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文檔簡(jiǎn)介
1、專(zhuān)題13溶解度曲線(xiàn)類(lèi)專(zhuān)練1.以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料( Pb、PbO、PbO? PbSO4及炭黑等)和 H2SO4為原料,制備高純 PbO,實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下:含鉛曖科(過(guò)理1)(1) PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s) +NaOH (aq) 三二 NaHPbO? (aq),其溶解度曲線(xiàn)如圖所示。20 40 60 80 100 J20 溫度/X?-一空媽翼艇定oqd過(guò)程n的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過(guò)程n中重復(fù)使用,其目的是A .減少PbO的損失,提高產(chǎn)品的產(chǎn)率B.重復(fù)利用氫氧化鈉,提高原料的利用率C.增加Na2SO4濃度,提高脫硫效率過(guò)濾出的目的是提純,綜
2、合上述溶解度曲線(xiàn),簡(jiǎn)述過(guò)程出的操作 2.重銘酸鉀是一種重要的化工原料,一般由銘鐵礦制備,銘鐵礦的主要成分為等雜質(zhì)。制備流程如圖所示:FeO Cr2O3,還含有硅、鋁銘鐵礦熔融、制化 Na2CO31 NaNO.回答下列問(wèn)題:(1)有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向 濾液3”中加入適量KCl,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到 (填標(biāo)號(hào))得到的 K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。400步驟的反應(yīng)類(lèi)型是d. 10C.甲酸鈣廣泛用于食品、化工、石油等工業(yè)生產(chǎn)上,在300400c左右分解。n .某研究性學(xué)習(xí)小組以工業(yè)碳酸鈣(主要成分為CaCO3,雜質(zhì)為AI2O3、FeCO3)為原料,先制備無(wú)機(jī)鈣
3、鹽,再與甲酸鈉溶液混合制取甲酸鈣。結(jié)合圖中幾種物質(zhì)的溶解度曲線(xiàn)及表中相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為 1.0mol L-1計(jì)算),現(xiàn)提供的試劑有:a.甲酸鈉b.5mol L-1的硝酸c.澄清石灰水2:LNlNO, C&( HtHii).請(qǐng)補(bǔ)充完整由碳酸鈣制備甲酸鈣的實(shí)驗(yàn)步驟:步驟1:稱(chēng)取13.6g甲酸鈉溶于約20mL水中,配成溶液待用,并稱(chēng)取研細(xì)的碳酸鈣樣品10g待用。金屬離子開(kāi)始沉淀的pH沉淀完全的pH3+Fe13.2Al 3+3.05.02+Fe5.88.8步驟2: 步驟3:步驟4:過(guò)濾后,將濾液與甲酸鈉溶液混合,調(diào)整溶液pH為78,充分?jǐn)嚢?,所得溶液?jīng)趁
4、熱過(guò)濾、洗滌、干燥得甲酸鈣晶體。.以廢舊鉛蓄電池的含鉛廢料(主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO#和稀H2SO4為原料制備高純 PbO,實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其主要流程如下:畬希度*1力.液HPbO禹純底液A(1) PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO(s) + NaOH(aq/NaHPbO2(aq)其溶解度曲線(xiàn)如圖所示。結(jié)合上述溶解度曲線(xiàn),簡(jiǎn)述由粗品PbO得到高純PbO的操作5.工業(yè)上利用氯堿工業(yè)中的固體廢物鹽泥(主要成分為Mg(OH) 2、CaCO3、BaSO,,除此之外還有 NaCl、Al(OH) 3、Fe(OH)3、Mn(OH)2等。)與廢稀硫酸反應(yīng)制備七水硫酸鎂,產(chǎn)率高,既處理
5、了三廢,又有經(jīng)濟(jì)效益。其工藝流程如下:tn敢.酸耕涯液)依山1|鹽泥廠|艱而I-已知:沉淀物Mn(OH) 2Fe(OH) 2Fe(OH)3Al(OH) 3Mg(OH) 2pH值(完全沉淀)10.028.963.204.7011.12i)部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全沉淀時(shí)溶液的PHii)兩種鹽的溶解度圖(單位為g/100g水)根據(jù)以上流程圖并參考表格 pH數(shù)據(jù)和溶解度圖,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)酸解時(shí),加入的酸為 ,在酸解過(guò)程中,想加快酸解速率,請(qǐng)?zhí)岢鰞煞N可行的措施(2)依據(jù)溶解度曲線(xiàn),操作 M應(yīng)采取的方法是適當(dāng)濃縮, 6.由工業(yè)級(jí)碳酸鋰(含有少量碳酸鎂等雜質(zhì))制備高純碳酸鋰。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:【:業(yè)
6、碳酸現(xiàn)能濁液迓沿844-21042 *: 一 1111 6 0 0 0(1)已知在不同溫度下蒸發(fā)分解碳酸鋰的產(chǎn)率與溶解度關(guān)系如圖:0OV 2OT? 4OP 60V 8or loot札饞1口90c以下,隨溫度升高,碳酸鋰產(chǎn)率升高的原因可能是 7. Mg(ClO 3)2常用作催熟劑、除草劑等,下圖為制備少量Mg(ClO 3)2 6H2O的方法:已知:1、鹵塊主要成分為 MgC12 6H2O,含有MgSO4、FeCl?等雜質(zhì)。2、幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線(xiàn)如上圖。(1)加入BaC12的目的是除 ,如何判斷該離子已除盡 。(2)加入NaC1O3飽和溶液會(huì)發(fā)生反應(yīng):MgC12+2NaC
7、1O3=Mg(C1O 3)2 + 2NaC1J,請(qǐng)利用該反應(yīng),結(jié)合溶解度圖,制取 Mg(C1O 3)2 6H2O的實(shí)驗(yàn)步驟依次為:取樣,加入 NaC1O3飽和溶液充分反應(yīng);蒸發(fā)濃縮;;冷卻結(jié)晶;過(guò)濾、洗滌,獲得 Mg(C1O 3)2 6H2O晶體。.我國(guó)每年產(chǎn)生的廢舊鉛蓄電池約330萬(wàn)噸。從含鉛廢料(含 PbSO4、PbO2、PbO等)中回收鉛,實(shí)現(xiàn)鉛的再生,意義重大。一種回收鉛的工藝流程如下:NgSO,溶液|PbCO一(1)過(guò)程I,已知:PbSO4、PbCO3的溶解度(20C)見(jiàn)圖1; Na2SO4、Na2CO3的溶解度見(jiàn)如圖。生產(chǎn)過(guò)程中的溫度應(yīng)保持在40 C,若溫度降低,PbSO4的轉(zhuǎn)化速
8、率下降。根據(jù)如圖,解釋可能原因:i .溫度降低,反應(yīng)速率降低;ii . (請(qǐng)你提出一種合理解釋?zhuān)?元素氯及其化合物在生產(chǎn)、生活、科研中有廣泛的應(yīng)用。25c時(shí),PbC12固體在不同濃度鹽酸(mol L-1)中的溶解度(mmol 1)如右圖。在制備PbCl2的實(shí)驗(yàn)中,洗滌 PbCl2固體最好選用 。a.蒸儲(chǔ)水b. 1mol L 1鹽酸c. 5 mol L 1 鹽酸 d. 10mol L 1 鹽酸當(dāng)鹽酸的濃度小于 1mol-L-1時(shí),隨著鹽酸濃度的增大,PbCl2的溶解度減小,其原因是 。10. 水稀遽遭A珞造一 |宣|一1同皆H6并西|過(guò)一疲一|操作*產(chǎn)品 AV 母液 *酸化、還原 |調(diào)pH為5
9、 |過(guò) 酸C+N松S&溶液N或及溶液遞渣D已知:銘渣含有 Na2SO4及少量Cr2O72-、Fe3+;Fe3+、Cr3+完全沉淀(c A灰丸(1)由MgCl2溶液得到MgC12 6H2O也需要蒸發(fā),根據(jù)溶解度曲線(xiàn),蒸發(fā)的目的是xti_ 70 口修,卜去3。2 口10OMgCl.XilCI20 40 60 胤)打溫度-C )b.析出晶體a.得到熱飽和溶液.用混有硫酸亞鐵和硫酸鎂等雜質(zhì)的鎰礦(含MnO2、MnCO3)生產(chǎn)硫酸鎰,實(shí)驗(yàn)室模擬生產(chǎn)過(guò)程如下酸浸物料A SIpH至34*反應(yīng)器*沉淀池漁渣為了得到更純凈的一水合硫酸鎰,需將晶體置于過(guò)濾器中,用a.蒸儲(chǔ)水b.稀硫酸c.飽和硫酸鎰溶液d.氫氧化鈉
10、溶液(完全沉淀離子的 pH 值:Fe3+為 3.5, Fe29 9.5, Mn2+為 10.8, Mg2+為 11.6)(1)硫酸鎰和硫酸鎂的溶解度曲線(xiàn)如圖所示.進(jìn)行洗滌(本空格從以下選擇K2SO4. K2SO4是無(wú)氯優(yōu)質(zhì)鉀肥,Mn3O4是生產(chǎn)軟磁鐵氧體材料的主要原料。以硫酸工業(yè)的尾氣聯(lián)合制備和Mn3O4的工藝流程如下:go七 Hii:aLOOHO1(120C 20 40 60 80 100(Ml jSU:+-MI ( I -K 20喻林 即M810惘IOD制Hb23,軟鎰礦的主要成分是 MnO2,其懸濁液可吸收煙氣中 SO2,所得酸性浸出液又可用于制備高純硫酸鎰,其一種工藝流程如圖所示。回答
11、下列問(wèn)題: 結(jié)品分離”中的部分物質(zhì)的溶解度曲線(xiàn)如圖。020 27 4060 70S0 1。0 120 14013加入稀硫酸的作用是(結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋?zhuān)┙Y(jié)晶與過(guò)濾過(guò)程中,體系溫度均應(yīng)維持在 C (填“277 “60或“70儲(chǔ)24.實(shí)驗(yàn)室中利用含銀廢料(主要含有AgNO3和AgCl)制取硝酸銀的實(shí)驗(yàn)步驟如下:步驟1:向廢液中加入足量 NaCl溶液,將所得沉淀過(guò)濾,并洗滌干凈。步驟2:將沉淀放入燒杯,并放入鋁片,再加入20%的Na2CO3溶液至浸沒(méi)固體,加熱攪拌,至沉淀變?yōu)榛野咨蠥g、Al(OH) 3和少量仍未反應(yīng)的 AgCl。取出鋁片,過(guò)濾并洗滌沉淀。步驟3:(1)已知AgNO3和Al(N
12、O 3)3的溶解度曲線(xiàn)如右圖所示,請(qǐng)補(bǔ)充完整由步驟2中所得灰白色沉淀制取硝酸銀固體的實(shí)驗(yàn)方案:向所得灰白色混合物中 ,得到硝酸銀晶體(實(shí)驗(yàn)中必須使用的試劑有:稀 鹽酸、稀硝酸、冰水)。b SU HKJIt I25.利用廢堿渣(主要成分是Na2CO3)處理硫酸廠尾氣中的 SO2可制得無(wú)水 Na2SO3(成品),其流程如下:達(dá)標(biāo)孑氣排放 NH陵我遺生!吸收塔T中京器產(chǎn)適t離g機(jī)產(chǎn)含央的破一rr科*二 成尾, 成品下圖所示為亞硫酸鈉的溶解度曲線(xiàn),則上述流程中的結(jié)晶”方法是(填蒸發(fā)結(jié)晶”或降溫結(jié)晶”)圖中a點(diǎn)所示分散系類(lèi)別為14專(zhuān)題13【參考答案】【答案】(1)A、B;將粗PbO溶解在一定量35%Na
13、OH溶液中,加熱至110C,充分溶解后,趁熱過(guò)濾,冷卻 結(jié)晶,過(guò)濾、洗滌并干燥得到PbO固體?!窘馕觥?1)過(guò)程n脫硫過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)為PbSO4+2NaOH=PbO+Na 2SO4+H2O,而濾液I中含有硫酸,可降低溶液的pH,使平衡:PbO (s) +NaOH (aq) uNaHPbO? (aq)逆向移動(dòng),減少 PbO的損失,提高 產(chǎn)品的產(chǎn)率,同時(shí)重復(fù)利用 NaOH,提高原料的利用率答案選 AB;根據(jù)PbO的溶解度曲線(xiàn),提純粗 Pb的方法為將粗PbO溶解在35%NaOH溶液中配成高溫下的飽和溶液, 降溫結(jié)晶、過(guò)濾,洗滌并干燥即可得到PbO?!敬鸢浮縟復(fù)分解反應(yīng)【解析】(1)向?yàn)V液3中加入適
14、量KCl ,蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到40C,選d,七52。7 固體的溶解度在四種物質(zhì)中較小、且溶解度較大,過(guò)濾分離產(chǎn)品最多,10c時(shí)最合適;步驟發(fā)生Na2Cr2O7+2KCl=K 2Cr2O7 J +2NaCJ反應(yīng)類(lèi)型是復(fù)分解反應(yīng)?!敬鸢浮坑蒙赃^(guò)量硝酸溶解碳酸鈣樣品用石灰水調(diào)整溶液的 pH=5蒸發(fā)結(jié)晶【解析】步驟2:固體為金屬氧化物及碳酸鹽,故可用硝酸進(jìn)行溶解,且硝酸還具有強(qiáng)氧化性,可將亞鐵離 子氧化成鐵離子,更易除去。答案:用稍過(guò)量硝酸溶解碳酸鈣樣品。步驟3:鐵離子在pH為3.2時(shí)沉淀完全,鋁離子在 pH為5時(shí)沉淀完全,故若要除去雜質(zhì)離子,則加入石灰水調(diào)節(jié)pH至
15、5;答案:用石灰水調(diào)整溶液的 pH=5。步驟4:由圖像可知,溫度較高時(shí),甲酸鈣溶解度很低,而其余物質(zhì)溶解度挺高,若要得到純凈的甲酸鈣晶體,則所得溶液需經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾、洗滌、干燥。答案:蒸發(fā)結(jié)晶?!敬鸢浮縉aOH溶液中,加熱至110C,充分溶解后,趁熱過(guò)濾,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾、洗滌并干燥得到高純15PbO固體【解析】(1)根據(jù)圖像可知35% NaOH溶液的溶解度受溫度影響較大,超過(guò)110c隨溫度升高而降低,因此由粗品PbO得到高純PbO的操作為將粗 PbO溶解在一定量35% NaOH溶液中,加熱至110C,充分溶解后,趁熱過(guò)濾,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾、洗滌并干燥得到高純PbO固體?!敬鸢浮苛蛩嵘郎匕邀}
16、泥粉碎、攪拌等 趁熱過(guò)濾【解析】(1)因最終產(chǎn)物為MgS04 7H2O,所以酸解時(shí)應(yīng)加入硫酸,為加快酸解速率,可采用粉碎、攪拌或適當(dāng)加熱等措施。(2)依據(jù)溶解度曲線(xiàn),CaSO4在40c左右溶解度最大,在 80c左右溶解度最小,所以操作 M應(yīng)采取的方法適當(dāng)濃縮、趁熱過(guò)濾,盡可能多的除去CaSO4?!敬鸢浮刻妓釟滗嚪纸怆S溫度升高而完全,碳酸鋰溶解度隨溫度升高而減小【解析】(1)由蒸發(fā)分解碳酸鋰的產(chǎn)率與溶解度關(guān)系可以看到溫度升高碳酸鋰溶解度下降,而溫度升高碳酸氫鋰也易分解生成碳酸鋰,兩個(gè)因素共同促進(jìn)了隨溫度升高,碳酸鋰產(chǎn)率的升高?!敬鸢浮縎O42- (2分)靜置,取上層清液加入 BaCl2,若無(wú)白色
17、沉淀,則 SO42-已沉淀完全(2分)(2)趁熱過(guò)濾(2分)【解析】(1)加入BaCl2的目的是除去SO42-,銀離子與硫酸根離子結(jié)合呈硫酸鋼沉淀,過(guò)濾除去;檢3SO42是否除盡的方法是靜置,取上層清液加入BaCl2,若無(wú)白色沉淀,則 SO42-已沉淀完全;Mg(ClO3)2的溶解度受溫度變化影響大,溫度高時(shí)溶解度較大,溫度低時(shí)溶解度較小,所以需要趁熱過(guò)濾除去氯化鈉?!敬鸢浮縉a2CO3濃度降低,反應(yīng)速率降低【解析】(1)本題考查離子反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,碳酸鈉的量減少,反應(yīng)速率降低?!敬鸢浮縝C濃度增大,PbCl2的溶解平衡逆向移動(dòng)16(1)由圖象可以知道
18、,當(dāng)鹽酸濃度為1mol1時(shí),PbCl2的溶解度最小,則應(yīng)選擇1mol1鹽酸;因此,本題正確答案是:“(2) PbCl2難溶于水,當(dāng)鹽酸的濃度小于1mol 1時(shí),隨著鹽酸濃度的增大,PbCl2的溶解度減小,PbCl2的溶解平衡逆向移動(dòng);因此,本題正確答案是:C濃度增大,PbCl2的溶解平衡逆向移動(dòng)。【答案】(1) A【解析】(1)根據(jù)溶解度曲線(xiàn),可以看出溫度較高時(shí),隨著溫度的升高,Na2SO4的逐漸減少,所以采用蒸發(fā)濃縮,趨熱過(guò)濾的方法,所以 A正確?!敬鸢浮?.2 mol ?L-1蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶【解析】(1)若溶液中KClO3的含量為147g L1,則1L溶液中含有 KClO3的物質(zhì)的量是
19、 147g+122.5g/mol = 1.2mol, 因此物質(zhì)的量濃度為 1.2mol/L。由于氯酸鉀的溶解度隨溫度升高而增大,所以該溶液中盡可能多地析出KClO 3固體的操作應(yīng)該是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶?!敬鸢浮?TOC o 1-5 h z (1)不可行.因?yàn)镵HCO3和NH4Cl的溶解度相差不大,當(dāng)溫度高于40c時(shí),KHCO 3的溶解度大于NH 4Cl, 降溫結(jié)晶時(shí)會(huì)析出較多的KCl。【解析】(1)不可行.因?yàn)镵HCO3和NH4Cl的溶解度相差不大,當(dāng)溫度高于40c時(shí),KHCO 3的溶解度大于NH4Cl, 降溫結(jié)晶時(shí)會(huì)析出較多的KCl。不可行.因?yàn)?KHCO 3和NH4Cl的溶解度相差不大,當(dāng)
20、溫度高于40c時(shí),KHCO 3的溶解度大于NH4Cl,降溫結(jié)晶時(shí)會(huì)析出較多的KCl?!敬鸢浮空舭l(fā)濃縮,在高于 32 c的條件下趁熱過(guò)濾,洗滌,干燥【解析】(1)根據(jù)溶解度隨溫度變化曲線(xiàn)可知,從濾液中得到Na2SO4.10H2O的操作方法是:蒸發(fā)濃縮,在高于32 c的條件下趁熱過(guò)濾,洗滌,干燥。【答案】趁熱過(guò)濾17【解析】(1)由圖可知(NH4) 2SO4的溶解度隨溫度的升高而增大,MnSO4的溶解度隨溫度的升高減小,故將濾液3蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾、洗滌、干燥制備MnSO4?!敬鸢浮縜【解析】(1)由MgCl2溶液得到MgC12 6H2O也需要蒸發(fā),根據(jù)溶解度如圖2曲線(xiàn),蒸發(fā)的目的是得到熱的飽和溶
21、液,然后冷卻得到 MgC12 6H 2。,答案選a?!敬鸢浮?0防止MgSO4結(jié)晶析出,提高 MnSO4的產(chǎn)率 c【解析】(1)由圖可以知道60c時(shí),硫酸鎂的溶解度最大,便于硫酸鎰與硫酸鎂的分離;為防止硫酸鎂的結(jié)晶析出,提高硫酸鎰的產(chǎn)率,趁熱過(guò)濾;正確答案:60;防止MgSO4結(jié)晶析出,提高 MnSO4的產(chǎn)率。蒸儲(chǔ)水、稀硫酸、氫氧化鈉洗滌晶體,會(huì)損失一水合硫酸鎰,飽和硫酸鎰溶液能夠減少產(chǎn)品一水合硫酸鎰的損失,C正確;正確答案Co【答案】蒸發(fā)結(jié)晶 趁熱過(guò)濾 Mn3O4部分Mn3O4又被氧化為Mn2O3或MnO2,造成總鎰含量減小【解析】(1)四種物質(zhì)中相同溫度下硫酸鉀溶解度最小,所以反應(yīng)出中蒸發(fā)
22、濃縮后硫酸鉀析出,趁熱過(guò)濾減少雜質(zhì),得硫酸鉀晶體,再洗滌、干燥即可,故答案為:蒸發(fā)結(jié)晶;趁熱過(guò)濾;18100g x55 96 18鍛燒得到四氧化三鎰,(2)熱重曲線(xiàn)中一般先失去結(jié)晶水 (可能分步),100gMnSO4?H2O中結(jié)晶水的質(zhì)量為=10.65g,可知A為硫酸鎰,升高溫度鹽分解得到金屬氧化物,由流程圖可知硫酸鎰晶體100gMnSO4?H2O分解可以得到四氧化三鎰的質(zhì)量為100g55 96 18 g/mol 3X229g/mo1=45.17g,故 B 為 Mn3O4,故答案為:Mn3O4;繼續(xù)加熱產(chǎn)物中總鎰含量反而減小,說(shuō)明吸收了氧,進(jìn)一步說(shuō)明B中的鎰元素存在低價(jià),可能是部分Mn3O4又
23、被氧化成Mn2O3或MnO2,造成總鎰含量減少,故答案為:部分Mn3O4又被氧化成Mn2O3或MnO2,造成總鎰含量減少。18【答案】向?yàn)V液I中加入過(guò)量的鋅粉,過(guò)濾,在濾渣中加入稍過(guò)量稀硫酸,過(guò)濾,把兩次過(guò)濾的濾液合并,保持60 c左右蒸發(fā)濃縮,冷卻至室溫結(jié)晶,過(guò)濾用酒精洗滌,干燥【解析】(1)向?yàn)V液I中加入過(guò)量的鋅粉,過(guò)濾,在濾渣中加入稍過(guò)量稀硫酸,過(guò)濾,把兩次過(guò)濾的濾液 合并,保持60 c左右蒸發(fā)濃縮,冷卻至室溫結(jié)晶,過(guò)濾用酒精洗滌,干燥,得到ZnSO4晶體?!敬鸢浮空舭l(fā)結(jié)晶趁熱過(guò)濾【解析】(1)由下圖可知碳酸氫鉀的溶解度受溫度影響大于高鎰酸鉀,所以從濾液出得到KMnO4需經(jīng)過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾、洗滌等操作。【答案】足量鐵粉,趁熱過(guò)濾,向?yàn)V液中加入計(jì)算量的飽和硫酸鏤溶液,燕發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾,用無(wú)水乙醇洗滌、低于 100 c烘干【解析】(1)實(shí)驗(yàn)步驟:將樣品溶于適量的硫酸溶液中,加熱使其溶解,然后向其中加入足量鐵粉,趁熱過(guò)濾,向?yàn)V液中加入
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