鹵化烴分子的鹵元素時,在水解后的溶液中先加稀HNO3再加AgNO3溶液。8.檢驗NH3(用紅色石蕊試紙)、Cl2(用淀粉KI試紙)、H2S用Pb(Ac)2試紙等氣體時,先用蒸餾水潤濕試紙后再與氣體接觸。9.做固體藥品之間的反應實驗時,先單獨研碎后再混合。10.配制FeCl3,SnCl2等易水解的鹽溶液時,先溶于少量濃鹽酸中,再稀釋。11.中和滴定實驗時,用蒸餾水洗過的
16、滴定管先用標準液潤洗后再裝標準掖;先用待測液潤洗后再移取液體;滴定管讀數時先等一二分鐘后再讀數;觀察錐形瓶中溶液顏色的改變時,先等半分鐘顏色不變后即為滴定終點。12.焰色反應實驗時,每做一次,鉑絲應先沾上稀鹽酸放在火焰上灼燒到無色時,再做下一次實驗。13.用H2還原CuO時,先通H2流,后加熱CuO,反應完畢后先撤酒精燈,冷卻后再停止通H2。14.配制物質的量濃度溶液時,先用燒杯加蒸餾水至容量瓶刻度線1cm2cm后,再改用膠頭滴管加水至刻度線。15.安裝發生裝置時,遵循的原則是:自下而上,先左后右或先下后上,先左后右。16.濃H2SO4不慎灑到皮膚上,先迅速用布擦干,再用水沖洗,最后再涂上3一
17、5%的NaHCO3溶液。沾上其他酸時,先水洗,后涂NaHCO3溶液。17.堿液沾到皮膚上,先水洗后涂硼酸溶液。18.酸(或堿)流到桌子上,先加NaHCO3溶液(或醋酸)中和,再水洗,最后用布擦。19.檢驗蔗糖、淀粉、纖維素是否水解時,先在水解后的溶液中加NaOH溶液中和H2SO4,再加銀氨溶液或Cu(OH)2懸濁液。20.用pH試紙時,先用玻璃棒沾取待測溶液涂到試紙上,再把試紙顯示的顏色跟標準比色卡對比,定出pH。21.配制和保存Fe2+,Sn2+等易水解、易被空氣氧化的鹽溶液時;先把蒸餾水煮沸趕走O2,再溶解,并加入少量的相應金屬粉末和相應酸。22.稱量藥品時,先在盤上各放二張大小,重量相等
18、的紙(腐蝕藥品放在燒杯等玻璃器皿),再放藥品。加熱后的藥品,先冷卻,后稱量。七、實驗中導管和漏斗的位置的放置方法在許多化學實驗中都要用到導管和漏斗,因此,它們在實驗裝置中的位置正確與否均直接影響到實驗的效果,而且在不同的實驗中具體要求也不盡相同。下面擬結合實驗和化學課本中的實驗圖,作一簡要的分析和歸納。1.氣體發生裝置中的導管;在容器內的部分都只能露出橡皮塞少許或與其平行,不然將不利于排氣。2.用排空氣法(包括向上和向下)收集氣體時,導管都必領伸到集氣瓶或試管的底部附近。這樣利于排盡集氣瓶或試管內的空氣,而收集到較純凈的氣體。3.用排水法收集氣體時,導管只需要伸到集氣瓶或試管的口部。原因是&q
19、uot;導管伸入集氣瓶和試管的多少都不影響氣體的收集",但兩者比較,前者操作方便。4.進行氣體與溶液反應的實驗時,導管應伸到所盛溶液容器的中下部。這樣利于兩者接觸,充分發生反應。5.點燃H2、CH4等并證明有水生成時,不僅要用大而冷的燒杯,而且導管以伸入燒杯的1/3為宜。若導管伸入燒杯過多,產生的霧滴則會很快氣化,結果觀察不到水滴。6.進行一種氣體在另一種氣體中燃燒的實驗時,被點燃的氣體的導管應放在盛有另一種氣體的集氣瓶的中央。不然,若與瓶壁相碰或離得太近,燃燒產生的高溫會使集氣瓶炸裂。7.用加熱方法制得的物質蒸氣,在試管中冷凝并收集時,導管口都必須與試管中液體的液面始終保持一定的距
20、離,以防止液體經導管倒吸到反應器中。8.若需將HCl、NH3等易溶于水的氣體直接通入水中溶解,都必須在導管上倒接一漏斗并使漏斗邊沿稍許浸入水面,以避免水被吸入反應器而導致實驗失敗。9.洗氣瓶中供進氣的導管務必插到所盛溶液的中下部,以利雜質氣體與溶液充分反應而除盡。供出氣的導管則又務必與塞子齊平或稍長一點,以利排氣。11.制H2、CO2、H2S和C2H2等氣體時,為方便添加酸液或水,可在容器的塞子上裝一長頸漏斗,且務必使漏斗頸插到液面以下,以免漏氣。12.制Cl2、HCl、C2H4氣體時,為方便添加酸液,也可以在反應器的塞子上裝一漏斗。但由于這些反應都需要加熱,所以漏斗頸都必須置于反應液之上,因
21、而都選用分液漏斗。八、特殊試劑的存放和取用10例1.Na、K:隔絕空氣;防氧化,保存在煤油中(或液態烷烴中),(Li用石蠟密封保存)。用鑷子取,玻片上切,濾紙吸煤油,剩余部分隨即放人煤油中。2.白磷:保存在水中,防氧化,放冷暗處。鑷子取,并立即放入水中用長柄小刀切取,濾紙吸干水分。3.液Br2:有毒易揮發,盛于磨口的細口瓶中,并用水封。瓶蓋嚴密。4.I2:易升華,且具有強烈刺激性氣味,應保存在用蠟封好的瓶中,放置低溫處。5.濃HNO3,AgNO3:見光易分解,應保存在棕色瓶中,放在低溫避光處。6.固體燒堿:易潮解,應用易于密封的干燥大口瓶保存。瓶口用橡膠塞塞嚴或用塑料蓋蓋緊。7.NH3oH2O
22、:易揮發,應密封放低溫處。8.C6H6、C6H5-CH3、CH3CH2OH、CH3CH2OCH2CH3:易揮發、易燃,應密封存放低溫處,并遠離火源。9.Fe2+鹽溶液、H2SO3及其鹽溶液、氫硫酸及其鹽溶液:因易被空氣氧化,不宜長期放置,應現用現配。10.鹵水、石灰水、銀氨溶液、Cu(OH)2懸濁液等,都要隨配隨用,不能長時間放置。九、中學化學中與"0"有關的實驗問題4例1.滴定管最上面的刻度是0。2.量筒最下面的刻度是0。3.溫度計中間刻度是0。4.托盤天平的標尺中央數值是0。十、能夠做噴泉實驗的氣體NH3、HCl、HBr、HI等極易溶于水的氣體均可做噴泉實驗。其它氣體若
23、能極易溶于某液體中時(如CO2易溶于燒堿溶液中),亦可做噴泉實驗。十一、主要實驗操作和實驗現象的具體實驗80例1鎂條在空氣中燃燒:發出耀眼強光,放出大量的熱,生成白煙同時生成一種白色物質。2木炭在氧氣中燃燒:發出白光,放出熱量。3硫在氧氣中燃燒:發出明亮的藍紫色火焰,放出熱量,生成一種有刺激性氣味的氣體。4鐵絲在氧氣中燃燒:劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成黑色固體物質。5加熱試管中碳酸氫銨:有刺激性氣味氣體生成,試管上有液滴生成。6氫氣在空氣中燃燒:火焰呈現淡藍色。7氫氣在氯氣中燃燒:發出蒼白色火焰,產生大量的熱。8在試管中用氫氣還原氧化銅:黑色氧化銅變為紅色物質,試管口有液滴生成。9用木炭
24、粉還原氧化銅粉末,使生成氣體通入澄清石灰水,黑色氧化銅變為有光澤的金屬顆粒,石灰水變渾濁。10一氧化碳在空氣中燃燒:發出藍色的火焰,放出熱量。11.向盛有少量碳酸鉀固體的試管中滴加鹽酸:有氣體生成。12加熱試管中的硫酸銅晶體:藍色晶體逐漸變為白色粉末,且試管口有液滴生成。13鈉在氯氣中燃燒:劇烈燃燒,生成白色固體。14點燃純凈的氯氣,用干冷燒杯罩在火焰上:發出淡藍色火焰,燒杯內壁有液滴生成。15向含有C1-的溶液中滴加用硝酸酸化的硝酸銀溶液,有白色沉淀生成。16向含有SO42-的溶液中滴加用硝酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀生成。17一帶銹鐵釘投入盛稀硫酸的試管中并加熱:鐵銹逐漸溶解,溶液呈淺黃
25、色,并有氣體生成。18在硫酸銅溶液中滴加氫氧化鈉溶液:有藍色絮狀沉淀生成。19將Cl2通入無色KI溶液中,溶液中有褐色的物質產生。20在三氯化鐵溶液中滴加氫氧化鈉溶液:有紅褐色沉淀生成。21盛有生石灰的試管里加少量水:反應劇烈,發出大量熱。22將一潔凈鐵釘浸入硫酸銅溶液中:鐵釘表面有紅色物質附著,溶液顏色逐漸變淺。23將銅片插入硝酸汞溶液中:銅片表面有銀白色物質附著。24向盛有石灰水的試管里,注入濃的碳酸鈉溶液:有白色沉淀生成。25細銅絲在氯氣中燃燒后加入水:有棕色的煙生成,加水后生成綠色的溶液。26強光照射氫氣、氯氣的混合氣體:迅速反應發生爆炸。27.紅磷在氯氣中燃燒:有白色煙霧生成。28氯
26、氣遇到濕的有色布條:有色布條的顏色退去。29加熱濃鹽酸與二氧化錳的混合物:有黃綠色刺激性氣味氣體生成。30給氯化鈉(固)與硫酸(濃)的混合物加熱:有霧生成且有刺激性的氣味生成。31.在溴化鈉溶液中滴加硝酸銀溶液后再加稀硝酸:有淺黃色沉淀生成。32在碘化鉀溶液中滴加硝酸銀溶液后再加稀硝酸:有黃色沉淀生成。33I2遇淀粉,生成藍色溶液。34細銅絲在硫蒸氣中燃燒:細銅絲發紅后生成黑色物質。35鐵粉與硫粉混合后加熱到紅熱:反應繼續進行,放出大量熱,生成黑色物質。36硫化氫氣體不完全燃燒(在火焰上罩上蒸發皿):火焰呈淡藍色(蒸發皿底部有黃色的粉末)。37硫化氫氣體完全燃燒(在火焰上罩上干冷燒杯):火焰呈
27、淡藍色,生成有刺激性氣味的氣體(燒杯內壁有液滴生成)。38在集氣瓶中混合硫化氫和二氧化硫:瓶內壁有黃色粉末生成。39二氧化硫氣體通入品紅溶液后再加熱:紅色退去,加熱后又恢復原來顏色。40過量的銅投入盛有濃硫酸的試管,并加熱,反應畢,待溶液冷卻后加水:有刺激性氣味的氣體生成,加水后溶液呈天藍色。41加熱盛有濃硫酸和木炭的試管:有氣體生成,且氣體有刺激性的氣味。42鈉在空氣中燃燒:火焰呈黃色,生成淡黃色物質。43鈉投入水中:反應激烈,鈉浮于水面,放出大量的熱使鈉溶成小球在水面上游動,有"嗤嗤"聲。44把水滴入盛有過氧化鈉固體的試管里,將帶火星木條伸入試管口:木條復燃。45.加熱碳酸氫鈉固體,使生成氣體通入澄清石灰水:澄清石灰水變渾濁。46氨氣與氯化氫相遇:有大量的白煙產生。47.加熱氯化銨與氫氧化鈣的混合物:有刺激性氣味的氣體產生。48.加熱盛有固體氯化銨的試管:在試管口有白色晶體產生。49無色試劑瓶內的濃硝酸受到陽光照射:瓶中空間部分顯棕色,硝酸呈黃色。50銅片與濃硝酸反應:反應激烈,有紅棕色氣體產生。5
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