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1、氧化還原反應(yīng)的基本概念和關(guān)系適用學(xué)科化學(xué)適用年級(jí)高一適用區(qū)域新課標(biāo)本講時(shí)長(zhǎng)(分鐘)60知識(shí)點(diǎn)氧化還原反應(yīng)的概念、本質(zhì)與特征 氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念及其關(guān)系氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型 知識(shí)與技能1 .從得氧和失氧、化合價(jià)變化的分類標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)的概念。2. 應(yīng)用電子轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)進(jìn)一步理解氧化還原反應(yīng)。教學(xué)目標(biāo)3. 應(yīng)用電子轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)判斷、分析氧化還原反應(yīng),并能舉例說(shuō)明化學(xué) 反應(yīng)中元素化合價(jià)的變化與電子轉(zhuǎn)移的關(guān)系。4.認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)中各有關(guān)物質(zhì)的相互關(guān)系。過(guò)程與方法1 .經(jīng)過(guò)對(duì)氧化還原反應(yīng)探究的過(guò)程,理解科學(xué)探究的意義,學(xué)習(xí)科學(xué) 探究的基本方法,提高科學(xué)探究能力。2. 培養(yǎng)學(xué)生用概念去分
2、析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的歸納能 力、推理能力。情感、態(tài)度與價(jià)值觀 對(duì)學(xué)生進(jìn)行對(duì)立統(tǒng)一等辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育,使學(xué)生形成勇于創(chuàng) 新的習(xí)慣、培養(yǎng)創(chuàng)新能力。1. 氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)教學(xué)重難點(diǎn)2.氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念及其關(guān)系教學(xué)過(guò)程、復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)1.一些常見(jiàn)元素的化合價(jià)兀素名稱兀素符號(hào)常見(jiàn)的化合價(jià)兀素名稱元素符號(hào)常見(jiàn)的化合價(jià)鉀K+1氯ClT、+1、+5、+7鈉Na+1溴Br-1銀Ag+1氧O-2鈣Ca+2硫S-2、 +4、 +6鎂Mg+2碳C+2、+4鋇Ba+2硅Si+4銅Cu+ 1、+2氮N-3、+2、+4、+5鐵Fe+2、+3磷P-3、+3、+5鋁Al+3氫H+1錳Mn+2、+4、+6、
3、+7氟F-1鋅Zn+22. 初中化學(xué)中常見(jiàn)的帶電原子團(tuán):2 2 2碳酸根離子 CO3 、碳酸氫根離子 HC03、 硫酸根離子SO4 、亞硫酸根離子 SO3 、3咼錳酸根離子 MnO4、 硝酸根離子 NO 3、磷酸根離子 P04 、 氫氧根離子 0H 一、銨根離子NH4+3.氧化反應(yīng)和還原反應(yīng):氧化還原反應(yīng)方程式氧化反應(yīng)還原反應(yīng)分類標(biāo)準(zhǔn)氧化反應(yīng)和還原反 應(yīng)是否同時(shí)發(fā)生/CuO+H2 J Cu+H 2OH2跟O結(jié)合 生成H2O的過(guò) 程稱為H2的 氧化反應(yīng)CuO跟H2反 應(yīng)失去O的過(guò) 程,稱為CuO 的還原反應(yīng)得氧、失氧的角度是二、知識(shí)講解考點(diǎn)1氧化還原反應(yīng)的概念1.從得失氧的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)L
4、失禮SO.niotc=2CiHCO3fl匚得札發(fā)生粧財(cái),擁化.結(jié)論:根據(jù)得失氧的情況,得到氧的反應(yīng)是氧化反應(yīng);失去氧的反應(yīng)是還原反應(yīng)。一種物質(zhì)被氧化,另一種物質(zhì)被還原的反應(yīng)叫氧化還原反應(yīng)。2.從元素化合價(jià)升降的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)化合價(jià)塹撥晉凱反應(yīng)播邇趾CiiOHIi=CLi+H/>L牝合價(jià)升發(fā)住輪出&應(yīng),Kfii*牝合ffr塑炭生建反應(yīng)識(shí)逸"I 戌S+2甲竺2N忒1虎生軋化反應(yīng)我黃所含元素化合價(jià)結(jié)論:根據(jù)化合價(jià)升降情況, 所含元素的化合價(jià)升高的物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng);降低的物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)。反應(yīng)前后有元素化合價(jià)升降的反應(yīng)叫氧化還原反應(yīng)。3. 從電子轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)
5、=2NaCl化合個(gè)副子S電子拔生殛反甌,鈉原了圭電子拔生壑反應(yīng)" 洪用電子般向詬發(fā)融甌占戟佛+金竺2HC1Th舒升髙庶用舒4®闕原子拔繚幀匱結(jié)論:根據(jù)元素的化合價(jià)變化與電子得失或電子對(duì)偏移的關(guān)系,從電子得失的角度分析 失去電子的反應(yīng)為氧化反應(yīng),得到電子的反應(yīng)為還原反應(yīng)。凡有電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移)的化學(xué)反應(yīng)叫氧化還原反應(yīng)。4. 小結(jié)氧化還原反應(yīng)的 本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移(得失或偏移); 特征是反應(yīng)前后元素的化合價(jià)發(fā)生變化。判斷方法為標(biāo)明元素的化合價(jià),分析元素的化合價(jià)是否變化??键c(diǎn)2:氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系(1) .置換反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng);(2) .分解反應(yīng)一定不是氧
6、化還原反應(yīng);(3) .單質(zhì)參加的化合反應(yīng)和有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)。關(guān)系如圖所示:考點(diǎn)3:氧化還原反應(yīng)的基本概念1. 氧化劑和還原劑氧化劑: 得到電子或電子對(duì)偏向的物質(zhì)所含元素化合價(jià)降低的物質(zhì)還原劑:失去電子或電子對(duì)偏離的物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高的物質(zhì)2. 氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物:氧化反應(yīng)得到的產(chǎn)物 還原產(chǎn)物:還原反應(yīng)得到的產(chǎn)物3. 氧化性和還原性(1) 氧化性:氧化劑得電子的能力。還原性:還原劑失電子的能力。4. 氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)氧化反應(yīng)(被氧化):指反應(yīng)物中的某元素失電子、化合價(jià)升高的反應(yīng)過(guò)程。(1) 氧化反應(yīng)的對(duì)象是反應(yīng)物中的某元素;(2) 氧化反應(yīng)的本質(zhì)是元素的原子失去電
7、子;(3) 氧化反應(yīng)的特征是元素化合價(jià)升高;(4) 氧化反應(yīng)對(duì)反應(yīng)過(guò)程而言。還原反應(yīng)(被還原):指反應(yīng)物中某元素得電子、化合價(jià)降低的反應(yīng)過(guò)程。(1) 還原反應(yīng)的對(duì)象是反應(yīng)物中的某元素;(2) 還原反應(yīng)的本質(zhì)是元素的原子得到電子;(3) 還原反應(yīng)的特征是元素化合價(jià)降低;(4) 還原反應(yīng)對(duì)反應(yīng)過(guò)程而言考點(diǎn)4:氧化還原反應(yīng)概念之間的關(guān)系得吃衢”價(jià))還輕I靴劑一嚴(yán)產(chǎn)物I還原產(chǎn)物失rjc-(升,血)失去電子.牝合拚升離.初*牝先蕓電子的能力得到電子的能力得列電子,ft合枷降低,«itff三、例題精析其中不屬于氧化還原反應(yīng)的是 ()【例題1】以元素化合價(jià)升降的觀點(diǎn)分析下列各化學(xué)反應(yīng),Mg + 2
8、HCI=MgCI 2+ 出 f占燃H2+ Cl2=燃=2HCIC.CuO + H2=Cu + H 2。CaCl 2 + Na2CO3=CaCO3 J + 2NaCI【答案】【解析】只要是反應(yīng)前后存在元素化合價(jià)升降的化學(xué)反應(yīng),都屬于氧化還原反應(yīng)。【例題2】四種基本反應(yīng)類型與氧化還原反應(yīng)的關(guān)系”可用如圖表達(dá)。其中I為化合反應(yīng),反應(yīng)。寫出有關(guān)水生成的符合反應(yīng)類型川的一個(gè)化學(xué)方程式: 。寫出有水參加的符合反應(yīng)類型W的一個(gè)化學(xué)方程式 ,其中水為劑。非*優(yōu)還匝反應(yīng)三三三M吏呈英EE舀皇【答案】 分解 NaOH + HCI=NaCI +出0(其他合理答案也可)2Na + 2H2O=2NaOH +出匸 氧化(
9、合理即可)【解析】因?yàn)榛戏磻?yīng)和分解反應(yīng),都是部分屬于氧化還原反應(yīng),部分屬于非氧化還原反應(yīng),故若I為化合反應(yīng),則n為分解反應(yīng)。進(jìn)而判斷出川為復(fù)分解反應(yīng),W為置換反應(yīng),可分別舉以下兩個(gè)例子:NaOH + HCI=NaCI + H2O,2Na + 2H2O=2NaOH +H2f 其中 H2O 為氧化 劑)?!纠}3】已知下列四個(gè)反應(yīng): 2Na + 2H20=2Na0H + H2 f 2F2 + 2H 20=4HF + 02 Cl2 + H20=HCI + H.CI0高溫 C+ H20(g)=C0 + H2試從氧化還原的角度,回答下列問(wèn)題:(1) 水只作氧化劑的是 ;(2) 水只作還原劑的是;(3)
10、 水既不作氧化劑又不作還原劑的是【答案】(1)(2)(3)【解析】出0中H元素為+ 1價(jià),當(dāng)生成H2時(shí),氫元素化合價(jià)降低, 此時(shí) 出0作氧化劑;H20中0元素為2價(jià),當(dāng)生成02時(shí),氧元素化合價(jià)升高,此時(shí)H20作還原劑。因此,結(jié)合、四個(gè)反應(yīng)方程式的特點(diǎn)可知、中H20只作氧化劑,中 H20只作還原劑,中H20既不作氧劑又不作還原劑?!纠}4】下列反應(yīng)既是離子反應(yīng),又是氧化還原反應(yīng)的是()BaCl2溶液中滴加稀 H2SO4鹽酸和氧化鐵反應(yīng)C.鐵片放入CuSO4溶液中D.氫氣還原CuO【答案】【解析】A、B、C項(xiàng)對(duì)應(yīng)的反應(yīng)為離子反應(yīng),但A、B中的反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng),C中的2 2反應(yīng)為置換反應(yīng),F(xiàn)e+ C
11、uSO4=FeSO4 + Cu, Fe+ Cu +=Fe 十 + Cu。【例題5】制備氰氨基化鈣的化學(xué)方程式為CaCO3 + 2HCN=CaCN2 + COf+出匸+ COzf,在反應(yīng)中氫元素被氧化,碳元素被還原HCN是氧化劑,CaC03是還原劑C.CaCN 2是氧化產(chǎn)物,H 2為還原產(chǎn)物CO為氧化產(chǎn)物,H 2為還原產(chǎn)物【答案】【解析】該題的最關(guān)鍵的一點(diǎn)是分析各元素的化合價(jià)變化,難點(diǎn)是碳元素在 HCN和CaCN2中的化合價(jià),從反應(yīng)物 CaCO3到生成物C02,碳的化合價(jià)均為+ 4價(jià),沒(méi)有改變,再?gòu)纳?物H2分析發(fā)現(xiàn)氫的化合價(jià)降低, 顯然HCN中H得電子,HCN是氧化劑,而CaCO3中的各 元
12、素化合價(jià)均無(wú)變化, 則還原劑也必是 HCN,其中的碳元素一定被氧化,在HCN中碳為+2價(jià),CO中的碳也為+ 2價(jià),貝U CaCN2中的碳為+ 4價(jià),故CaCZ為氧化產(chǎn)物。四、課堂運(yùn)用【基礎(chǔ)】1.某元素在化學(xué)反應(yīng)中,由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài),則該元素()B.定被還原c.可能被氧化,也可能被還原D.化合價(jià)降低為0A .一定被氧化2.有下列幾組反應(yīng):A . Zn + 2HCI=ZnCI 2 + HkfCO2 + H2O=H2CO3C.S+ O2=fii=SO2Ba(OH) 2 + H2SO4=BaSO4 J+ 2H2OE. Na2CO3+ 2HCI=2NaCI +H2O+ CO2fF.CaC03=Ca0+
13、 CO2 fG.占燃CH4 + 2O2=CO2 + H2O2KCIO 3=2=2KCI + 302 f以上反應(yīng)中,屬置換反應(yīng)的是,屬化合反應(yīng)的是,屬分解反應(yīng)的是,屬?gòu)?fù)分解反應(yīng)的是,屬氧化還原反應(yīng)的是答案及解析:1. C解析:元素以單質(zhì)形態(tài)(游離態(tài))存在時(shí),化合價(jià)為0,元素以化合物形態(tài)(化合態(tài))存在時(shí),化合價(jià)有正價(jià)或負(fù)價(jià)之分。當(dāng)元素由游離態(tài)變?yōu)榛蠎B(tài)時(shí),元素的化合價(jià)升高和降低都有可能,所以可能被氧化,也可能被還原。2. A BC FH DE ACGHF、H解析:根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的基本類型進(jìn)行分類,只有A是置換反應(yīng),B、C屬化合反應(yīng),屬分解反應(yīng),D、E屬?gòu)?fù)分解反應(yīng),G不屬基本類型的反應(yīng),ACGH中都有
14、元素化合價(jià)的變化,所以都屬氧化還原反應(yīng)??梢园l(fā)現(xiàn),置換反應(yīng)、部分化合反應(yīng)、部分分解反應(yīng)屬氧化還 原反應(yīng),復(fù)分解反應(yīng)一定不屬氧化還原反應(yīng)。【鞏固】1.在Fe+ CuSO4=FeSO4 + Cu反應(yīng)中,是還原劑,被氧化,被還原,Cu是產(chǎn)物,F(xiàn)eSO4是_是氧化劑, 產(chǎn)物。2.有關(guān)氧化還原反應(yīng)的下列敘述正確的是()A .氧化劑發(fā)生還原反應(yīng),還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)B .氧化劑被氧化,還原劑被還原C. 一個(gè)氧化還原反應(yīng)中,氧化劑和還原劑一定是兩種不同的物質(zhì)D .氧化還原反應(yīng)中,金屬單質(zhì)只作還原劑,非金屬單質(zhì)只作氧化劑答案及解析:1. Fe CuS04 Fe CuS04還原氧化。解析:根據(jù)化合價(jià)變化情況分析:
15、0 + 2 + 2 0Fe+ CuSO4=FeSO4 + Cu, Fe的化合價(jià)由0價(jià)升為+ 2價(jià),所以Fe是還原劑,被氧化, 生成氧化產(chǎn)物 FeS04; Cu的化合價(jià)由+ 2價(jià)降為0價(jià),所以CuS04是氧化劑,被還原,生 成還原產(chǎn)物Cu。2. A解析:在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑被還原;發(fā)生還原反應(yīng),還原劑被氧化,發(fā)生氧化反應(yīng),A正確,B錯(cuò)誤;氧化劑與還原劑可能是不同的物質(zhì),也可能是同一物質(zhì),C錯(cuò)誤,金屬無(wú)負(fù)價(jià),故反應(yīng)中化合價(jià)只能升高,所以金屬單質(zhì)只作還原劑,但非金屬既有正價(jià),也有負(fù)價(jià),故非金屬單質(zhì)既可作氧化劑,也可作還原劑,D錯(cuò)誤?!景胃摺?.下列關(guān)于氧化還原反應(yīng)的敘述正確的是()A . H2還
16、原CuO的反應(yīng)只屬于還原反應(yīng)B .置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng),所以,高溫3C0 + Fe2O3=2Fe + 3CO2 既是置換反應(yīng)又是氧化還原反應(yīng)電火花C. 302電=花=203是氧化還原反應(yīng)D .復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)2.閱讀下列材料后回答問(wèn)題。一個(gè)體重50 kg的健康人,體內(nèi)約含有 2 g鐵,這2 g鐵在人體內(nèi)不是以單質(zhì)的形式存 在,而是以Fe2 +和Fe3+的形式存在。正二價(jià)鐵離子易被吸收,給貧血者補(bǔ)充鐵時(shí),應(yīng)給予 含F(xiàn)e2+的亞鐵鹽,如硫酸亞鐵。服用維生素C,可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+,有利于人體吸收。反應(yīng),反應(yīng)中的(1) 在人體中進(jìn)行Fe2+ Fe3+的轉(zhuǎn)化時(shí),反應(yīng)中的
17、 Fe2+發(fā)生Fe3 +被。(2) “用維生素C,可使食物中的Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+”這句話說(shuō)明,維生素 C在這一反應(yīng)中被(主要(3)市場(chǎng)上出售的某種麥片中含有微量的顆粒細(xì)小的還原性鐵粉,這些鐵粉在人體胃酸 成分是鹽酸)的作用下轉(zhuǎn)化成亞鐵鹽。此反應(yīng)的化學(xué)方程式為 離子方程式為答案及解析:1. D解析:氧化還原反應(yīng)是一個(gè)整體,氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)必然同時(shí)發(fā)生在同一個(gè)反應(yīng)中,在H2+ CuO=CU+ H2O過(guò)程中,對(duì)CuO而言是失去氧被還原,發(fā)生了還原反應(yīng),對(duì)H2而言,則是得到氧被氧化,發(fā)生了氧化反應(yīng)。置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng),但CO與Fe2O3的反應(yīng)不是置換反應(yīng),所以B錯(cuò)。復(fù)分解反應(yīng)只是反應(yīng)物互相
18、交換成分重新組合成新的物質(zhì),沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移,所以,復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)。C中反應(yīng)前后氧元素的化合價(jià)都沒(méi)變化,屬于非氧化還原反應(yīng)。22.氧化 還原 (2)氧化 (3)Fe + 2HCI=FeCl2 + 出匸 Fe+ 2H +=Fe + H2 t解析:(1)Fe2+7 Fe3+時(shí),F(xiàn)e2 +失去電子化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),F(xiàn)e3+7 Fe2+時(shí),F(xiàn)e3 +得到電子,化合價(jià)降低,被還原。(2)維生素C使Fe3+還原成Fe2+,說(shuō)明維生素C失去電子,化合價(jià)升高,被氧化。鐵粉與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:Fe+ 2HCI=FeCI 2 +出t離子方程式:Fe+ 2H +=Fe2+ + H2t課程小結(jié)
19、1. 氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移 (得失或偏移);特征是反應(yīng)前后元素的化合價(jià)發(fā)生變化。 判斷方法為標(biāo)明元素的化合價(jià),分析元素的化合價(jià)是否變化。置換反應(yīng)都是氧化還原2.有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)和有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)是氧化還原反應(yīng); 反應(yīng);復(fù)分解反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng)。3. 氧化還原反應(yīng)中各種概念之間關(guān)系如圖氣化1生厳反應(yīng)1產(chǎn)*光去電子的能力得到電子的餘力II氧化制氧化性1發(fā)生-生冼1 反應(yīng)產(chǎn)軸六、課后作業(yè)【基礎(chǔ)】1.能正確表示四種基本類型反應(yīng)與氧化還原反應(yīng)關(guān)系的示意圖是(1!_玄花還原SL應(yīng) I每曇寥b?廠軾化還球莊應(yīng)置換血J初砸反應(yīng)BSUt還建反應(yīng)2.下列有關(guān)氧化還原反應(yīng)的說(shuō)法正確的是(A .化
20、合價(jià)升高的物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng),被還原,作還原劑B .化合價(jià)降低的物質(zhì).發(fā)生還原反應(yīng),被還原,作氧化劑C.失電子的物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng),被氧化,作還原劑D .得電子的物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng),被氧化,作氧化劑答案及解析:1. D解析:置換反應(yīng)中化合價(jià)一定有變化,全部都是氧化還原反應(yīng);復(fù)分解反應(yīng)是溶液中的離子互換反應(yīng),它的化合價(jià)不發(fā)生變化, 全部是非氧化還原反應(yīng); 化合反應(yīng)與分解反應(yīng)中 如果有單質(zhì)參與反應(yīng)或生成了單質(zhì),則是氧化還原反應(yīng),反之不是氧化還原反應(yīng)。2. B解析:失電子,化合價(jià)升高,發(fā)生氧化反應(yīng),被氧化作還原劑;得電子,化合價(jià)降低,發(fā)生還原反應(yīng),被還原作氧化劑,A、C、D均不正確,只有 B正確。【鞏固】
21、1.世界衛(wèi)生組織(WHO)將二氧化氯(CIO2)列為A級(jí)高效安全滅菌消毒劑,它在食品保鮮、飲用水消毒等方面有著廣泛應(yīng)用。下列說(shuō)法正確的是(A二氧化氯是強(qiáng)氧化劑B二氧化氯是強(qiáng)還原劑C.二氧化氯是離子化合物D二氧化氯中氯元素為-1價(jià)2.列化學(xué)反應(yīng)屬于區(qū)域3的是A . 4Fe(0H) 2+ O2+ 2H2O=4Fe(OH) 3B. 2NaHCO 3=2=Na2CO3 + H2O + CO2fC. 4NH 3 + 502催催=化=4N0 + 6H2OD. Zn + H2SO4=ZnSO4+ 甘答案及解析:1. A解析:氯元素常見(jiàn)化合價(jià)是 0價(jià)和-1價(jià),二氧化氯(CIO 2)中氯元素的化合價(jià)為+4,在 化學(xué)反應(yīng)中很容易發(fā)生化合價(jià)降低得到電子的還原反應(yīng),是一種強(qiáng)氧化劑。2. C解析:A項(xiàng)中的反應(yīng)是化合反應(yīng), 且元素有化合價(jià)的變化, 屬于區(qū)域1 ; B項(xiàng)中的反應(yīng)是 分解反應(yīng),但其元素化合價(jià)沒(méi)有變化, 屬于除區(qū)域2的分解反應(yīng);C項(xiàng)中的反應(yīng)是氧化還原 反應(yīng),屬于區(qū)域 3; D項(xiàng)中的反應(yīng)是置換反應(yīng),屬于區(qū)域【拔高】1.化學(xué)反應(yīng)按照不同的分類方法,可以分為化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng), 也可分為氧化還原反應(yīng)和非氧化還原反應(yīng)。有下列一組反應(yīng):高溫 CO2 + C=2CO Cu2(OH) 2CO3=2CuO + H2O+ CO2 ? 2Na
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