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文檔簡介
2011年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試(新課標全國卷)理科綜合本試卷分第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分。滿分300分。考試時間150分鐘??赡苡玫降南鄬υ淤|(zhì)量:H1B11C12N14O16Na23S32Cl35.5Ca40Cu64第卷(選擇題共126分)一、選擇題:本大題共13小題,每小題6分,共78分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是最符合題目要求的。7下列敘述正確的是()A1.00 mol NaCl中含有 6.021023個 NaCl 分子B1.00 mol NaCl中,所有Na的最外層電子總數(shù)為 86.021023C欲配制 1.00 L 1.00 molL1的 NaCl 溶液,可將58.5 g NaCl 溶于1.00 L水中D電解58.5 g 熔融的 NaCl,能產(chǎn)生22.4 L 氯氣(標準狀況)、23.0 g 金屬鈉8分子式為C5H11Cl 的同分異構(gòu)體共有(不考慮立體異構(gòu))()A6種B7種C8種 D9種9下列反應(yīng)中,屬于取代反應(yīng)的是()CH3CH=CH2Br2CH3CHBrCH2BrCH3CH2OHCH2=CH2H2OCH3COOHCH3CH2OHCH3COOCH2CH3H2OC6H6HNO3C6H5NO2H2OA BC D10將濃度為 0.1 molL1HF溶液加水不斷稀釋,下列各量始終保持增大的是()Ac(H) BKa(HF)C. D.11鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池,放電時的總反應(yīng)為:FeNi2O33H2O=Fe(OH)22Ni(OH)2.下列有關(guān)該電池的說法不正確的是()A電池的電解液為堿性溶液,正極為Ni2O3、負極為FeB電池放電時,負極反應(yīng)為 Fe2OH2e=Fe(OH)2C電池充電過程中,陰極附近溶液的pH降低D電池充電時,陽極反應(yīng)為2Ni(OH)22OH2e=Ni2O3H2O12能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式為()A硫化亞鐵溶于稀硝酸中:FeS2H=Fe2H2SBNH4HCO3溶于過量的NaOH溶液中:HCOOH=COH2OC少量SO2通入苯酚鈉溶液中:C6H5OSO2H2O=C6H5OHHSOD大理石溶于醋酸中:CaCO32CH3COOH=Ca22CH3COOCO2H2O13短周期元素W、X、Y和Z的原子序數(shù)依次增大元素W是制備一種高效電池的重要材料,X原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的2倍,元素Y是地殼中含量最豐富的金屬元素,Z原子的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的2倍下列說法錯誤的是()A元素W、X的氯化物中,各原子均滿足8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)B元素X與氫形成的原子比為11的化合物有很多種C元素Y的單質(zhì)與氫氧化鈉溶液或鹽酸反應(yīng)均有氫氣生成D元素Z可與元素X形成共價化合物XZ2卷(非選擇題共174分)三、非選擇題:包括必考題和選考題兩部分。第22題32題為必考題,每個試題考生都必須做答。第33題40題為選考題,考生根據(jù)要求做答。(一)必考題(11題,共129分)26(14分)0.80 g CuSO45H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如下圖所示請回答下列問題:(1)試確定200時固體物質(zhì)的化學(xué)式_(要求寫出推斷過程);(2)取270所得樣品,于570灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種氧化性氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_把該黑色粉末溶解于稀硫酸中,經(jīng)濃縮、冷卻,有晶體析出,該晶體的化學(xué)式為_,其存在的最高溫度是_;(3)上述氧化性氣體與水反應(yīng)生成一種化合物,該化合物的濃溶液與Cu在加熱時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_;(4)在0.10 molL1硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分攪拌,有淺藍色氫氧化銅沉淀生成,當溶液的pH8 時,c(Cu2)_molL1(KspCu(OH)22.21020)若在0.1 molL1硫酸銅溶液中通入過量H2S氣體,使Cu2完全沉淀為CuS,此時溶液中的H濃度是_molL1.27(14分)科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇,并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池,已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱H分別為285.8 kJmol1、283.0 kJmol1和726.5 kJmol1.請回答下列問題:(1)用太陽能分解10 mol 水消耗的能量是_kJ;(2)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_;(3)在容積為2 L的密閉容器中,由 CO2和H2合成甲醇,在其他條件不變的情況下,考查溫度對反應(yīng)的影響,實驗結(jié)果如圖所示(注:T1、T2均大于300);下列說法正確的是_(填序號);溫度為T1時,從反應(yīng)開始到反應(yīng)達到平衡,生成甲醇的平均速率為v(CH3OH) molL1min1該反應(yīng)在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小該反應(yīng)為放熱反應(yīng)處于A點的反應(yīng)體系的溫度從T1變到T2,達到平衡時增大(4)在T1溫度時,將1 mol CO2和3 mol H2充入一密閉恒容容器中,充分反應(yīng)達到平衡后,若CO2的轉(zhuǎn)化率為,則容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為_;(5)在直接以甲醇為燃料的燃料電池中,電解質(zhì)溶液為酸性,負極的反應(yīng)式為_、正極的反應(yīng)式為_理想狀態(tài)下,該燃料電池消耗1 mol 甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1 kJ,則該燃料電池的理論效率為_(燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比)28(15分)氫化鈣固體是登山運動員常用的能源提供劑某興趣小組擬選用如下裝置制備氫化鈣請回答下列問題:(1)請選擇必要的裝置,按氣流方向連接順序為_(填儀器、接口的字母編號)(2)根據(jù)完整的實驗裝置進行實驗,實驗步驟如下:檢查裝置氣密性后,裝入藥品;打開分液漏斗活塞;_(請按正確的順序填入下列步驟的標號)A加熱反應(yīng)一段時間B收集氣體并檢驗其純度C關(guān)閉分液漏斗活塞D停止加熱,充分冷卻(3)實驗結(jié)束后,某同學(xué)取少量產(chǎn)物,小心加入水中,觀察到有氣泡冒出,溶液中加入酚酞后顯紅色該同學(xué)據(jù)此判斷,上述實驗確有CaH2生成寫出CaH2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式_;該同學(xué)的判斷不準確,原因是_.(4)請你設(shè)計一個實驗,用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣,寫出實驗簡要步驟及觀察到的現(xiàn)象_.(5)登山運動員常用氫化鈣作為能源提供劑,與氫氣相比,其優(yōu)點是_36化學(xué)選修2:化學(xué)與技術(shù)(15分)普通紙張的主要成分是纖維素在早期的紙張生產(chǎn)中,常采用紙張表面涂敷明礬的工藝,以填補其表面的微孔,防止墨跡擴散請回答下列問題:(1)人們發(fā)現(xiàn)紙張會發(fā)生酸性腐蝕而變脆、破損,嚴重威脅紙質(zhì)文物的保存經(jīng)分析檢驗,發(fā)現(xiàn)酸性腐蝕主要與造紙中涂敷明礬的工藝有關(guān),其中的化學(xué)原理是_;為了防止紙張的酸性腐蝕,可在紙漿中加入碳酸鈣等添加劑,該工藝原理的化學(xué)(離子)方程式為_(2)為了保護這些紙質(zhì)文物,有人建議采取下列措施:噴灑堿性溶液,如稀氫氧化鈉溶液或氨水等這樣操作產(chǎn)生的主要問題是_;噴灑Zn(C2H5)2.Zn(C2H5)2可以與水反應(yīng)生成氧化鋅和乙烷用化學(xué)(離子)方程式表示該方法生成氧化鋅及防止酸性腐蝕的原理_,_.(3)現(xiàn)代造紙工藝常用鈦白粉(TiO2)替代明礬鈦白粉的一種工業(yè)制法是以鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3)為原料按下列過程進行的,請完成下列化學(xué)方程式:FeTiO3CCl2TiCl4FeCl3COTiCl4O2TiO2Cl237化學(xué)選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(15分)氮化硼(BN)是一種重要的功能陶瓷材料以天然硼砂為起始物,經(jīng)過一系列反應(yīng)可以得到BF3和BN,如圖所示:請回答下列問題:(1)由B2O3制備BF3、BN的化學(xué)方程式依次是_、_;(2)基態(tài)B原子的電子排布式為_;B和N相比,電負性較大的是_,BN中B元素的化合價為_;(3)在BF3分子中,F(xiàn)BF的鍵角是_,B原子的雜化軌道類型為_,BF3和過量NaF作用可生成NaBF4,BF的立體構(gòu)型為_;(4)在與石墨結(jié)構(gòu)相似的六方氮化硼晶體中,層內(nèi)B原子與N原子之間化學(xué)鍵為_,層間作用力為_;(5)六方氮化硼在高溫高壓下,可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼,其結(jié)構(gòu)與金剛石相似,硬度與金剛石相當,晶胞邊長為361.5 pm.立方氮化硼晶胞中含有_個氮原子、_個硼原子,立方氮化硼的密度是_gcm3(只要求列算式,不必計算出數(shù)值阿伏加德羅常數(shù)為NA)38化學(xué)選修5:有機化學(xué)基礎(chǔ)(15 分)香豆素是一種天然香料,存在于黑香豆、蘭花等植物中工業(yè)上常用水楊醛與乙酸酐在催化劑存在下加熱反應(yīng)制得:以下是由甲苯為原料生產(chǎn)香豆素的一種合成路線(部分反應(yīng)條件及副產(chǎn)物已略去):已知以下信息:A中有五種不同化學(xué)環(huán)境的氫;B可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);同一個碳原子上連有兩個羥基通常不穩(wěn)定,易脫水形成羰基請回答下列問題:(1)香豆素的分子式為_;(2)由甲苯生成A的反應(yīng)類型為_,A的化學(xué)名稱為_;(3)由B生成C的化學(xué)反應(yīng)方程式為_;(4)B的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有_種,其中在核磁共振氫譜中只出現(xiàn)四組峰的有_種;(5)D的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)的還有_種,其中:既能發(fā)生銀鏡反應(yīng),又能發(fā)生水解反應(yīng)的是_(寫出結(jié)構(gòu)簡式);能夠與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)放出CO2的是_(寫結(jié)構(gòu)簡式)解析:本題主要考查物質(zhì)的量、物質(zhì)的量的濃度、阿伏加德羅常數(shù)及相關(guān)計算,意在考查考生對概念的理解及推理、計算能力NaCl是離子化合物,故A錯誤;Na最外層有8個電子,所以1.00 mol Na的最外層電子總數(shù)為86.021023,故B正確;欲配制1.00 L NaCl溶液,所需水的體積應(yīng)小于1.00 L,故C錯誤;電解58.5 g的熔融的NaCl,根據(jù)電解方程式:2NaCl(熔融)2NaCl2,得出生成標準狀況下11.2 L氯氣,故D錯誤答案:B解析:本題考查同分異構(gòu)體的書寫,意在考查考生的分析能力戊烷的一氯取代物有8種,方式如下:答案:C解析:本題考查有機反應(yīng)類型,意在考查考生對有機化學(xué)反應(yīng)的理解與區(qū)別能力是加成反應(yīng),是消去反應(yīng),、都是取代反應(yīng)答案:B解析:本題考查電離平衡,意在考查考生對電離平衡常數(shù)、電離的影響因素的掌握情況在0.1 molL1 HF 溶液中存在如下電離平衡:HFHF,加水稀釋,平衡向右移動,但c(H)減?。贿x項B, 電離平衡常數(shù)與濃度無關(guān),其數(shù)值在稀釋過程中不變;選項C,加水后,平衡右移,n(F)、n(H)都增大,但由于水電離產(chǎn)生的n(H)也增大,故C項比值減小;選項D,變形后得,稀釋過程中c(F)逐漸減小,故其比值始終保持增大答案:D解析:本題考查充電電池的有關(guān)知識,意在考查考生對充電電池正負極的判斷及書寫電極反應(yīng)的能力在鐵鎳蓄電池中,F(xiàn)e是負極,Ni2O3是正極,由于生成Fe(OH)2,則電解液為堿性溶液,故A正確;電池放電時,負極反應(yīng)為:Fe2OH2e=Fe(OH)2,故B正確;電池充電時,陰極反應(yīng)式為:Fe(OH)22e=Fe2OH,陰極附近溶液pH升高,故C錯誤;由充電時的總反應(yīng)式減去陰極反應(yīng)式,可得到陽極反應(yīng)式,D正確答案:C解析:本題考查離子方程式的書寫,意在考查考生準確判斷離子方程式是否符合客觀事實、化學(xué)式的拆分是否準確等能力選項A,不符合事實,硝酸具有強氧化性,能將Fe2、H2S氧化,故A錯誤;選項B,忽略了NHOH=NH3H2O,故B錯誤;選項C,SO2少量,不會生成HSO,應(yīng)生成SO,故C錯誤. 答案:D解析:本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律的知識,意在考查考生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的推理能力、元素周期律的應(yīng)用能力首先根據(jù)題意,推斷出W是Li,X是C,Y是Al,Z是S.A項,LiCl中的Li不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故A錯誤;B項,碳元素和氫元素可形成C2H2、C6H6、C8H8等多種化合物;C項,Al為兩性金屬,與強酸、強堿都能反應(yīng)放出氫氣;D項,碳元素和硫元素能形成CS2.答案:A解析:本題主要考查結(jié)晶水合物的化學(xué)式、分解方程式、沉淀溶解平衡等知識,意在考查考生讀圖能力、分析能力、運用已有知識解決未知問題的能力(1)CuSO45H2OCuSO4(5n)H2OnH2O 250 18n 0.08 g0.08 g0.57 g0.23 g可得n4200時該固體物質(zhì)的化學(xué)式為CuSO4H2O(2)由258時的固體質(zhì)量可得270所得樣品為CuSO4,570下灼燒硫酸銅生成黑色粉末和一種氧化性氣體,其反應(yīng)的方程式為:CuSO4CuOSO3,氧化銅溶于稀硫酸,結(jié)晶得到CuSO45H2O,其存在的最高溫度為102 ,由圖可知:溫度高于102,CuSO45H2O就會分解;(3)SO3與水反應(yīng)生成硫酸,則有:Cu2H2SO4(濃)CuSO4SO22H2O;(4)pH8時c(OH)106 molL1,由硫酸銅的沉淀溶解平衡常數(shù)可知:Ksp2.210201012c(Cu2),得c(Cu2)2.2108 molL1;使Cu2沉淀完全,已知c(Cu2)0.1 molL1,根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式:Cu22H得c(H)0.2 molL1.答案:(1)CuSO4H2OCuSO45H2OCuSO4(5n)H2OnH2O 250 18n 0.08 g 0.08 g0.57 g0.23 g可得n4200時該固體物質(zhì)的化學(xué)式為CuSO4H2O(2)CuSO4CuOSO3CuSO45H2O102(3)2H2SO4(濃)CuCuSO4SO22H2O(4)2.21080.2 解析:本題主要考查反應(yīng)熱、熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)平衡、轉(zhuǎn)化率及燃料電池等知識,意在考查考生綜合運用知識分析問題以及理論聯(lián)系實際的能力(1)由氫氣的燃燒熱可知,水分解的反應(yīng)熱為:H285.8 kJmol1,那么分解10 mol 水消耗能量2858 kJ.(2)由題意可知:CH3OH(l)3/2O2(g)=CO2(g )2H2O(l)H726.5 kJmol1;CO(g)1/2O2(g)=CO2(g)H283.0 kJmol1.由蓋斯定律,得:CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H443.5 kJmol1.(3)反應(yīng)速率等于物質(zhì)的量濃度的變化量除以時間,而不是物質(zhì)的量的變化量除以時間,由圖可知,T2T1,平衡時,T1溫度下甲醇的物質(zhì)的量大,說明降溫平衡正向移動,則T1時平衡常數(shù)較大,正反應(yīng)為放熱反應(yīng),從T1到T2,平衡左移,n(H2)/n(CH3OH)增大(4)由三段式:CO23H2CH3OHH2O起始量(mol) 1 3 0 0轉(zhuǎn)化量(mol) 3 平衡量(mol) 1 33 根據(jù)密閉恒容容器中壓強之比等于物質(zhì)的量之比得:(133)(13)1.(5)以甲醇為燃料的燃料電池,電解液為酸性,則生成H,負極反應(yīng)式為:CH3OHH2O=CO26H6e,正極氧氣參與反應(yīng):3/2O26H6e=3H2O,根據(jù)理論效率的計算方法,該燃料電池的理論效率為:100%96.6%.答案:(1)2858(2)CH3OH(l)O2(g)=CO(g)2H2O(l)H443.5 kJmol1(3)(4)1(5)CH3OHH2O=CO26H6eO26H6e=3H2O96.6%解析:本題主要考查制取氫化鈣的實驗步驟、實驗裝置的連接以及氫化鈣的鑒別與用途,意在考查考生的實驗操作、探究能力(1)用鹽酸和鋅反應(yīng)制取氫氣,再與鈣反應(yīng)得氫化鈣,其中通氫氣前要除去雜質(zhì)HCl并干燥除去水,制取氫化鈣的裝置要與盛有無水氯化鈣的干燥管連接,從而防止空氣中的水蒸氣與其反應(yīng)(2)首先收集氫氣并驗純,然后加熱反應(yīng),最后關(guān)閉活塞(3)氫化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣,方程式為CaH22H2O=Ca(OH)22H2,金屬鈣與水反應(yīng)也生成氫氧化鈣和氫氣(4)區(qū)別金屬鈣和氫化鈣,可根據(jù)氫化鈣中含有氫元素,讓其燃燒生成水,并用無水硫酸銅來檢驗答案:(1)ie,fd,cj,k(或k,j)a(2)B 、A 、D、C(3)CaH22H2O=Ca(OH)22H2金屬鈣與水反應(yīng)也有類似現(xiàn)象(4)取適量氫化鈣,在加熱條件下與干燥氧氣反應(yīng),將反應(yīng)氣體產(chǎn)物通過裝有無水硫酸銅的干燥管,觀察到白色變?yōu)樗{色;取鈣做類似實驗,觀察不到白色變?yōu)樗{色(5)氫化鈣是固體,攜帶方便解析:本題主要考查早期造紙行業(yè)出現(xiàn)的工藝問題,意在考查考生運用理論知識解決實際生產(chǎn)問題的能力(1)明礬是強酸弱堿鹽,水解顯酸性,碳酸鈣可以防止紙張的酸性腐蝕,是因為其能與氫離子反應(yīng)(2)纖維素在堿性條件下也可能水解,故過量的堿也會污損紙質(zhì)文物(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的知識配平,化合價升降相等答案:(1)明礬水解產(chǎn)生酸性環(huán)境,在酸性條件下纖維素水解,使高分子鏈斷裂CaCO32H=Ca2CO2H2O(2)過量的堿可能會導(dǎo)致纖維素水解,造成紙質(zhì)文物污損Zn(C2H5)2H2O=ZnO2C2H6ZnO2H=Zn2H2O(3)2672261112解析:本題主要考查新型陶瓷材料的制取、電子排布、雜化以及晶胞的有關(guān)計算,意在考查考生的推理分析能力(1)已知反應(yīng)物和主要的生成物,根據(jù)原子守恒判斷出次要生成物,寫出化學(xué)方程式,配平即可(2)B原子核外有5個電子,其基態(tài)電子排布式為:1s22s22p1;BN中N的電負性較大,N為3價,那么B就為3價(3)因為BF3的空間構(gòu)型為平面三角形,所以FBF的鍵角為120.(4)六方氮化硼晶體結(jié)構(gòu)與石墨相似,故B、N以共價鍵相結(jié)合構(gòu)成分子晶體,其層間作用力是分子間作用力. 答案:(1)B2O33CaF23H2SO42BF33CaSO43H2OB2O32NH32BN3H2O(2)1s22s22p1N 3(3)120sp2正四面體(4)共價鍵(極性共價鍵)分子間作用力(5)44解析:本題主要考查有機合成知識,涉及分子式、有機反應(yīng)類型、同分異構(gòu)體等知識,綜合性較強,意在考查考生對有機合成的分析、推斷能力以及運用所學(xué)知識解決新問題的能力(1)根據(jù)香豆素的結(jié)構(gòu)簡式,可知其分子式為C9H6O2.(2)由甲苯生成A為取代反應(yīng),由香豆素的結(jié)構(gòu)簡式知A為鄰氯甲苯(3)由B、C的分子式及反應(yīng)條件可知,B生成C的化學(xué)方程式為:(5)含有碳氧雙鍵和苯環(huán)的D的同分異構(gòu)體還有答案:(1)C9H6O2(2)取代反應(yīng)2氯甲苯(鄰氯甲苯)解析:本題主要考查早期造紙行業(yè)出現(xiàn)的工藝問題,意在考查考生運用理論知識解決實際生產(chǎn)問題的能力(1)明礬是強酸弱堿鹽,水解顯酸性,碳酸鈣可以防止紙張的酸性腐蝕,是因為其能與氫離子反應(yīng)(2)纖維素在堿性條件下也可能水解,故過量的堿也會污損紙質(zhì)文物(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的知識配平,化合價升降相等答案:(1)明礬水解產(chǎn)生酸性環(huán)境,在酸性條件下纖維素水解,使高分子鏈斷裂CaCO32H=Ca2CO2H2O(2)過量的堿可能會導(dǎo)致纖維素水解,造成紙質(zhì)文物污損Zn(C2H5)2H2O=ZnO2C2H6ZnO2H=Zn2H2O(3)2672261112解析:本題主要考查新型陶瓷材料的制取、電子排布、雜化以及晶胞的有關(guān)計算,意在考查考生的推理分析能力(1)已知反應(yīng)物和主要的生成物,根據(jù)原子守恒判斷出次要生成物,寫出化學(xué)方程式,配平即可(2)B原子核外有5個電子,其基態(tài)電子排布式為:1s22s22p1;BN中N的電負性較大,N為3價,那么B就為3價(3)因為BF3的空間構(gòu)型為平面三角形,所以FBF的鍵角為120.(4)六方氮化硼晶體結(jié)構(gòu)與石墨相似,故B、N以共價鍵相結(jié)合構(gòu)成分子晶體,其層間作用力是分子間作用力. 答案:(1)B2O33CaF23H2SO42BF33CaSO43H2OB2O32NH32BN3H2O(2)1s22s22p1N 3(3)120sp2正四面體(4)共價鍵(極性共價鍵)分子間作用力(5)44解析:本題主要考查有機合成知識,涉及分子式、有機反應(yīng)類型、同分異構(gòu)體等知識,綜合性較強,意在考查考生對有機合成的分析、推斷能力以及運用所學(xué)知識解決新問題的能力(1)根據(jù)香豆素的結(jié)構(gòu)簡式,可知其分子式為C9H6O2.(2)由甲苯生成A為取代反應(yīng),由香豆素的結(jié)構(gòu)簡式知A為鄰氯甲苯(3)
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