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原子結(jié)構(gòu)與元素性質(zhì)
一、單選題1.X、Y、Z、W四種短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大。X、Y與Z位于同一周期,且只有X、Y元素相鄰。X基態(tài)原子的最外層有4個(gè)電子,W原子在同周期中原子半徑最大。下列說法錯(cuò)誤的是()A.第一電離能:Y>Z>XB.電負(fù)性:Z>Y>X>WC.Z、W原子形成稀有氣體電子構(gòu)型的簡(jiǎn)單離子的半徑:W<ZD.與水反應(yīng)生成產(chǎn)物之一是非極性分子2.W、X、Y、Z為是四種原子序數(shù)依次增大的短周期元素,這四種元素組成的化學(xué)式為的物質(zhì)在有機(jī)合成中具有較高的應(yīng)用價(jià)值。X元素的族序數(shù)是周期數(shù)的兩倍,Y元素的電離能如下表所示,Z原子得到一個(gè)電子后核外電子排布變?yōu)榕c稀有氣體電子排布相同。下列說法正確的是()A.電負(fù)性:B.原子半徑:C.在中,所有原子均滿足八電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)D.電解Y和Z組成的二元化合物的水溶液可得到Y(jié)和Z的單質(zhì)3.下列說法正確的是()A.s電子云呈球形,表示電子繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)B.電子云圖中的小黑點(diǎn)密度大,說明該原子核外空間電子數(shù)目多C.p電子的電子云輪廓圖可表示為D.表示的電子排布圖為4.某醫(yī)療上常用抑酸劑的結(jié)構(gòu)如下圖所示。X、Y、Z、W、Q是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,基態(tài)Y、Z原子的未成對(duì)電子數(shù)目相同。下列說法正確的是()A.電負(fù)性:Z>X>YB.基態(tài)Q原子的價(jià)層電子排布式為C.簡(jiǎn)單氧化物中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù):W<QD.1mol該抑酸劑最多可消耗4mol5.某含錳著色劑的化學(xué)式為,Y、X、Q、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期元素,其中具有正四面體空間結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是()A.鍵角:B.簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn):C.第一電離能:D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性:6.化合物可作肥料,所含的5種元素位于主族,在每個(gè)短周期均有分布,僅有Y和M同族。Y的基態(tài)原子價(jià)層p軌道半充滿,X的基態(tài)原子價(jià)層電子排布式為,X與M同周期,E在地殼中含量最多。下列說法正確的是()A.元素電負(fù)性:B.氫化物沸點(diǎn):C.第一電離能:D.和的空間結(jié)構(gòu)均為三角錐形7.元素周期表是指導(dǎo)化學(xué)學(xué)習(xí)的工具,下列說法正確的是()A.ⅠA族元素全部金屬元素,稱為堿金屬元素B.元素周期表縱向看,由16個(gè)縱列構(gòu)成,共16個(gè)族C.元素周期表中元素種類最多的族是第ⅢB族D.原子最外層有2個(gè)電子的元素都在ⅡA族8.下列各圖若為元素周期表的一部分(表中數(shù)字代表原子序數(shù)),其中合理的是()A. B. C. D.9.工業(yè)上電解熔融和冰晶石的混合物可制得鋁。下列說法正確的是()A.半徑大?。?B.電負(fù)性大?。篊.電離能大?。?D.堿性強(qiáng)弱:10.鑭鎳合金是一種儲(chǔ)氫材料,其晶胞可認(rèn)為由兩種結(jié)構(gòu)不同的層交替堆積而成,如下圖所示,該合金的密度為。已知該合金的晶胞中最多可容納9個(gè)氫原子。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.基態(tài)Ni原子的價(jià)電子排布式為B.該合金的化學(xué)式為C.設(shè)La的原子坐標(biāo)為(0,0,0),則晶胞底面上Ni的原子坐標(biāo)為系(,,0)或(,,0)D.假定吸氫后體積不變,則合金中氫的最大密度為11.下列說法正確的是()A.p能級(jí)的軌道相互垂直,其能量大小關(guān)系為B.原子軌道具有一定的伸展方向,所形成的共價(jià)鍵都具有方向性C.構(gòu)造原理告訴我們,隨著核電荷數(shù)遞增,電子并不總是填滿一個(gè)能層后再開始填入下一個(gè)能層D.元素周期表中,s區(qū)全部是金屬元素12.S和O可組成一系列負(fù)二價(jià)陰離子,結(jié)構(gòu)如圖。下列說法正確的是()硫酸根焦硫酸根過二硫酸根硫代硫酸根A.電負(fù)性O(shè)>S,該系列中不存在非極性鍵B.1mol焦硫酸根在水溶液中可生成C.硫酸根和硫代硫酸根的空間構(gòu)型均為正四面體D.過二硫酸根具有極強(qiáng)氧化性,原因是其中S元素處于+7價(jià)13.主族元素W、X、Y、Z原子序數(shù)依次增大,X、Y的價(jià)電子數(shù)相等,Z的價(jià)電子所在能層有16個(gè)軌道,4種元素形成的化合物如圖。下列說法正確的是()A.電負(fù)性: B.酸性:C.基態(tài)原子的未成對(duì)電子數(shù): D.氧化物溶于水所得溶液的14.一種有機(jī)物催化劑由原子序數(shù)依次遞增的前20號(hào)元素X、Y、Z、W、M組成,結(jié)構(gòu)式如下圖。下列說法正確的是()A.簡(jiǎn)單離子半徑:M>W>ZB.簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性:Z<YC.Z元素所在周期中,第一電離能大于Z的元素有2種D.基態(tài)M原子電子占據(jù)的最高能層有9個(gè)原子軌道15.化學(xué)上,將質(zhì)量數(shù)相同、質(zhì)子數(shù)不同的原子稱為同量素。某核衰變方程式為。下列說法錯(cuò)誤的是()A.電負(fù)性: B.與互為同量素C.與互為同位素 D.同量素的化學(xué)性質(zhì)相似16.2022年12月,首架國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919正式交付,國(guó)之重器,世界矚目。錸(Re)是生產(chǎn)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片必不可少的材料。X、Y、Z、Q、W是原子序數(shù)依次增大且位于不同主族的短周期元素,其中X、Y、Z三種元素可與錸元素組成一種化合物(結(jié)構(gòu)如圖),該化合物與X的單質(zhì)反應(yīng)可得到錸。Q是地殼中含量最豐富的金屬元素,Z與W形成的化合物為共價(jià)晶體。下列說法正確的是()A.元素第一電離能:Z>Y>W>QB.圖中的陽離子存在三個(gè)共價(jià)鍵和一個(gè)配位鍵,四個(gè)鍵的性質(zhì)不同C.熔點(diǎn):W晶體大于W、Y形成的晶體D.Q的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物可以和強(qiáng)堿反應(yīng)二、多選題17.常用作沉淀滴定分析試劑。X是原子半徑最小的元素,Y的基態(tài)原子中單電子與成對(duì)電子個(gè)數(shù)比為3∶4,Z元素的電負(fù)性僅次于氟元素,W原子電子總數(shù)與Z原子的最外層電子數(shù)相同。下列說法正確的是()A.簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:B.電負(fù)性:C.第一電離能:D.Y原子核外電子有7種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)18.下列各原子或離子的電子排布式錯(cuò)誤的是()A. B.C. D.19.“點(diǎn)擊化學(xué)”研究獲得2022年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),用該原理可制得如圖含大鍵的產(chǎn)物。已知雜化軌道中s成分越多,所形成的化學(xué)鍵越穩(wěn)定。下列說法錯(cuò)誤為是()A.銅離子增大了反應(yīng)的活化能B.反應(yīng)物中黑球元素的電負(fù)性強(qiáng)于NC.產(chǎn)物中兩位置中的N原子中,位置的N原子更容易形成配位鍵D.反應(yīng)物中氮氮鍵比產(chǎn)物中氮氮鍵的鍵長(zhǎng)短20.我國(guó)研發(fā)出了超薄銣()原子鐘,每三千萬年誤差僅1秒。下列有關(guān)說法正確的是()A.第一電離能:Rb>K B.銣原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有37種C.單質(zhì)沸點(diǎn):Rb>Na D.Rb是第五周期第ⅠA族元素21.酯在堿性條件下發(fā)生水解反應(yīng)的歷程如圖,下列說法正確的是()A.反應(yīng)①為該反應(yīng)的決速步B.若用進(jìn)行標(biāo)記,反應(yīng)結(jié)束后醇和羧酸鈉中均存在C.該反應(yīng)歷程中碳原子雜化方式?jīng)]有發(fā)生改變D.反應(yīng)①中攻擊的位置由碳和氧電負(fù)性大小決定三、填空題22.鈷及其化合物應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉栴}:(1)Co元素在元素周期表中位于第_______周期第_______族,基態(tài)Co原子的價(jià)層電子排布式為________。(2)可由5—氰基四唑(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖)和反應(yīng)制備起爆藥CP。①5一氰基四唑分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為_____,C原子的雜化方式為__________。②在配合物中,中心原子的配位數(shù)為_________,鈷元素的化合價(jià)為_________,的空間構(gòu)型為_________。23.某些過渡金屬(如鈦、銅)及其化合物,以其高導(dǎo)電性和豐富的物理化學(xué)性質(zhì)在材料領(lǐng)域大放異彩。(1)鈦比鋼輕、比鋁硬?;鶓B(tài)鈦原子的價(jià)層電子排布式為_______:鈦原子核外電子占據(jù)的軌道數(shù)_______。(2)銅的下列狀態(tài)中,失去最外層一個(gè)電子所需能量最小的是_______。A. B. C. D.(3)二氧化鈦是良好的光催化劑,可催化轉(zhuǎn)化多種有毒物質(zhì),如:可將水中的轉(zhuǎn)化為,將甲基橙、亞甲基藍(lán)、HCHO轉(zhuǎn)化為等。①的空間構(gòu)型是_______。②甲基橙、亞甲基藍(lán)中C原子的雜化類型有_______,③常溫下,、HCHO在水中溶解度之比大約是1:500,其主要原因是_______。(4)黃銅礦煉銅過程中會(huì)產(chǎn)生,與互為等電子體的分子和陰離子分別為_______(各寫一種即可)。(5)鈣鈦礦型太陽能電池近年越來越受到科學(xué)界的關(guān)注,其效率提升速度超越過去任何一類電池。某種鈣鈦礦晶胞如圖所示,則鈣原子的配位數(shù)是_______,若阿伏加德羅常數(shù)的值為,晶胞中鈣原子與氧原子的最近距離為apm。則該晶胞的密度為_______(列出計(jì)算式)24.I.CP是一種起爆藥,化學(xué)式為,CP可由5-氰基四唑(結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下圖所示)和反應(yīng)制備。(1)Co原子基態(tài)電子排布式為___________,C、N、O元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)開__________。(2)5-氰基四唑分子中C原子的雜化類型為___________;1mol5-氰基四唑分子中含有σ鍵的數(shù)目為___________。(3)在配合物中①的配體為___________(填分子式)。②空間構(gòu)型___________。Ⅱ.偏鈦酸鋇在小型變壓器,話筒和擴(kuò)音器中均有應(yīng)用,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,(4)偏鈦酸鋇的化學(xué)式為___________。(5)與最近且等距離的為___________個(gè)。四、實(shí)驗(yàn)題25.活性氧化鋅能對(duì)太陽光線和其他大氣物質(zhì)形成防護(hù),常用于敏感皮膚的面霜和化妝品。工業(yè)上用菱鋅礦(主要成分為,還含有Ni、Cd、Fe、Cu等元素及少量不溶于成的雜質(zhì))制備,工藝流程圖所示:(1)為了提高“溶浸”效果,可采取的措施有________________________。(任寫兩條)(2)“除鐵”時(shí),先加入溶液發(fā)生的離子方程式為________________,如果用代替,恰好完全反應(yīng)時(shí),理論上消耗________。(3)常溫下,“調(diào)”時(shí),的濃度降到了,此時(shí)的溶度積常數(shù)的數(shù)值為________。(4)“沉鋅”時(shí),在近中性條件下加入,可得堿式碳酸鋅固體,同時(shí)產(chǎn)生大量的氣體。該反應(yīng)的離子方程式為________________________________________。(5)用鋅與銅制得的高純銅鋅合金濾料被廣泛應(yīng)用于各種水處理設(shè)備。一種銅鋅合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖,已知:晶胞參數(shù)為。①基態(tài)Zn原子價(jià)電子排布式為________________。②與Cu原子等距離且最近的Cu原子有________個(gè)。③該銅鋅合金晶體密度為________(設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值)。
參考答案1.答案:A解析:A.同一周期隨著原子序數(shù)變大,第一電離能變大,N的2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能大于同周期相鄰元素,第一電離能:F>N>C,A錯(cuò)誤;B.同周期從左到右,金屬性減弱,非金屬性變強(qiáng),元素的電負(fù)性變強(qiáng);同主族由上而下,金屬性增強(qiáng),非金屬性逐漸減弱,元素電負(fù)性減弱;電負(fù)性:F>N>C>Na,B正確;C.電子層數(shù)越多半徑越大,電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,半徑越??;Z、W原子形成稀有氣體電子構(gòu)型的簡(jiǎn)單離子的半徑:,C正確;D.與水反應(yīng)生成產(chǎn)物之一為乙炔,乙炔是非極性分子,D正確;故選A。2.答案:B解析:W、X、Y、Z分別為H、C、Mg、Cl,該物質(zhì)為格氏試劑。A項(xiàng),電負(fù)性:。C項(xiàng),中,H未滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。D項(xiàng),電解熔融才可得到Mg和。3.答案:D解析:s電子云輪廓圖呈球形,不代表電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;電子云圖中的小黑點(diǎn)密度大,說明電子在該處出現(xiàn)的機(jī)率大,B項(xiàng)錯(cuò)誤;p電子的電子云輪廓圖呈啞鈴形,C項(xiàng)錯(cuò)誤;3d表示3d能級(jí)上有3個(gè)電子,原子軌道有5個(gè),電子排布圖為,D項(xiàng)正確。4.答案:D解析:A.同一周期從左到右元素的電負(fù)性逐漸增大,同一主族從上到下元素的電負(fù)性逐漸減小,則電負(fù)性:O>C>H,A錯(cuò)誤;B.由分析知,Q為Al,則基態(tài)Al原子的價(jià)層電子排布式為,B錯(cuò)誤;C.Na比Al活潑,因此簡(jiǎn)單氧化物中離子鍵成分的百分?jǐn)?shù):Na>Al,C錯(cuò)誤;D.該抑酸劑的化學(xué)式為,1mol最多可消耗4mol,D正確;故選D。5.答案:C解析:A.和都是sp3雜化,但是中有一對(duì)孤電子對(duì),孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥作用更大,在一個(gè)是三角錐形結(jié)構(gòu),而是正四面體結(jié)構(gòu),故鍵角:<,A錯(cuò)誤;B.X、Q、Z分別為N、O、P,沸點(diǎn)順序?yàn)?,正確順序?yàn)镼>X>Z,B錯(cuò)誤;C.同主族元素從上到下第一電離能減小,同周期從左到右第一電離能有增大的趨勢(shì),故第一電離能:N>O>Mn,C正確;D.Z的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為,X最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為,前者為中強(qiáng)酸而后者為強(qiáng)酸,D錯(cuò)誤;故選C。6.答案:A解析:A.元素電負(fù)性:氧大于氮大于氫,A正確;B.磷化氫、氨氣、水固體均是分子晶體,氨氣、水固體中都存在氫鍵沸點(diǎn)高,磷化氫沒有氫鍵沸點(diǎn)低,所以氫化物沸點(diǎn):冰大于氨大于磷化氫,B錯(cuò)誤;C.同周期第一電離能自左向右總趨勢(shì)逐漸增大,當(dāng)出現(xiàn)第ⅡA族和第ⅤA族時(shí)比左右兩側(cè)元素電離能都要大,所以氮大于氧大于鎂,C錯(cuò)誤;D.價(jià)層電子對(duì)為,有一對(duì)孤電子對(duì),空間結(jié)構(gòu)為三角錐形,價(jià)層電子對(duì)為,沒有孤電子對(duì),空間結(jié)構(gòu)為平面三角形,D錯(cuò)誤;故選A。7.答案:C解析:A.ⅠA族元素中H是非金屬元素,A錯(cuò)誤;B.元素周期表縱向看,由18個(gè)縱列構(gòu)成,共16個(gè)族,B錯(cuò)誤;C.元素周期表中元素種類最多的族是第ⅢB族,包含鑭系和錒系,C正確;D.原子最外層有2個(gè)電子的元素不一定在ⅡA族,如He是0族元素,D錯(cuò)誤;故選C。8.答案:D解析:根據(jù)稀有氣體2號(hào)、10號(hào)元素應(yīng)在周期表的最右端排除A、B、C三項(xiàng)。9.答案:A解析:A項(xiàng),核外電子排布相同的離子,核電荷數(shù)越大,對(duì)核外電子的吸引能力越強(qiáng),半徑越小,故,正確;B項(xiàng),F(xiàn)的非金屬性強(qiáng)于O,故電負(fù)性,錯(cuò)誤;C項(xiàng),電離能,錯(cuò)誤;D項(xiàng),Na的金屬性強(qiáng)于Al,故堿性NaOH強(qiáng)于,錯(cuò)誤。10.答案:C解析:A.Ni元素原子序數(shù)為28,基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為,A正確;B.該晶胞中La原子個(gè)數(shù)為8×=1,Ni原子個(gè)數(shù)為8×+1=5,則La、Ni原子個(gè)數(shù)之比為1:5,化學(xué)式為,B正確;C.晶胞底面為兩個(gè)正三角形組成的菱形,Ni原子處于兩個(gè)正三角形的中心,則晶胞底面上Ni的原子坐標(biāo)為系(,,0)或(,,0),C錯(cuò)誤;D.設(shè)晶胞體積為V,該晶胞密度為,假定吸氫后體積不變,當(dāng)晶胞中最多容納9個(gè)氫原子時(shí)合金中氫的密度最大,氫的密度為,D正確;本題選C。11.答案:C解析:p能級(jí)的軌道相互垂直,能量相同,A錯(cuò)誤;s軌道只有1個(gè)伸展方向,有的共價(jià)鍵沒有方向性,如H—H鍵,B錯(cuò)誤;元素周期表中,氫元素也位于s區(qū),D錯(cuò)誤。12.答案:B解析:A.過二硫酸根中都存在非極性共價(jià)鍵,A錯(cuò)誤;B.1mol焦硫酸根與水反應(yīng)生成2mol硫酸根離子,B正確;C.硫代硫酸根中鍵與鍵鍵長(zhǎng)不同,故空間構(gòu)型不是正四面體,C錯(cuò)誤;D.過二硫酸根中S為+6價(jià),其具有較強(qiáng)的氧化性是因?yàn)槠渲泻羞^氧根,D錯(cuò)誤;故答案選B。13.答案:D解析:電負(fù)性:H<S,A錯(cuò)誤;為弱酸,故酸性:,B錯(cuò)誤;基態(tài)H原子中未成對(duì)電子數(shù)為1,基態(tài)O原子中未成對(duì)電子數(shù)為2,故C錯(cuò)誤;K的氧化物溶于水可產(chǎn)生KOH,溶液pH>7,S的氧化物溶于水生成或,溶液pH<7,故D正確。14.答案:D解析:由結(jié)構(gòu)式中各元素的成鍵數(shù)可知,X為H,Y為C,Z為O,M為S,則W為Na。A.M為S,離子核外電子層排布為2、8、8;O和Na的離子電子層排布均為2、8,離子的核外電子層數(shù)越多半徑越大,電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越多半徑越小,則離子半徑:,即M>Z>W,故A錯(cuò)誤;B.非金屬性O(shè)>C,非金屬性越強(qiáng),簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定,則穩(wěn)定性:,故B錯(cuò)誤;C.O為第二周期,隨核電荷數(shù)遞增,第一電離能呈增大層為半滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其第一電離能大于O,則比O的第一電離能大的元素有N、F、Ne,故C錯(cuò)誤;D.M為S,其核外有3個(gè)能層,最高能層為第3電子層,存在3s軌道1個(gè),3p軌道3個(gè),3d軌道5個(gè),共9個(gè)原子軌道,故D正確;故選:D。15.答案:D解析:根據(jù)質(zhì)量守恒有,則,Y為N;根據(jù)質(zhì)子守恒有,,X為B。N的電負(fù)性大于B的,A正確;與的質(zhì)量數(shù)都是14,質(zhì)子數(shù)分別為7、6,互為同量素,B正確;和的質(zhì)子數(shù)相同、質(zhì)量數(shù)不同,互為同位素,C正確;互為同量素的原子的核外電子排布不同,化學(xué)性質(zhì)不同,D錯(cuò)誤。16.答案:D解析:第一電離能:N>O>Si>Al,即Y>Z>W>Q,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;陽離子為,四個(gè)鍵的性質(zhì)相同,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;N-Si鍵鍵長(zhǎng)小于Si-Si鍵,N-Si鍵鍵能大于Si-Si鍵,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;鋁的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物為,可以與強(qiáng)堿反應(yīng),選項(xiàng)D正確;17.答案:AB解析:A.同周期從左到右元素的非金屬逐漸增強(qiáng),簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性逐漸增強(qiáng),則簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:,即Y<Z,A項(xiàng)正確;B.同周期從左到右元素的電負(fù)性逐漸增大,元素的非金屬性越強(qiáng)、電負(fù)性越大,電負(fù)性:Z(O)>Y(N)>W(C)>X(H),B項(xiàng)正確;C.同周期從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢(shì),N的2p能級(jí)半充滿、能量較低,則第一電離能:Y(N)>Z(O)>W(C),C項(xiàng)錯(cuò)誤;D.基態(tài)Y的核外電子排布式為,其空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有1+1+3=5種,D項(xiàng)錯(cuò)誤;答案選AB。18.答案:CD19.答案:AB20.答案:BD解析:A.同主族從上到下第一電離能逐漸減小,因此第一電離能:Rb<K;故A錯(cuò)誤;B.一個(gè)電子是一種運(yùn)動(dòng)狀態(tài),因此銣原子核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有37種,故B正確;C.堿金屬熔沸點(diǎn)從上到下逐漸降低,因此單質(zhì)沸點(diǎn):Rb<Na,故C錯(cuò)誤;D.Rb元素是37號(hào)元素,其核外電子排布為2、8、18、8、1,則Rb是第五周期第ⅠA族元素,故D正確。綜上所述,答案為BD。21.答案:AD解析:
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