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2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題11.5 探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)練案(含解析)

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1、2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題11.5 探究性化學(xué)實(shí)驗(yàn)練案(含解析)基礎(chǔ)提升題1有一固體混合物X,可能含有氯化鈉、碳酸鉀、亞硝酸鈉、硫酸鋁、堿式碳酸鎂、碳酸氫鈉等物質(zhì)。為探究X的成分,設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):.將X粉末充分加熱,有氣體產(chǎn)生。.取一定量X粉末,加入足量的蒸餾水,粉末全部溶解,得到無色溶液。.用鉑絲蘸取少量中所得溶液,在火焰上灼燒,產(chǎn)生黃色火焰;透過藍(lán)色鈷玻璃觀察,無紫色火焰。.取中無色溶液,滴入KMnO4酸性溶液,紫紅色不褪去。.取中溶液,用惰性電極電解,開始時(shí)陽極產(chǎn)生的氣體能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{(lán)色。電解過程中測得溶液pH變化如右圖所示。(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)可判斷,一定不存在

2、的物質(zhì)是_。(2)X的成分是_(填化學(xué)式)。(3)實(shí)驗(yàn)中,0t1時(shí)間內(nèi),兩個(gè)電極上的電極反應(yīng)式為陽極:_;陰極:_。(4)0t1時(shí)間內(nèi),溶液pH升高比較緩慢的原因是_(用離子方程式表示)。2SO2是一種大氣污染物,某興趣小組欲探究SO2的性質(zhì)及綠色實(shí)驗(yàn)方法,設(shè)計(jì)如下方案:(1)B、C、D分別用于檢驗(yàn)SO2的漂白性、還原性和氧化性。其中C、D分別為碘水和硫化氫的水溶液,則B中所盛試劑為_,C中反應(yīng)的離子方程式為_。(2)為了實(shí)現(xiàn)綠色實(shí)驗(yàn)的目標(biāo),某同學(xué)重新設(shè)計(jì)了如上右圖A2的制取裝置來代替A1裝置,與A1裝置相比,A2裝置的優(yōu)點(diǎn)是_(任寫一點(diǎn)即可)。(3)E中用氨水吸收尾氣中的SO2,“吸收液”中

3、可能含有OH、SO、SO、HSO等陰離子。已知亞硫酸氫鹽一般易溶于水,SO2也易溶于水。現(xiàn)有儀器和試劑為小燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管、過濾裝置和濾紙;2 molL1鹽酸、2 molL1 HNO3、1 molL1 BaCl2溶液、1 molL1 Ba(OH)2溶液、品紅溶液、蒸餾水。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明“吸收液”中存在SO和HSO,完成下表的實(shí)驗(yàn)操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論:實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1:取適量“吸收液”于小燒杯中,用膠頭滴管取1 molL1 BaCl2溶液向小燒杯滴加直至過量。若出現(xiàn)白色渾濁,則溶液中存在SO或SO。步驟2:將小燒杯中的濁液過濾、洗滌,再用適量水把附在濾紙上的固體沖入另一小

4、燒杯中;向沖下的固體_。步驟3:3(1)已知Na2S2O3H2SO4=Na2SO4SSO2H2O。甲同學(xué)通過測定該反應(yīng)發(fā)生時(shí)溶液變渾濁的時(shí)間,研究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下(所取溶液體積均為10 mL):實(shí)驗(yàn)編號實(shí)驗(yàn)溫度/c(Na2S2O3)/molL1c(H2SO4)/molL1250.10.1250.20.1250.10.2500.20.1500.10.1其他條件不變時(shí),探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)選擇_(填實(shí)驗(yàn)編號);探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響,應(yīng)選擇_(填實(shí)驗(yàn)編號);若同時(shí)選擇溶液變渾濁的同時(shí),探究_對化學(xué)反應(yīng)速率的影響。(2)已知Na2S2O3溶液與Cl2反應(yīng)時(shí)

5、,1 mol Na2S2O3轉(zhuǎn)移8 mol電子。該反應(yīng)的離子方程式是_,甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)流程探究Na2S2O3的化學(xué)性質(zhì)。()甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程的目的是證明Na2S2O3溶液具有堿性和_性。()加入BaCl2溶液生成白色沉淀B的離子方程式是_。()乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)將上述流程中所加試劑順序顛倒,你認(rèn)為甲、乙兩同學(xué)的設(shè)計(jì)更合理的是_(填“甲”或“乙”),理由是_。4聚合硫酸鐵(SPFS)是一種新型的飲用水處理劑和城市污水凈化劑,其化學(xué)組成可表示為Fe2(OH)n(SO4)3m。某研究小組將聚合硫酸鐵在一定條件下加熱完全分解,對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。請利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器、用品和以下試劑完

6、成驗(yàn)證和探究過程(已知SO3的熔點(diǎn)為16.8 )。試劑:1.0 molL1的鹽酸、1.0 molL1的KMnO4溶液、0.1 molL1的BaCl2溶液、20%的KSCN溶液、品紅溶液、蒸餾水、冰水。(1)聚合硫酸鐵中鐵元素的化合價(jià)是_。(2)固體產(chǎn)物成分的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟現(xiàn)象步驟1:取適量的固體產(chǎn)物于試管中,加入足量1.0 molL1的鹽酸,充分振蕩使固體完全溶解固體溶解,沒有觀察到氣泡,溶液呈黃色步驟2:取少量步驟1所得溶液于試管中,加入適量20%的KSCN溶液,振蕩溶液呈血紅色步驟3:另取少量步驟1所得溶液于試管中,滴入少量1.0 molL1的KMnO4溶液,振蕩KMnO4的紫紅色不

7、褪去思考與判斷根據(jù)上面的信息,可以確定固體產(chǎn)物的成分是_;步驟1中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(3)氣體產(chǎn)物成分的探究(不考慮水蒸氣)提出假設(shè)假設(shè)1:所得氣體的成分是SO3;假設(shè)2:所得氣體的成分是SO2、O2;假設(shè)3:所得氣體的成分是_。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證假設(shè)按下表的實(shí)驗(yàn)步驟寫出預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。實(shí)驗(yàn)操作預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論步驟1:將少量氣體產(chǎn)物通入盛有適量品紅溶液的試管中,觀察溶液的顏色變化,然后加熱再觀察溶液的顏色變化若_,則_成立若_,則_成立步驟2:將氣體產(chǎn)物緩緩?fù)ㄟ^浸在冰水中的U形管(如圖),然后在U形管中加入適量0.1 molL1的BaCl2溶液,充分振蕩結(jié)合上述步驟1的有關(guān)結(jié)論_(填或)

8、 若_,則_成立若_,則_成立5某同學(xué)欲在實(shí)驗(yàn)室中對Fe3與I的反應(yīng)進(jìn)行探究,實(shí)現(xiàn)Fe2與Fe3的相互轉(zhuǎn)化。(1)該同學(xué)最初的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象如下:編號操作現(xiàn)象先向2 mL 0.1 molL1 FeCl2溶液中滴加KSCN溶液,再滴加新制氯水先向2 mL 0.1 molL1 FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,再滴加0.1 molL1 KI溶液滴加KSCN溶液后,溶液變成血紅色;滴加KI溶液后,血紅色無明顯變化實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象為_。FeCl2溶液與新制氯水反應(yīng)的離子方程式為_。(2)該同學(xué)分析了導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可能原因,并對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象如下:編號操作現(xiàn)象向2 mL 0.1 m

9、olL1 KI溶液中滴加1 mL0.1 molL1 FeCl3溶液,再滴加KSCN溶液滴加FeCl3溶液后,溶液變成黃色;滴加KSCN溶液后,溶液變成血紅色根據(jù)實(shí)驗(yàn),該同學(xué)認(rèn)為Fe3有可能與I發(fā)生氧化還原反應(yīng),請結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象用簡明的文字說明他得出上述結(jié)論的理由:_。(3)該同學(xué)認(rèn)為需要進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),證明根據(jù)實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象得出的結(jié)論。請補(bǔ)全下表中的實(shí)驗(yàn)方案:編號操作預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論向2 mL 0.1 molL1 KI溶液中滴加1 mL0.1 molL1 FeCl3溶液,_(4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,F(xiàn)e3有可能與I發(fā)生氧化還原反應(yīng)。進(jìn)一步查閱資料知,參加反應(yīng)的Fe3與I的物質(zhì)的量相同。該同學(xué)結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)

10、結(jié)論,分析了實(shí)驗(yàn)中加入KSCN后溶液變紅的原因,認(rèn)為Fe3與I反應(yīng)的離子方程式應(yīng)寫為_。三年高考題1【xx年高考廣東卷第33題】(17分)H2O2是一種綠色氧化還原試劑,在化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。(1)某小組擬在同濃度Fe3+的催化下,探究H2O2濃度對H2O2分解反應(yīng)速率的影響。限選試劑與儀器:30% H2O2、0.1molL-1Fe2(SO4)3、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導(dǎo)管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器寫出本實(shí)驗(yàn)H2O2分解反應(yīng)方程式并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:_設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案:在不同H2O2濃度下,測定 _(要求所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置,完成圖20

11、的裝置示意圖。參照下表格式,擬定實(shí)驗(yàn)表格,完整體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案(列出所選試劑體積、需記錄的待測物理量和所擬定的數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)用字母表示)。 物理量實(shí)驗(yàn)序號V0.1molL-1Fe2(SO4)3/mL1a2a(2)利用圖21(a)和21(b)中的信息,按圖21(c)裝置(連能的A、B瓶中已充有NO2氣體)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)??捎^察到B瓶中氣體顏色比A瓶中的_(填“深”或“淺”),其原因是_。2【xx年高考福建卷第25題】(15分)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)一 焦亞硫酸鈉的制取采用右圖裝置(實(shí)驗(yàn)前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置II中有Na2S2O

12、5晶體析出,發(fā)生的反應(yīng)為:Na2SO3SO2Na2S2O5(1)裝置I中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為 。(2)要從裝置II中獲得已析出的晶體,可采取的分離方法是 。(3)裝置III用于處理尾氣,可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為 (填序號)。實(shí)驗(yàn)二 焦亞硫酸鈉的性質(zhì)Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。(4)證明NaHSO3溶液中HSO3 的電離程度大于水解程度,可采用的實(shí)驗(yàn)方法是 (填序號)。a測定溶液的pH b加入Ba(OH)2溶液 c加入鹽酸 d加入品紅溶液 e用藍(lán)色石蕊試紙檢測(5)檢驗(yàn)Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實(shí)驗(yàn)方案是 。實(shí)驗(yàn)三 葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定(6)葡萄酒常

13、用Na2S2O5作抗氧化劑。測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)的方案如下:(已知:滴定時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2I22H2OH2SO42HI)按上述方案實(shí)驗(yàn),消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液2500 mL,該次實(shí)驗(yàn)測得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)為 gL1。在上述實(shí)驗(yàn)過程中,若有部分HI被空氣氧化,則測得結(jié)果 (填“偏高”“偏低”或“不變”)。3【xx年高考安徽卷第28題】(14分) 某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕類型的影響因素,將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶底部,塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴入幾滴醋酸溶液,同時(shí)測量容器中的壓強(qiáng)變化。(1)請完成以下實(shí)驗(yàn)

14、設(shè)計(jì)表(表中不要留空格):編號實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶挤?g鐵粉/g醋酸/%為以下實(shí)驗(yàn)作參照0.52.090.0醋酸濃度的影響0.536.00.22.090.0(2)編號實(shí)驗(yàn)測得容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖2。t2時(shí),容器中壓強(qiáng)明顯小于起始壓強(qiáng),其原因是鐵發(fā)生了 腐蝕,請?jiān)趫D3中用箭頭標(biāo)出發(fā)生該腐蝕時(shí)電子流動方向;此時(shí),碳粉表面發(fā)生了 (“氧化”或“還原”)反應(yīng),其電極反應(yīng)式是 。(3)該小組對圖2中0t1時(shí)壓強(qiáng)變大的原因提出了如下假設(shè),請你完成假設(shè)二:假設(shè)一:發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體;假設(shè)二: ;(4)為驗(yàn)證假設(shè)一,某同學(xué)設(shè)計(jì)了檢驗(yàn)收集的氣體中是否含有H2的方案。請你再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證假設(shè)一,寫出實(shí)驗(yàn)步驟和

15、結(jié)論。實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程): 4(xx安徽卷)(14分)某酸性工業(yè)廢水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能將其中的Cr2O轉(zhuǎn)化為Cr3+。某課題組研究發(fā)現(xiàn),少量鐵明礬Al2Fe(SO4)424H2O即可對該反應(yīng)起催化作用。為進(jìn)一步研究有關(guān)因素對該反應(yīng)速率的影響,探究如下:(1)在25C下,控制光照強(qiáng)度、廢水樣品初始濃度和催化劑用量相同,調(diào)節(jié)不同的初始pH和一定濃度草酸溶液用量,作對比實(shí)驗(yàn),完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表(表中不要留空格)。實(shí)驗(yàn)編號初始pH廢水樣品體積mL草酸溶液體積mL蒸餾水體積mL46010305601030560測得實(shí)驗(yàn)和溶液中的Cr2O濃度隨時(shí)間變化

16、關(guān)系如圖所示。(2)上述反應(yīng)后草酸被氧化為 (填化學(xué)式)。(3)實(shí)驗(yàn)和的結(jié)果表明 ;實(shí)驗(yàn)中0t1時(shí)間段反應(yīng)速率v(Cr3+)= molL-1min-1 (用代數(shù)式表示)。(4)該課題組隊(duì)鐵明礬Al2Fe(SO4)424H2O中起催化作用的成分提出如下假設(shè),請你完成假設(shè)二和假設(shè)三:假設(shè)一:Fe2+起催化作用;假設(shè)二: ;假設(shè)三: ;(5)請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述假設(shè)一,完成下表中內(nèi)容。(除了上述實(shí)驗(yàn)提供的試劑外,可供選擇的藥品有K2SO4、FeSO4、Al2Fe(SO4)424H2O、Al2(SO4)3等,溶液中Cr2O的濃度可用儀器測定。)實(shí)驗(yàn)方案(不要求寫具體操作過程)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論 5(x

17、x北京卷)(15分)某學(xué)生對SO2與漂粉精的反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究:操作現(xiàn)象取4g漂粉精固體,加入100mL水部分固體溶解,溶液略有顏色過濾,測漂粉精溶液的pHpH試紙先變藍(lán)(約為12),后褪色i. 液面上方出現(xiàn)白霧;ii. 稍后,出現(xiàn)渾濁,溶液變?yōu)辄S綠色;iii. 稍后,產(chǎn)生大量白色沉淀,黃綠色褪去(1)C12和Ca(OH)2制取漂粉精的化學(xué)方程是 。(2)pH試紙顏色的變化說明漂粉精溶液具有的性質(zhì)是 。(3)向水中持續(xù)通入SO2,未觀察到白霧。推測現(xiàn)象i的白霧由HC1小液滴形成,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):a用濕潤的碘化鉀淀粉試紙檢驗(yàn)白霧,無變化;b用酸化的AgNO3溶液檢驗(yàn)白霧,產(chǎn)生白色沉淀。 實(shí)驗(yàn)a目的是

18、 。由實(shí)驗(yàn)a、b不能判斷白霧中含有HC1,理由是 。 (4)現(xiàn)象ii中溶液變?yōu)辄S綠色的可能原因:隨溶液酸性的增強(qiáng),漂粉精的有效成分和C1-發(fā)生反應(yīng)。通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了這種可能性,其實(shí)驗(yàn)方案是 。(5)將A瓶中混合物過濾、洗滌,得到沉淀X向沉淀X中加入稀HC1,無明顯變化。取上層清液,加入BaC12溶液,產(chǎn)生白色沉淀。則沉淀X中含有的物質(zhì)是 。 用離子方程式解釋現(xiàn)象iii中黃綠色褪去的原因: 。 6(xx福建卷)(15分)固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜。某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對象,擬通過實(shí)驗(yàn)探究其熱分解的產(chǎn)物,提出如下4種猜想:甲:Mg(NO3)2、NO2、O2 乙:MgO、NO

19、2、O2 丙:Mg3N2、O2 丁:MgO、NO2、N2(1)實(shí)驗(yàn)前,小組成員經(jīng)討論認(rèn)定猜想丁不成立,理由是_。查閱資料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O針對甲、乙、丙猜想,設(shè)計(jì)如下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(圖中加熱、夾持儀器等均省略):(2)實(shí)驗(yàn)過程取器連接后,放人固體試劑之前,關(guān)閉k,微熱硬質(zhì)玻璃管(A),觀察到E 中有氣泡連續(xù)放出,表明_稱取Mg(NO3)2固體3 .79 g置于A中,加熱前通人N2以驅(qū)盡裝置內(nèi)的空氣,其目的是_;關(guān)閉K,用酒精燈加熱時(shí),正確操作是先_然后固定在管中固體部位下加熱。觀察到A 中有紅棕色氣體出現(xiàn),C、D 中未見明顯變化。待樣品完全分解,A 裝

20、置冷卻至室溫、稱量,測得剩余固體的質(zhì)量為1 . 0g 取少量剩余固體于試管中,加人適量水,未見明顯現(xiàn)象。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析討論 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和剩余固體的質(zhì)量經(jīng)分析可初步確認(rèn)猜想_是正確的。 根據(jù)D 中無明顯現(xiàn)象,一位同學(xué)認(rèn)為不能確認(rèn)分解產(chǎn)物中有O2,因?yàn)槿粲蠴2,D中將發(fā)生氧化還原反應(yīng):_(填寫化學(xué)方程式),溶液顏色會退去;小組討論認(rèn)定分解產(chǎn)物中有O2存在,未檢側(cè)到的原因是_。 小組討論后達(dá)成的共識是上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)仍不完善,需改進(jìn)裝里進(jìn)一步研究。7(xx四川卷)(15分) 為了探究AgNO3的氧化性和熱穩(wěn)定性,某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。 AgNO3的氧化性 將光亮的鐵絲伸入AgNO3溶液中,

21、一段時(shí)間后將鐵絲取出。為檢驗(yàn)溶液中Fe的氧化產(chǎn)物,將溶液中的Ag+除盡后,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。可選用第試劑KSCN溶液、K3Fe(CN)6溶液、氯水。(1)請完成下表:操作現(xiàn)象結(jié)論取少量除盡Ag+后的溶液于試管中,加入KSCN溶液,振蕩 存在Fe3+取少量除盡Ag+后的溶液于試管中,加入 ,振蕩 存在Fe2+【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】Fe的氧化產(chǎn)物為存在Fe2+和Fe3+ AgNO3的熱穩(wěn)定性性 用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置A加熱AgNO3固體,產(chǎn)生紅棕色氣體,在裝置D中收集到無色氣體。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束以后,試管中殘留固體為黑色。(2)裝置B的作用是 。(3)經(jīng)小組討論并驗(yàn)證該無色氣體為O2,其驗(yàn)證方法是 。 (4)【查閱資料】Ag2O和粉末的Ag均為黑色;Ag2O可溶于氨水。 【提出假設(shè)】試管中殘留的黑色固體可能是:Ag;Ag2O;Ag和Ag2O 【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】該小組為驗(yàn)證上述設(shè)想,分別取少量黑色固體,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)編號操作現(xiàn)象a加入足量氨水,振蕩黑色固體不溶解b加入足量稀硫酸,振蕩黑色固體溶解,并有氣體產(chǎn)生 【實(shí)驗(yàn)評價(jià)】根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),不能確定固體產(chǎn)物成分的實(shí)驗(yàn)是 (填實(shí)驗(yàn)編號)。 【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,該小組得出的AgNO3固體熱分解的產(chǎn)物有 。

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