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1、专题三常见气体的制取与专题三常见气体的制取与净化验证净化验证要要 点点 梳梳 理理考点考点1 1:能运用实验室制备、收集氧气(二氧化碳)的原理、:能运用实验室制备、收集氧气(二氧化碳)的原理、装置及主要步骤装置及主要步骤O2CO2反应原理反应原理制取装置制取装置收集方法收集方法 。操作步骤操作步骤组组装装仪仪器器,检检查查装装置置气气密密性性;装装药药品品;固固定定试试管管;点点燃燃酒酒精精灯灯,进进行行加加热热;收收集集气气体体;将将导导管管移移离离水水槽;槽;熄灭酒精灯。熄灭酒精灯。组组装装仪仪器器,检检查查装装置置的的气气密密性性;加加入入 ;由由分分 液液 漏漏 斗斗 或或 长长 颈颈
2、 漏漏 斗斗 注注 入入 ;收集气体;收集气体;验满。验满。组组装装仪仪器器,检检查查装装置置的的气气密密性性;加加入入 ;由由分分液液漏漏斗斗或或长长颈颈漏漏斗斗注注入入 ;收集气体;收集气体;验满。验满。验满方法验满方法向向上上排排空空气气法法收收集集时时,可可用用 放放在在 ,如如果果木木条条 则已满。则已满。用用 放放在在 ,如如果果木木条条 则已满。则已满。注意事项注意事项试试管管口口应应 倾倾斜斜;排排水水法法收收集集完完气气体体后后应应该先该先 再再 ;如如果果用用长长颈颈漏漏斗斗,应应该该 。如如 果果 发发 现现 收收 集集 不不 到到 氧氧 气气 原原 因因 有有 。不不能
3、能用用稀稀硫硫酸酸或或浓浓盐盐酸酸代代替替稀稀盐酸的原因:盐酸的原因:。【例例例例1 1】:(2014(2014成都成都成都成都)实验实验实验实验室制取氧气,下列室制取氧气,下列室制取氧气,下列室制取氧气,下列说说说说法法法法错误错误错误错误的是的是的是的是()A.A.装置装置装置装置可用于高可用于高可用于高可用于高锰锰锰锰酸酸酸酸钾钾钾钾制取氧气制取氧气制取氧气制取氧气B.B.装置装置装置装置可用于可用于可用于可用于过过过过氧化氧化氧化氧化氢氢氢氢溶液制取氧气溶液制取氧气溶液制取氧气溶液制取氧气C.C.装置装置装置装置可用于收集氧气可用于收集氧气可用于收集氧气可用于收集氧气D.D.装置装置装
4、置装置可用于收集氧气可用于收集氧气可用于收集氧气可用于收集氧气C C变式变式变式变式1 1下图是实验室制备下图是实验室制备下图是实验室制备下图是实验室制备COCO2 2的装置图。该装置的特点是:的装置图。该装置的特点是:的装置图。该装置的特点是:的装置图。该装置的特点是:打开弹簧夹,大理石和盐酸接触,发生反应,关闭弹打开弹簧夹,大理石和盐酸接触,发生反应,关闭弹打开弹簧夹,大理石和盐酸接触,发生反应,关闭弹打开弹簧夹,大理石和盐酸接触,发生反应,关闭弹簧夹后,盐酸被反应产生的二氧化碳气体压回长颈漏簧夹后,盐酸被反应产生的二氧化碳气体压回长颈漏簧夹后,盐酸被反应产生的二氧化碳气体压回长颈漏簧夹后
5、,盐酸被反应产生的二氧化碳气体压回长颈漏斗,与大理石分离,反应停止。用该装置制备斗,与大理石分离,反应停止。用该装置制备斗,与大理石分离,反应停止。用该装置制备斗,与大理石分离,反应停止。用该装置制备COCO2 2可可可可起到节约药品和取用方便的效果。下列装置中与图示起到节约药品和取用方便的效果。下列装置中与图示起到节约药品和取用方便的效果。下列装置中与图示起到节约药品和取用方便的效果。下列装置中与图示装置具有相同效果的是(装置具有相同效果的是(装置具有相同效果的是(装置具有相同效果的是()(多选)(多选)(多选)(多选)BDBD要要 点点 梳梳 理理考点考点考点考点2 2 2 2:说明检验氧
6、气、二氧化碳、氢气、一氧化碳、氨气:说明检验氧气、二氧化碳、氢气、一氧化碳、氨气:说明检验氧气、二氧化碳、氢气、一氧化碳、氨气:说明检验氧气、二氧化碳、氢气、一氧化碳、氨气的方法的方法的方法的方法气体的检验所需仪器名称:气体的检验所需仪器名称:气体的检验所需仪器名称:气体的检验所需仪器名称:U U U U型管型管型管型管 干燥管干燥管干燥管干燥管 洗气瓶洗气瓶洗气瓶洗气瓶 硬质玻璃管硬质玻璃管硬质玻璃管硬质玻璃管集气瓶集气瓶集气瓶集气瓶物质物质物质物质选用试剂和装置选用试剂和装置选用试剂和装置选用试剂和装置化学方程式化学方程式化学方程式化学方程式氧气氧气氧气氧气中伸入带火星的木条中伸入带火星的
7、木条中伸入带火星的木条中伸入带火星的木条二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳中石灰水中石灰水中石灰水中石灰水一氧化碳一氧化碳一氧化碳一氧化碳中放氧化铜中放氧化铜中放氧化铜中放氧化铜+中石灰水中石灰水中石灰水中石灰水氨气氨气氨气氨气中有刺激性气味的气体且伸入湿润的红色石蕊试纸,中有刺激性气味的气体且伸入湿润的红色石蕊试纸,中有刺激性气味的气体且伸入湿润的红色石蕊试纸,中有刺激性气味的气体且伸入湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝色。试纸变蓝色。试纸变蓝色。试纸变蓝色。答案:答案:答案:答案:C+O C+O2 2 CO CO2 ;2 ;Ca(OH)Ca(OH)2 2+CO+CO2 2=CaCO=CaCO3 3
8、 +H+H2 2O;O;CO+CuO Cu+CO CO+CuO Cu+CO2 2 ;Ca(OH);Ca(OH)2 2+CO+CO2 2=CaCO=CaCO3 3+H+H2 2OO点燃点燃点燃点燃 【例例2】:科学研究小组的同学在用一定浓度的硫酸溶液处理废金属材料科学研究小组的同学在用一定浓度的硫酸溶液处理废金属材料(主要是生铁、镀锌铁皮)时,溶液发烫并闻到了刺激性气味,(主要是生铁、镀锌铁皮)时,溶液发烫并闻到了刺激性气味,这种反常现象引起了同学们的思考。从组成物质的元素角度分这种反常现象引起了同学们的思考。从组成物质的元素角度分析,他们猜测气体可能是析,他们猜测气体可能是SO2、CO、CO2
9、、H2中的一种或几中的一种或几种。为了确定该气体的成分,他们进行了如下探究。种。为了确定该气体的成分,他们进行了如下探究。查阅资料:查阅资料:I.SO2、CO2都能与碱溶液反应生成盐和水,都能与碱溶液反应生成盐和水,CaSO3难溶于水;难溶于水;II.SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应并使能与酸性高锰酸钾溶液反应并使它褪色,上述其它气体不能。它褪色,上述其它气体不能。实验探究:实验探究:(1)甲同学为了验证处理废金属材料产生的气体中是否含有)甲同学为了验证处理废金属材料产生的气体中是否含有CO2,把它直接通入澄清石灰水,并观察实验现象。,把它直接通入澄清石灰水,并观察实验现象。乙同学认为甲同学的做
10、法不合理。请用化学方程式表示其原因乙同学认为甲同学的做法不合理。请用化学方程式表示其原因。SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O(2)同学们设计了一套合理的实验装置,如下图所示。请你)同学们设计了一套合理的实验装置,如下图所示。请你从下列试剂中选择所需药品并完成实验(药品可重复选用):从下列试剂中选择所需药品并完成实验(药品可重复选用):澄清石灰水,氢氧化钠溶液,酸性高锰酸钾溶液,浓硫酸,无澄清石灰水,氢氧化钠溶液,酸性高锰酸钾溶液,浓硫酸,无水硫酸铜,碱石灰水硫酸铜,碱石灰(假设每步反应都是完全的假设每步反应都是完全的)写出写出写出写出E E装置中试剂的名称或化学式装置中试剂的名称或化学
11、式装置中试剂的名称或化学式装置中试剂的名称或化学式。若观察到若观察到若观察到若观察到(填装置序号)中澄清石灰水变浑浊(填装置序号)中澄清石灰水变浑浊(填装置序号)中澄清石灰水变浑浊(填装置序号)中澄清石灰水变浑浊,证明证明证明证明原气体中有原气体中有原气体中有原气体中有COCO2 2;若观察到若观察到若观察到若观察到现现现现象象象象,证明原气体中有证明原气体中有证明原气体中有证明原气体中有HH2 2无无无无COCO。D中黑色氧化铜变红色,中黑色氧化铜变红色,E中无水硫酸铜变蓝色,中无水硫酸铜变蓝色,F中澄清石灰水不变浑浊中澄清石灰水不变浑浊无水硫酸铜或无水硫酸铜或CuSO4B要要 点点 梳梳
12、理理考点考点考点考点3 3 3 3:初步学会常见气体的干燥和净化:初步学会常见气体的干燥和净化:初步学会常见气体的干燥和净化:初步学会常见气体的干燥和净化1 1实验装置:常用的干燥及净化装置主要是:洗气瓶、干燥管和实验装置:常用的干燥及净化装置主要是:洗气瓶、干燥管和实验装置:常用的干燥及净化装置主要是:洗气瓶、干燥管和实验装置:常用的干燥及净化装置主要是:洗气瓶、干燥管和UU形管。形管。形管。形管。仪器名称:仪器名称:仪器名称:仪器名称:UU型管型管型管型管 干燥管干燥管干燥管干燥管 洗气瓶洗气瓶洗气瓶洗气瓶 硬质玻璃管硬质玻璃管硬质玻璃管硬质玻璃管2 2气体的干燥气体的干燥气体的干燥气体的
13、干燥选择干燥剂应该根据气体的性质和干燥剂的性质而定,其原则是干燥剂选择干燥剂应该根据气体的性质和干燥剂的性质而定,其原则是干燥剂选择干燥剂应该根据气体的性质和干燥剂的性质而定,其原则是干燥剂选择干燥剂应该根据气体的性质和干燥剂的性质而定,其原则是干燥剂只可以吸收其中的只可以吸收其中的只可以吸收其中的只可以吸收其中的,而不能和气体发生反应。,而不能和气体发生反应。,而不能和气体发生反应。,而不能和气体发生反应。(1 1)浓硫酸:可干燥的气体有:)浓硫酸:可干燥的气体有:)浓硫酸:可干燥的气体有:)浓硫酸:可干燥的气体有:、;不可干;不可干;不可干;不可干燥燥燥燥。(2 2)氢氧化钠固体或生石灰,
14、可干燥的气体有:)氢氧化钠固体或生石灰,可干燥的气体有:)氢氧化钠固体或生石灰,可干燥的气体有:)氢氧化钠固体或生石灰,可干燥的气体有:、;不可干燥:;不可干燥:;不可干燥:;不可干燥:、。杂质气体杂质气体选用试剂和装置选用试剂和装置化学方程式化学方程式氧气氧气中放铜粉或者用铜网中放铜粉或者用铜网水蒸汽水蒸汽或者或者中放固体氢氧化钠或碱石灰或者中放固体氢氧化钠或碱石灰或者中浓硫酸(最常用)中浓硫酸(最常用)二氧化碳二氧化碳或者或者中放固体氢氧化钠或碱石灰中放固体氢氧化钠或碱石灰中中氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液一氧化碳一氧化碳中放氧化铜中放氧化铜水蒸气水蒸气CO2 H2 O2 CONH3CO2、SO
15、2、HClNH3、H2、O2CO要要 点点 梳梳 理理考点考点考点考点3 3 3 3:初步学会常见气体的干燥和净化:初步学会常见气体的干燥和净化:初步学会常见气体的干燥和净化:初步学会常见气体的干燥和净化3 3气体的净化气体的净化气体的净化气体的净化选择气体吸收剂应该根据气体的性质和要除去的杂质的性质而定。原则:选择气体吸收剂应该根据气体的性质和要除去的杂质的性质而定。原则:选择气体吸收剂应该根据气体的性质和要除去的杂质的性质而定。原则:选择气体吸收剂应该根据气体的性质和要除去的杂质的性质而定。原则:所用的气体吸收剂只能吸收所用的气体吸收剂只能吸收所用的气体吸收剂只能吸收所用的气体吸收剂只能吸
16、收,不能与,不能与,不能与,不能与反应,也不反应,也不反应,也不反应,也不能引入能引入能引入能引入。气体的净化顺序:先气体的净化顺序:先气体的净化顺序:先气体的净化顺序:先,后,后,后,后。4 4尾气处理尾气处理尾气处理尾气处理制取有毒或有腐蚀性的气体时,一定要用尾气处理装置。制取有毒或有腐蚀性的气体时,一定要用尾气处理装置。制取有毒或有腐蚀性的气体时,一定要用尾气处理装置。制取有毒或有腐蚀性的气体时,一定要用尾气处理装置。1 1燃烧法:燃烧法:燃烧法:燃烧法:如:甲烷、一氧化碳、氢气如:甲烷、一氧化碳、氢气如:甲烷、一氧化碳、氢气如:甲烷、一氧化碳、氢气2 2碱液吸收法:碱液吸收法:碱液吸收
17、法:碱液吸收法:如:氯气、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳如:氯气、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳如:氯气、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳如:氯气、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳3 3水溶解法:水溶解法:水溶解法:水溶解法:如:氯化氢、氨气如:氯化氢、氨气如:氯化氢、氨气如:氯化氢、氨气袋囊储存法:袋囊储存法:袋囊储存法:袋囊储存法:干燥干燥杂质气体杂质气体所需气体所需气体新的杂质气体新的杂质气体净化净化【例例3】:请从下图中选择适当的实验装置序号填空,并回答有关问题。请从下图中选择适当的实验装置序号填空,并回答有关问题。请从下图中选择适当的实验装置序号填空,并回答有关问
18、题。请从下图中选择适当的实验装置序号填空,并回答有关问题。若要除去若要除去若要除去若要除去COCO2 2中混有的中混有的中混有的中混有的HClHCl气体,得到纯净的气体,得到纯净的气体,得到纯净的气体,得到纯净的COCO2 2,应在收集,应在收集,应在收集,应在收集装置前连接两个相同的装置前连接两个相同的装置前连接两个相同的装置前连接两个相同的装置,并在第一个装置中放入足装置,并在第一个装置中放入足装置,并在第一个装置中放入足装置,并在第一个装置中放入足量的量的量的量的(从从从从NaHCONaHCO3 3溶液、溶液、溶液、溶液、NaOHNaOH溶液、石灰水溶液、石灰水溶液、石灰水溶液、石灰水中
19、选择一个中选择一个中选择一个中选择一个)除去除去除去除去HClHCl,第二个装置中放入足量的,第二个装置中放入足量的,第二个装置中放入足量的,第二个装置中放入足量的除去除去除去除去水蒸气。水蒸气。水蒸气。水蒸气。浓硫酸浓硫酸dNaHCO3溶液溶液变式变式变式变式3 3(2014(2014西城区二模西城区二模西城区二模西城区二模)如如如如图图图图所示装置有多种用途,其中不所示装置有多种用途,其中不所示装置有多种用途,其中不所示装置有多种用途,其中不正确的是正确的是正确的是正确的是()B B1 1(2014(2014通辽通辽通辽通辽)科学是以科学是以科学是以科学是以实验为实验为实验为实验为基基基基
20、础础础础的自然科学,如的自然科学,如的自然科学,如的自然科学,如图图图图所示所示所示所示为实验为实验为实验为实验室常用的室常用的室常用的室常用的实验实验实验实验装置:装置:装置:装置:据此回答:据此回答:据此回答:据此回答:(1)(1)实实实实验验验验室室室室若若若若用用用用A A装装装装置置置置制制制制取取取取氧氧氧氧气气气气,写写写写出出出出反反反反应应应应的的的的化化化化学学学学方方方方程程程程式式式式_。(2)(2)实实实实验验验验室室室室通通通通常常常常用用用用石石石石灰灰灰灰石石石石和和和和稀稀稀稀盐盐盐盐酸酸酸酸反反反反应应应应制制制制取取取取COCO2 2,所所所所需需需需要要
21、要要的的的的装装装装置置置置 组组组组 合合合合 是是是是 _(_(填填填填 装装装装 置置置置 序序序序 号号号号);也也也也 可可可可 以以以以 用用用用 碳碳碳碳 酸酸酸酸 氢氢氢氢 钠钠钠钠(NaHCO(NaHCO3 3)固固固固体体体体加加加加热热热热分分分分解解解解(产产产产物物物物为为为为碳碳碳碳酸酸酸酸钠钠钠钠、二二二二氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳和和和和水水水水)来来来来制制制制取取取取,该该该该反反反反应应应应的化学方程式的化学方程式的化学方程式的化学方程式为为为为_。BD(3)(3)F F装装装装置置置置可可可可用用用用来来来来测测测测量量量量生生生生成成成成的的的的COCO
22、2 2气气气气体体体体的的的的体体体体积积积积,其其其其中中中中在在在在水水水水面面面面上上上上放一放一放一放一层层层层植物油的目的是植物油的目的是植物油的目的是植物油的目的是_。(4)(4)实实实实验验验验室室室室若若若若检检检检验验验验COCO2 2应应应应选选选选择择择择装装装装置置置置_,其其其其反反反反应应应应的的的的化化化化学学学学方方方方程式程式程式程式为为为为_。G 防止二氧化碳溶于水中防止二氧化碳溶于水中 2 2(20132013 衢州)某气体由衢州)某气体由衢州)某气体由衢州)某气体由氢氢氢氢气、一氧化碳、水蒸气中的一种气、一氧化碳、水蒸气中的一种气、一氧化碳、水蒸气中的一
23、种气、一氧化碳、水蒸气中的一种或几种或几种或几种或几种组组组组成。把成。把成。把成。把该该该该气体依次通气体依次通气体依次通气体依次通过过过过下列装置后,下列装置后,下列装置后,下列装置后,测测测测得装有得装有得装有得装有浓浓浓浓硫硫硫硫酸的装置酸的装置酸的装置酸的装置质质质质量增加,装有量增加,装有量增加,装有量增加,装有氢氢氢氢氧化氧化氧化氧化钠钠钠钠溶液的装置溶液的装置溶液的装置溶液的装置质质质质量不量不量不量不变变变变。(1 1)该该该该气体中一定不存在气体中一定不存在气体中一定不存在气体中一定不存在 。(2 2)若)若)若)若实验实验实验实验中中中中观观观观察到察到察到察到 现现现现
24、象,象,象,象,就可以就可以就可以就可以证证证证明原气体中存在明原气体中存在明原气体中存在明原气体中存在氢氢氢氢气。气。气。气。(一氧化碳一氧化碳)有红色物质生成或氧化铜变成红色物质有红色物质生成或氧化铜变成红色物质1.(2014(2014莱芜莱芜莱芜莱芜)下列所示分下列所示分下列所示分下列所示分别别别别是二氧化碳的制取、干是二氧化碳的制取、干是二氧化碳的制取、干是二氧化碳的制取、干燥、收集和性燥、收集和性燥、收集和性燥、收集和性质检验质检验质检验质检验的装置的装置的装置的装置图图图图,其中正确的是,其中正确的是,其中正确的是,其中正确的是()D D2 2 2 2在实验室中利用右图装置,可以进
25、行的实验是(在实验室中利用右图装置,可以进行的实验是(在实验室中利用右图装置,可以进行的实验是(在实验室中利用右图装置,可以进行的实验是()用过氧化氢溶液与用过氧化氢溶液与用过氧化氢溶液与用过氧化氢溶液与MnOMnOMnOMnO2 2 2 2制取氧气制取氧气制取氧气制取氧气用用用用KMnOKMnOKMnOKMnO4 4 4 4固体制取氧气固体制取氧气固体制取氧气固体制取氧气用用用用K K K KC C C ClO3lO3lO3lO3与与与与MnOMnOMnOMnO2 2 2 2的混合物制取氧气的混合物制取氧气的混合物制取氧气的混合物制取氧气用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体用石灰石与稀盐酸制取二
26、氧化碳气体用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体A A A A B.B.B.B.C.D.C.D.C.D.C.D.A A3.3.3.3.根据下图及描述,回答下列问题:根据下图及描述,回答下列问题:根据下图及描述,回答下列问题:根据下图及描述,回答下列问题:(1 1 1 1)关闭图)关闭图)关闭图)关闭图A A A A装置中的止水夹装置中的止水夹装置中的止水夹装置中的止水夹a a a a后,后,后,后,从长颈漏斗向试管中注入一定量的水,从长颈漏斗向试管中注入一定量的水,从长颈漏斗向试管中注入一定量的水,从长颈漏斗向试管中注入一定量的水,静置后如图所示试判断:静置后如图所示
27、试判断:静置后如图所示试判断:静置后如图所示试判断:A A A A装置是否装置是否装置是否装置是否漏气?(填漏气?(填漏气?(填漏气?(填“漏气漏气漏气漏气”、“不漏气不漏气不漏气不漏气”或或或或“无法确定无法确定无法确定无法确定”),判断理由:,判断理由:,判断理由:,判断理由:(2 2 2 2)关闭图)关闭图)关闭图)关闭图B B B B装置中的止水夹装置中的止水夹装置中的止水夹装置中的止水夹a a a a后,开启活塞后,开启活塞后,开启活塞后,开启活塞b b b b,水不断往下,水不断往下,水不断往下,水不断往下滴,直至全部流入烧瓶试判断:滴,直至全部流入烧瓶试判断:滴,直至全部流入烧瓶
28、试判断:滴,直至全部流入烧瓶试判断:B B B B装置是否漏气?(填装置是否漏气?(填装置是否漏气?(填装置是否漏气?(填“漏漏漏漏气气气气”、“不漏气不漏气不漏气不漏气”或或或或“无法确定无法确定无法确定无法确定”),判断理由:,判断理由:,判断理由:,判断理由:漏气漏气长颈漏斗中的水下降,与试管中的水面相平长颈漏斗中的水下降,与试管中的水面相平无法确定无法确定蒸馏烧瓶没有密封,有橡皮管与分液漏斗相连蒸馏烧瓶没有密封,有橡皮管与分液漏斗相连4 4.(2014(2014锦州锦州锦州锦州)实验实验实验实验室制取某些气体所需的装置如室制取某些气体所需的装置如室制取某些气体所需的装置如室制取某些气体
29、所需的装置如图图图图所示,所示,所示,所示,请请请请回答回答回答回答下列下列下列下列问题问题问题问题:(1)(1)实验仪实验仪实验仪实验仪器器器器的名称是的名称是的名称是的名称是_。(2)(2)实实实实验验验验室室室室制制制制取取取取二二二二氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳气气气气体体体体应应应应选选选选择择择择的的的的发发发发生生生生装装装装置置置置是是是是_(_(填填填填选选选选项项项项字母字母字母字母),反,反,反,反应应应应的化学方程式的化学方程式的化学方程式的化学方程式为为为为_。(3)(3)选选选选择择择择收收收收集集集集气气气气体体体体方方方方法法法法时时时时,必必必必须须须须考考考考虑虑虑虑的的的的气气气气体体体体性性性性质质质质有有有有_(_(填填填填序序序序号号号号)。颜颜颜颜色色色色密度密度密度密度溶解性溶解性溶解性溶解性可燃性可燃性可燃性可燃性集气瓶集气瓶 B(4)若用装置E排水收集氧气,瓶内先装满水,气体从_(填“a”或“b”)导管通入瓶内;若用装置E除去氧气中混有的水蒸气,瓶中应盛放下列哪种试剂_(填写选项编号)。A浓硫酸B稀硫酸C稀盐酸D石灰水(5)若要收集较为纯净的氧气,最好选用_ 装置(填选项字母)。若选A装置作为用高锰酸钾制取氧气的发生装置,还须补充的一种用品是_。aAD棉花棉花结束结束
限制150内