高中化学人教版-试题列表-第2111页

1、锗(Ge)是门捷列夫在1871年所预言的元素“亚硅”，高纯度的锗已成为目前重要的半导体材料，其化合物在治疗癌症方面也有着独特的功效。如图是以锗锌矿(主要成分为GeO₂、ZnS，另外含有少量的Fe₂O₃等)为主要原料生产高纯度锗的工艺流程：

已知：GeO₂可溶于强碱溶液，生成锗酸盐；GeCl₄的熔点为-49.5℃，沸点为84℃，在水中或酸的稀溶液中易水解。

(1)、Ge在元素周期表中的位置是， GeCl₄晶体所属类别是。

(2)、步骤①NaOH溶液碱浸时发生的离子反应方程式为。

(3)、步骤③沉锗过程中，当温度为90℃，pH为14时，加料量(CaCl₂/Ge质量比)对沉锗的影响如表所示，选择最佳加料量为(填“10－15”“15－20”或“20－25”)。

编号	加料量(CaCl₂/Ge)	母液体积(mL)	过滤后滤液含锗(mg/L)	过滤后滤液pH	锗沉淀率(%)
1	10	500	76	8	93.67
2	15	500	20	8	98.15
3	20	500	2	11	99.78
4	25	500	1.5	12	99.85

(4)、步骤⑤中选择浓盐酸而不选择稀盐酸的原因是。

(5)、步骤⑥的化学反应方程式为。

(6)、Ge元素的单质及其化合物都具有独特的优异性能，请回答下列问题：

①量子化学计算显示含锗化合物H₅O₂Ge(BH₄)₃具有良好的光电化学性能。CaPbI₃是H₅O₂Ge(BH₄)₃的量子化学计算模型，CaPbI₃的晶体结构如图所示，若设定图中体心钙离子的分数坐标为( $\frac{1}{2}$ ， $\frac{1}{2}$ ， $\frac{1}{2}$ )，则分数坐标为(0，0， $\frac{1}{2}$ )的离子是。

②晶体Ge是优良的半导体，可作高频率电流的检波和交流电的整流用。如图为Ge单晶的晶胞，设Ge原子半径为rpm，阿伏加德罗常数的值为N_A ，则该锗晶体的密度计算式为(不需化简)ρ=g/cm³。

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2、磷酸亚铁锂(化学式：LiFePO₄)，为近年来新开发的锂离子电池电极材料，主要用于动力锂离子电池，作为电极活性物质使用，能可逆地嵌入、脱出锂，其作为锂离子电池电极材料的研究及应用得到广泛关注。通过水热法制备磷酸亚铁锂的一种方法如图(装置如图所示，夹持装置、加热装置等省略未画出)：

制备步骤：

I.在仪器A中加入40mL蒸馏水、0.01molH₃PO₄和0.01molFeSO₄•7H₂O，用搅拌器搅拌溶解后，缓慢加入0.03molLiOH•H₂O，继续搅拌。

II.向反应液中加入少量抗坏血酸(维生素C)，继续搅拌5min。

III.快速将反应液装入反应釜中，保持170℃恒温5h。

IV.冷却至室温，过滤。

V.用蒸馏水洗涤沉淀。

VI.干燥，得到磷酸亚铁锂产品。

回答下列问题：

(1)、装置图中仪器A的名称是，根据上述实验药品的用量，A的最适宜规格为(填标号)。

A.50mL B.100mL C.250mL D.500mL

(2)、步骤II中，抗坏血酸的作用是，以下能代替抗坏血酸使用的是(填标号)。

A．Na₂SO₃ B．铁粉 C．酸性高锰酸钾溶液

(3)、若所加H₃PO₄、FeSO₄•7H₂O、LiOH•H₂O恰好完全反应，请写出制备磷酸亚铁锂的化学方程式：。

(4)、确定所得产品中未混有Fe(OH)₃、FePO₄杂质的方法是。

(5)、干燥后称量，若实验共得到无杂质产品1.1g，则LiFePO₄的产率为%(保留小数点后一位)。

(6)、某种以LiFePO₄作电极材料的锂电池总反应可表示为LiFePO₄+C

⇌_{放 电}^{充 电}

Li_1-xFePO₄+CLi_x。放电时正极的电极反应式为。

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3、谷氨酸(

，用H₂A表示)在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位，在水溶液中有4种分布形式(H₃A⁺、H₂A、HA^-和A²^-)，常温下，用0.1mol•L^-1HCl溶液滴定20.00mL0.1mol•L^-1的Na₂A溶液，溶液中pOH与离子浓度变化的关系如图所示[pOH=-lgc(OH^-)]，下列叙述正确的是

A、曲线X表示pOH与-lg

\frac{c (H_{3} A^{+})}{c (H_{2} A)}

的关系 B、Na₂A溶液中，c(Na⁺)+c(H⁺)=2c(A²^-)+c(HA^-)+c(OH^-) C、溶液显中性时，c(H₂A)＞c(A²^-) D、当V(HCl)=10mL时，c(HA^-)+2c(H₂A)+3c(H₃A⁺)+c(H⁺)=c(OH^-)+c(Cl^-)

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4、某化学学习小组利用NaClO溶液氧化环己醇(

)制备环己酮(

)的装置如图所示。

操作步骤如下：

i．向仪器A内加入环己醇、冰醋酸，逐滴加入NaClO溶液，30℃条件下反应30分钟后冷却。

ii．向仪器A内加入适量饱和NaHSO₃溶液，用NaOH调节溶液显中性后加入饱和NaCl溶液，然后经分液、干燥、蒸馏得到环己酮。

下列叙述错误的是

A、饱和NaCl溶液可促进有机相和无机相分层 B、饱和NaHSO₃溶液的主要作用是除去CH₃COOH C、冰醋酸既作为溶剂，同时可增强NaClO溶液的氧化性 D、若NaClO溶液滴加过快，仪器A中会产生少量黄绿色气体

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5、利用γ－丁内酯(BL)制备1，4－丁二醇(BD)，反应过程中伴有生成四氢呋喃(THF)和1－丁醇(BuOH)的副反应，涉及反应如图：

已知：①反应I为快速反应，反应II、III为慢速反应；

②以5.0×10^-3molBL或BD为初始原料，在493K、3.0×10³kPa的高压H₂氛围下，分别在恒压容器中进行反应(因反应I在高压H₂氛围下进行，故H₂压强近似等于总压)，x(BL)和x(BD)随时间t变化关系如图所示[x(i)表示某物种i的物质的量与除H₂外其他各物种总物质的量之比]；达平衡时，以BL为原料，体系向环境放热akJ；以BD为原料，体系从环境吸热bkJ。

下列说法正确的是

A、γ－丁内酯分子中σ键与π键数目之比为6∶1 B、忽略副反应热效应，反应I焓变△H(493K，3.0×10³kPa)=-(a+b)kJ•mol^-1 C、t₁时刻x(H₂O)=0.08 D、改变H₂的压强不影响副产物四氢呋喃的产量

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6、某同学对甲苯与高锰酸钾水溶液反应速率做了如下两个实验探究：

实验I．取一定量的甲苯与一定体积和一定浓度的高锰酸钾水溶液，混合，振荡10min，缓慢褪色。

实验Ⅱ．在实验I的试剂取量基础上，再加入120g/L的冠醚(18－冠－6)，振荡，4.5min褪色。

下列有关说法错误的是

A、实验I反应速率小的原因是高锰酸钾不溶于甲苯，氧化剂MnO

_{4}^{-}

与还原剂甲苯接触不充分 B、K⁺与冠醚形成超分子，这种超分子可溶于甲苯 C、冠醚依靠其与K⁺之间的弱配位键作用，实现对K⁺的识别 D、冠醚可用作相转移催化剂

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7、某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护，下列说法错误的是

A、③区电极电势Cu高于Fe B、①区Fe电极和③区Fe电极电极反应均为Fe-2e^-=Fe²⁺ C、②区Zn电极和④区Cu电极电极反应均为2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^- D、②区Fe电极和④区Fe电极附近滴加K₃[Fe(CN)₆]溶液，均会出现蓝色沉淀

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8、铁、镍及其化合物有广泛的用途。某矿渣的主要成分为NiFe₂O₄(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO₂等，以下是从该矿渣中回收NiSO₄的工艺流程：

已知：①(NH₄)₂SO₄在350℃以上会分解生成NH₃和H₂SO₄；NiFe₂O₄在焙烧过程中生成NiSO₄、Fe₂(SO₄)₃；

②K_sp(CaF₂)=4.0×10^-11。

则下列说法错误的是

A、(NH₄)₂SO₄的作用是将金属元素转化为可溶性硫酸盐，便于浸出 B、“浸渣”的成分为Fe(OH)₃和SiO₂ C、沉镍过程中的离子方程式：Ni²⁺+HCO

_{3}^{-}

+NH₃=NiCO₃↓+NH

_{4}^{+}

D、“浸出液”中c(Ca²⁺)=1.0×10^-3mol•L^-1 ，当除钙率达到99%时，溶液中c(F^-)=2.0×10^-3mol•L^-1

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9、一种3D打印机的柔性电池以碳纳米管作支撑材料，以吸收ZnSO₄溶液的有机高聚物为固态电解质，相关图示如图1、图2，电池总反应为MnO₂+

\frac{1}{2}

Zn+(1+

\frac{x}{6}

)Zn+

\frac{1}{6}

ZnSO₄

⇌_{充 电}^{放 电}

MnOOH+

\frac{1}{6}

[ZnSO₄•3Zn(OH)₂•xH₂O]，下列说法错误的是

A、放电时，含有锌膜的碳纳米管纤维的反应为

\frac{1}{2}

Zn+

\frac{x}{6}

H₂O+

\frac{1}{6}

ZnSO₄+OH^--e^-=

\frac{1}{6}

[ZnSO₄•3Zn(OH)₂•xH₂O] B、充电时，含有MnO₂膜的碳纳米管纤维与外电源正极相连 C、合成图2中的有机高聚物分子的反应为缩聚反应 D、有机高聚物中通过氢键的缔合作用，增强了高聚物的稳定性

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10、2022年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域做出贡献的三位科学家。点击化学经典反应之一是一价铜[Cu]催化的叠氮化物－端炔烃环加成反应，反应机理示意如图：

下列说法正确的是

A、反应③过程中，不涉及极性键的断裂和形成 B、转化过程中N的杂化方式发生改变 C、该反应的总反应是取代反应，反应历程是离子反应历程 D、一价铜[Cu]催化剂能有效降低总反应的焓变，加快反应速率

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11、酮基布洛芬(

)是一种常用的解热镇痛药，通过抑制前列腺素的生成可达到缓解疼痛的作用，并有解热、消炎的作用，尤其对近期新型冠状病毒感染引起的发热症状有很好的治疗作用。下列关于酮基布洛芬的说法正确的是

A、每个分子中至少有14个C原子共平面 B、1mol该物质最多能与7molH₂发生加成反应 C、酮基布洛芬分子无对映异构 D、口服酮基布洛芬对胃、肠道有刺激，用

对布洛芬进行成酯修饰，能有效改善这种状况，原理是两者发生加成反应后酸性减弱

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12、一种用作锂离子电池电解液的锂盐结构如图所示，X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，W原子的最外层电子数等于其总电子数的

\frac{1}{3}

。下列说法错误的是

A、简单离子半径：W＞Y＞Z B、X元素的各种含氧酸盐水溶液均显碱性 C、与W同周期的元素中，第一电离能小于W的有5种 D、该锂盐中所有非金属元素均属于元素周期表p区元素

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13、某小组为了探究不同离子与OH^-反应的先后相关问题，分别在1L0.1mol•L^-1NH₄HCO₃溶液、1L0.1mol•L^-1NH₄HSO₃溶液中加一定量NaOH固体后并恢复到常温(体积变化忽略不计)，并测得其中相关粒子浓度变化情况分别如图1、图2所示[已知：K_a1(H₂CO₃)=4.3×10^-7 ， K_a2(H₂CO₃)=5.61×10^-11 ， K_a1(H₂SO₃)=1.52×10^-2 ， K_a2(H₂SO₃)=1.02×10^-7 ， K_b(NH₃•H₂O)=1.75×10^-5]，下列说法正确的是

图11L0.1mol•L^-1NH₄HCO₃溶液中加入一定量NaOH后各粒子浓度变化曲线

图21L0.1mol•L^-1NH₄HSO₃溶液中加入一定量NaOH后各粒子浓度变化曲线

A、由上述实验可知与OH^-反应的先后顺序为HSO

_{3}^{-}

＞NH

_{4}^{+}

＞HCO

_{3}^{-}

B、图1中，当n(NaOH)=0.05mol时，只发生反应OH^-+NH

_{4}^{+}

=NH₃•H₂O C、图2中，当n(NaOH)＜0.1mol时，主要发生反应HSO

_{3}^{-}

+OH^-=H₂O+SO

_{3}^{2 -}

D、上述实验说明，离子反应的先后顺序与反应平衡常数大小无关

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14、下列离子方程式书写正确的是

A、NaHCO₃溶液是常用的沉淀剂，向过量NaHCO₃溶液中滴加饱和Ba(NO₃)₂溶液的离子方程式：Ba²⁺+HCO

_{3}^{-}

=BaCO₃↓+H⁺ B、向Ba(OH)₂溶液中滴加NH₄HSO₄溶液至刚好沉淀完全：Ba²⁺+2OH^-+NH

_{4}^{+}

+HSO

_{4}^{-}

=BaSO₄↓+NH₃•H₂O+H₂O C、硫酸铅溶解于浓盐酸中：PbSO₄+4Cl^-=[PbCl₄]^2-+SO

_{4}^{2 -}

D、用醋酸和淀粉－KI溶液检验加碘盐中的IO

_{3}^{-}

：IO

_{3}^{-}

+I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O

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15、下列化学用语正确的是

A、丙烷分子的空间填充模型：

B、O₃分子的球棍模型：

C、乙醇的核磁共振氢谱图：

D、基态As原子的电子排布式和价电子排布式分别为[Ar]3d¹⁰4s²4p³和4s²4p³

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16、化学在社会进步中发挥着关键性作用。下列有关材料的说法错误的是

A、2022年北京冬奥会开幕式专用演出服为石墨烯智能发热材料，属于新型无机非金属材料 B、卡塔尔世界杯官方用球使用线形结构的新聚氨基酯(PU)材质，具有透气性、热固性 C、“天问一号”火星车使用的热控保温材料纳米气凝胶可产生丁达尔效应 D、“嫦娥五号”月球车上的国旗是由优质高分子材料嵌入纤维制成的，纤维也属于高分子材料

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17、水杨酸A具有解热镇痛的功效，其可作为医药工业的原料，用水杨酸制备平喘药沙丁胺醇的路线如下(

A c

表示

- C O C H_{3}

；

P h

表示

- C_{6} H_{5}

)

(1)、化合物B的分子式为；E→F的反应类型为。

(2)、化合物D中含有四种官能团，任选两种官能团进行检验。

限选试剂： $N a O H$ 溶液、稀硝酸、稀硫酸、新制氢氧化铜悬浊液、饱和溴水、硝酸银、 $N a H C O_{3}$ 溶液、 $F e C l_{3}$ 溶液。

官能团名称	所选试剂	实验现象

(3)、化合物M(

)是化合物A的同分异构体，其沸点M(填“高于”或“低于”)A，请解释原因

(4)、化合物C有多种同分异构体，写出其中2种能同时满足下列条件的芳香族化合物的结构简式：、。

条件：①能发生水解反应且最多能与4倍物质的量的 $N a O H$ 反应；

②核磁共振氢谱有四组峰，峰面积之比为 $3 ： 2 ： 2 ： 1$ 。

(5)、水杨酸因其酸性很强，对人的肠胃有刺激性，科学家对其结构进行一系列改造，研制出长效缓释阿司匹林(如图)，不仅能减少对肠胃的刺激，且疗效更长，效果更佳。请设计出以水杨酸

、乙二醇以及甲基丙烯酸

为原料制备长效缓释阿司匹林的路线。

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18、

C O_{2}

的综合利用是解决温室问题的有效途径。回答下列问题：

(1)、用

C O_{2}

制备甲醇可实现碳循环，一种制备方法为

$C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g)$ $Δ H$

已知：① $C O (g) + H_{2} O (g) ⇌ C O_{2} (g) + H_{2} (g)$ $Δ H_{1} = - 40.9 k J \cdot m o l^{- 1}$

② $C O (g) + 2 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g)$ $Δ H_{2} = - 90.4 k J \cdot m o l^{- 1}$

该制备反应的 $Δ H$ 。升高温度，该制备甲醇反应的 $C O_{2}$ 的平衡转化率(填“增大”“减小”或“不变”)。

(2)、已知反应

C O_{2} (g) + 3 H_{2} (g) ⇌ C H_{3} O H (g) + H_{2} O (g)

的

v_{正} = k_{正} \cdot p (C O_{2}) \cdot p^{3} (H_{2})

，

v_{正} = k_{正} \cdot p (C O_{3} O H) \cdot p (H_{2} O)

，其中

k_{正}

、

k_{逆}

分别为正、逆反应速率常数，p为气体分压(分压=总压/物质的量分数)。在

540 K

下，按初始投料比

n (C O_{2}) ： n (H_{2}) = 3 ： 1

、

n (C O_{2}) ： n (H_{2}) = 1 ： 1

、

n (C O_{2}) ： n (H_{2}) = 1 ： 3

，得到不同压强条件下

H_{2}

的平衡转化率关系图：

①a、b、c各曲线所表示的投料比由大到小的顺序为(用字母表示)。

②N点在b曲线上， $540 K$ 时的压强平衡常数 $K_{p} =$ ${(M P a)}^{- 2}$ (用平衡分压代替平衡浓度计算)。

③ $540 K$ 条件下，某容器测得某时刻 $p (C O_{2}) = 0.2 M P a$ ， $p (H_{2}) = 0.4 M P a$ ， $p (C H_{3} O H) = p (H_{2} O) = 0.1 M P a$ ，此时 $\frac{v_{正}}{v_{逆}}$ (保留两位小数)。

(3)、用电解法将

C O_{2}

转化为燃料是实现碳循环的一种途径，原理如图所示。铜电极上产生

C_{2} H_{4}

的电极反应式为，若阴极只产生

C O

、

H C O O H

、

C_{2} H_{4}

，且生成速率相同，则相同条件下

P t

电极产生的

O_{2}

与

C u

电极上产生的

H C O O H

的物质的量之比为。

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19、电解金属锰阳极渣(主要成分

M n O_{2}

，杂质为

P b

、

F e

、

C u

元素的化合物)和黄铁矿

(F e S_{2})

为原料可制备

M n_{3} O_{4}

，其流程如图所示：

已知： $K_{s p} (M n F_{2}) = 5.0 \times 1 0^{- 3}$ 、 $K_{s p} (C a F_{2}) = 3.5 \times 1 0^{- 11}$ ，回答下列问题：

(1)、锰原子价层电子的轨道表示式为，它处于周期表的区，

M n_{3} O_{4}

中

M n

的化合价为。

(2)、“酸浸”时，所用的稀酸X是。

(3)、“酸浸”过程中，

F e^{2 +}

、

F e^{3 +}

的质量浓度、

M n

浸出率与时间的关系如图1所示。

$20 \sim 80 m i n$ 内，浸出 $M n$ 元素的主要离子方程式为。

(4)、若“净化”过程中

M n^{2 +}

的浓度为

2 m o l \cdot L^{- 1}

，则此时

C a^{2 +}

的浓度为

m o l \cdot L^{- 1}

。

(5)、

M n O_{2}

是一种两性氧化物，用软锰矿(主要成分为

M n O_{2}

，含少量铁的氧化物)和

B a S

可制备高纯

M n C O_{3}

。保持

B a S

投料量不变，随

M n O_{2}

与

B a S

投料比增大，软锰矿还原率和氢氧化钡的产率的变化如图2所示。当

\frac{n (M n O_{2})}{n (B a S)} > 3.5

时，

B a {(O H)}_{2}

产率减小的原因是。

(6)、碳酸锰在空气中加热可以生成相应的氧化物，称取

115 m g

碳酸锰(摩尔质量

115 g / m o l

)加热，固体物质的质量随温度的变化如图3所示。

527.4℃时， $M n C O_{3}$ 生成相应固体物质的化学方程式为。

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20、某实验小组金属的电化学腐蚀实验探究

(1)、完成下列问题。

实验序号	实验装置	实验方案	实验现象
实验一		将 $0.5 g$ 琼脂加入 $250 m L$ 烧杯中，再加入 $25 m L$ 饱和食盐水和 $75 m L$ 水。搅拌、加热煮沸，使琼脂溶解，转入培养血中。滴入5～6滴酚酞溶液和 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} K_{3} [F e {(C N)}_{6}]$ 溶液
实验一		将一个铁钉用砂纸打磨光滑，一端缠有铜丝，放入培养皿中一段时间。	铜丝的区域溶液变红色；铁钉区域出现蓝色沉淀。

①请解释铜丝区域溶液变红的原因是。

②写出生成蓝色沉淀的离子方程式。

(2)、完成下列问题。

实验序号	实验方案	实验现象
实验二	取 $2 m L$ 饱和 $K I$ 溶液于试管中，滴加几滴淀粉，振荡。继续滴加5～6滴 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} K_{3} [F e {(C N)}_{6}]$ 溶液，振荡。	滴入 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} K_{3} [F e {(C N)}_{6}]$ 溶液后，溶液变蓝色。

根据实验二的现象，推测 $K_{3} [F e {(C N)}_{6}]$ 可能具有“填氧化性或还原性”。

(3)、依据实验二的现象，甲同学认为实验一不一定能说明

F e

发生了电化学腐蚀，设计如下实验证明其结论。

实验序号	实验装置	实验方案	实验现象
实验三		取 $2 m L$ 煮沸过的的 $0.1 m o l \cdot L^{- 1} K_{3} [F e {(C N)}_{6}]$ 溶液于试管中，向试管中加入一小段铁片，再加入 $1 m L$ 煤油液封。	溶液无明显变化
实验三		继续向试管中加入少许 $N a C l$ 固体。	一段时间后，铁片表面产生大量的蓝

根据实验现象推出实验三的结论是：在 $N a C l$ 溶液中情况下，。

(4)、结合实验一～实验三，乙同学设计如下装置进行实验四，证明金属可以发生电化学腐蚀，当电极X为

F e

时，实验四的两个实验方案均可以证明

F e

发生电化学腐蚀

①补全实验方案2中的空格部分

实验序号	实验装置	实验方案	实验现象
实验四		1.按图连接好装置，准确读取电流表读数。	电流表指针偏转，读数为I
实验四		2.取于试管中，加入溶液，振荡。	产生蓝色沉淀。

②思考：若电极X为 $M g$ 时，电流表读数为 $1.5 I$ ，推测电极X为 $Z n$ 时电流表读数的范围是。

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