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文檔簡介

熔化和凝固學問點一:熔化和凝固1.物態(tài)改變:物質(zhì)各種狀態(tài)之間的改變叫做物態(tài)改變。物質(zhì)有三種基本形態(tài),固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。狀態(tài)形態(tài)(固定/不固定)體積(固定/不固定)固定固定固定液態(tài)不固定固定氣態(tài)不固定不固定物體的溫度發(fā)生改變時,三種狀態(tài)之間能發(fā)生相互改變。2.熔化和凝固:(1)物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程叫做熔化,從液態(tài)變成固態(tài)的過程叫做凝固。(2)留意區(qū)分熔化和溶化熔化:是物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程,是一種物態(tài)改變的過程,這個過程須要加熱。所以用“火”旁“熔”,例如加熱冰熔化為水,蠟加熱要熔化。溶化指固體溶解,是某固態(tài)物質(zhì),在另一種液態(tài)物質(zhì)分散成單個分子或離子的擴散過程。此過程不須要加熱,但是必需有液體,所以用三點水旁“溶”,如把糖放在水中溶化成糖水。3.固體熔化和凝固時的溫度改變規(guī)律(1)留意:酒精燈外焰加熱,水浴加熱、并且加熱的過程中要用攪拌器不斷地攪拌冰塊或者海波(被加熱物體受熱勻稱)。(2)現(xiàn)象:海波經(jīng)過緩慢加熱,溫度漸漸上升,當溫度達到48℃時,海波起先熔化。在熔化過程中,雖然接著加熱,但海波的溫度始終保持在熔點不變,直到熔化完后,溫度才接著上升。停止加熱,變成液態(tài)的海波又漸漸變成固態(tài),溫度還是始終保持在熔點不變,等到全部的海波全變成固態(tài)時,溫度才又接著下降。石蠟的熔化過程則不同,隨著不斷加熱,石蠟的溫度不斷上升,在此過程中,石蠟由硬變軟變稀,最終熔化為液體。停止加熱,由稀變軟,又變成固態(tài),溫度不斷降低?!纠}1】下列過程屬于熔化現(xiàn)象的是()A.冰雪消融B.霜滿枝頭C.滴水成冰D.樟腦片變小【答案】A【解析】A.冰雪消融是固體變成液體的過程,屬于熔化現(xiàn)象,故A符合題意;B.霜滿枝頭是氣體變成固體的過程,屬于凝華現(xiàn)象,故B不符合題意;C.滴水成冰是液體變成固體的過程,屬于凝固現(xiàn)象,故C不符合題意;D.樟腦片變小是固體變成氣體的過程,屬于升華現(xiàn)象,故D不符合題意?!纠}2】下列現(xiàn)象中由凝固形成的是()A.冬天早晨草木上的霜B.春天早晨常見的霧C.鋼水澆鑄成火車輪D.衣柜中的樟腦丸變小【答案】C【解析】霜是空氣中的水蒸氣在溫度較低時干脆凝華成固體小冰晶,屬于凝華現(xiàn)象;霧是由空氣中的水蒸氣在溫度降低時,放出熱量液化成的小水珠,屬于液化現(xiàn)象;樟腦丸變小是升華現(xiàn)象;只有鋼水澆鑄成火車輪是由液態(tài)變成固態(tài),屬于凝固現(xiàn)象,所以C項正確.【例題3】在探究“物質(zhì)熔化規(guī)律”的試驗中,小芳將質(zhì)量相等的冰和石蠟分別裝在兩個相同的試管中,并放在同一個裝有水的大燒杯中進行加熱,如圖甲所示。依據(jù)試驗數(shù)據(jù)繪制的溫度隨時間改變的圖象,如圖丙。請回答下列問題:(1)如圖甲中的器材安裝依次是(選填“從上至下”或“從下至上”)。(2)試驗中某時刻溫度計示數(shù)如圖乙,此時溫度計示數(shù)為℃。(3)如圖丙中(選填“A”或“B”)是冰,熔化過程經(jīng)驗了min。(4)當冰全部熔化后,接著加熱使燒杯中的水沸騰并持續(xù)一段時間,發(fā)覺試管中的水始終不會沸騰,其緣由可能是?!敬鸢浮浚?)從下至上(2)﹣4(3)A;4(4)試管中的水達到沸點后不能接著吸熱?!窘馕觥浚?)在運用酒精燈時,須要用其外焰加熱,所以要先依據(jù)酒精燈確定鐵圈的位置。又因為運用溫度計時,溫度計的玻璃泡要完全浸沒在液體中,但不能遇到容器底和容器壁,所以要依據(jù)溫度計的長度確定橫桿的位置,因此依據(jù)“由下至上”安裝試驗裝置。(2)由圖可知,溫度計的分度值是1℃,溫度計的讀數(shù)是﹣4℃。(3)分析圖象A可知,在0℃時,圖線呈水平,此時的溫度就是冰的熔點,熔化經(jīng)驗的時間為6min﹣2min=4min;(4)冰全部熔化成水后接著用酒精燈不斷地加熱,當試管中的水與燒杯中的水均達到沸點后,燒杯中的水可以從酒精燈接著吸熱,能夠沸騰,但試管中的水可以達到沸點但無法從燒杯的水中接著吸熱,因此試管中的水最終不會沸騰。學問點二:熔點和凝固點依據(jù)物質(zhì)在熔化時有無固定的熔化溫度可將物質(zhì)分為兩類:晶體和非晶體。晶體:有固定的熔化溫度的物質(zhì)稱為晶體,如海波、冰、石英、全部金屬等。(2)非晶體:沒有固定的熔化溫度的物質(zhì)稱為非晶體,如石蠟、瀝青、玻璃、橡膠等。2.熔點和凝固點(1)熔點:晶體熔化時的溫度叫做晶體的熔點,晶體都有肯定的熔點,如冰的熔點是0℃、海波的熔點是48℃、萘的熔點是80℃。(2)凝固點:晶體凝固時的溫度叫做晶體的的凝固點,同種晶體的熔點與凝固點相同?!纠}4】在探討某物質(zhì)熔化過程中溫度的改變規(guī)律時,持續(xù)加熱該物質(zhì),記錄并描繪出了該物質(zhì)溫度隨時間改變的圖線,如圖所示。依據(jù)圖象可知該物質(zhì)是(選填“晶體”或“非晶體”),推斷依據(jù)是?!敬鸢浮烤w;有熔點。【解析】依據(jù)圖象是否有不變的溫度推斷是晶體還是非晶體,要學會從圖象中找出與晶體有關的信息,解題的關鍵是理解圖象中每一階段表示的含義及物質(zhì)的狀態(tài)。晶體和非晶體在熔化過程中的區(qū)分:晶體在熔化過程中,溫度不變;非晶體在熔化過程中溫度不斷上升,晶體熔化時的溫度為熔點。由圖知,該物質(zhì)在熔化過程中,溫度保持80℃不變,所以該物質(zhì)為晶體。并且熔點為80℃。學問點三:熔化吸熱和凝固放熱1.晶體熔化須要兩個條件:溫度必需達到熔點;讓晶體接著吸熱。晶體凝固也須要兩個條件:溫度必需降到凝固點;讓晶體接著放熱。2.晶體在處于熔點和凝固點時,可能處于液態(tài),可能處于固態(tài),也可能處于固液共存狀態(tài)?!纠}5】下列物態(tài)改變中,須要汲取熱量的是()A.冰雪消融 B.濃霧生成 C.露珠形成 D.窗花凝聚【答案】A【解析】A.冰雪化成水是固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),是熔化現(xiàn)象,熔化須要吸熱。故A正確;B.霧是空氣中的水蒸氣遇冷液化形成的,液化須要放熱。故B錯誤;C.露是空氣中的水蒸氣遇冷液化形成的,液化須要放熱,故C錯誤;D.窗花是室內(nèi)溫度較高的水蒸氣遇冷凝華形成的,凝華須要放熱,故D錯誤。習題精練習題精練一、選擇題1.下列現(xiàn)象產(chǎn)生的過程中要吸熱的是()A.壺口旁邊的“白氣”B.北方的冬天,植物上的霧凇

C.夏天的早晨,蜻蜓身上的露珠D.鐵礦熔化成的鐵水【答案】D

【解析】A.壺口旁邊的“白氣”是壺中冒出的水蒸氣遇冷液化形成的,液化放熱,故A不符合題意;

B.北方的冬天,植物上的霧凇是水蒸氣凝華形成的固態(tài)小冰晶,凝華放熱,故B不符合題意;

C.“夏天的早晨,蜻蜓身上的露珠是大氣中的水蒸氣遇冷液化形成的,液化放熱,故C不符合題意;

D.鐵礦熔化成的鐵水在熔化過程中放熱,故D符合題意。

2.如圖所示是海波熔化時溫度隨時間改變的圖象。由此可推斷()A.海波是非晶體 B.海波的熔化時間是5min C.海波的熔點是50℃ D.海波在熔化過程中汲取熱量,溫度上升【答案】C【解析】(1)由圖象可知,海波從第5分鐘起先溫度保持50℃不變,所以海波是晶體,其熔點為50℃,約到第8min時熔化完成,則熔化過程持續(xù)了約8min﹣5min=3min,故AB錯誤,C正確;(2)海波是晶體,在熔化過程中汲取熱量,溫度保持不變,故D錯誤。3.如圖所示是分別表示甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)熔化或凝固規(guī)律的圖線,下列說法正確的是()甲種物質(zhì)是晶體,圖線表示凝固過程B.乙種物質(zhì)是非晶體,圖線表示熔化過程C.丙種物質(zhì)是非晶體,圖線表示凝固過程D.丁種物質(zhì)是晶體,圖線表示凝固過程【答案】B【解析】甲圖線中有一段汲取熱量而溫度保持不變的過程,這是晶體的熔化圖線;而丙圖線有一段放出熱量而溫度不變的過程,這是晶體的凝固圖線;乙圖線是汲取熱量溫度漸漸上升,屬于非晶體的熔化圖線;丁圖線是放出熱量溫度漸漸降低,屬于非晶體的凝固圖線,因此只有選項B正確.4.把盛有碎冰塊的大試管插入燒杯里的碎冰塊中,如圖所示。用酒精燈對燒杯底部漸漸加熱,當燒杯中的冰塊有大半熔化時,試管中的冰()A.熔化一部分B.全部熔化C.一點也不熔化D.無法推斷【答案】C【解析】冰熔化須要的兩個條件:一是溫度達到0℃;二是四周的溫度比0℃高.冰的溫度比0℃低時,冰吸熱升溫,但不會熔化;四周溫度不比0℃高時,0℃的冰不能從四周吸熱熔化.本題的試管放在燒杯中,對燒杯加熱的結(jié)果:燒杯內(nèi)的冰吸熱熔化,當燒杯內(nèi)的一部分冰熔化,燒杯內(nèi)為冰水混合物時,它的溫度保持為0℃不變,大試管放在燒杯里,四周是溫度為0℃的冰水混合物,大試管內(nèi)的冰不能從與它溫度相同的四周吸熱,所以試管內(nèi)的冰不會熔化,選項C正確.5.下列物態(tài)改變中,屬于凝固的是()A.寒冷的冬天,湖水結(jié)成冰B.燥熱的夏天,冰棍四周冒“白氣”C.初冬的早晨,地面上出現(xiàn)霜D.秋天的夜晚,草葉上出現(xiàn)露珠【答案】A【解析】凝固是液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài),水結(jié)冰是凝固現(xiàn)象,A項正確;B,D兩項都屬于水蒸氣的液化現(xiàn)象;C項則屬于水蒸氣的凝華現(xiàn)象,故應選A.6.如圖所示,把盛有碎冰塊的大試管插入燒杯里的碎冰塊中,用酒精燈在底部漸漸加熱,當燒杯中的冰塊大部分熔化時,試管中的冰()A.也熔化一部分B.全部熔化C.一點都沒有熔化D.下邊的熔化,上邊的沒熔化【答案】C【解析】晶體熔化的條件是溫度達到熔點且能接著吸熱,燒杯中的冰塊沒有熔化完之前溫度不變,始終是0℃;試管中的冰溫度能達到0℃,但此時其溫度與燒杯中冰水混合物的溫度相同,無法接著吸熱,因此不能熔化.7.某物質(zhì)在冷卻過程中溫度的改變曲線如圖所示。據(jù)圖知,這物質(zhì)()A.是非晶體B.在t1時刻是固態(tài) C.在t2時刻是液態(tài)D.在t2時刻正放熱【答案】D【解答】A.由圖知,該物質(zhì)有一段時間溫度保持不變,所以該物質(zhì)是晶體,故A錯誤;B.在t1時刻該物質(zhì)還沒有起先凝固,處于液態(tài),故B錯誤;CD.在t2時刻是凝固過程中處于固液共存狀態(tài),此時不斷放熱,但溫度沒有降低,故C錯誤,D正確。8.燥熱的夏天,小紅從冰箱冷凍室中取出一些冰塊放入可樂杯中,經(jīng)過一段較長時間后,杯中的冰塊全部變成了液態(tài),下圖中能正確反映冰塊物態(tài)改變過程的是()【答案】B【解析】冰屬于晶體,晶體熔化的條件是溫度達到熔點且要汲取熱量,當冰塊溫度低于0℃時,它吸熱升溫,狀態(tài)不變,當達到熔點后,汲取熱量起先熔化,在熔化過程中汲取熱量,而溫度保持不變,直到冰全部熔化為水后,再從外界汲取熱量,溫度上升,所以B選項中圖象是正確的.9.下圖是對冰加熱時其溫度隨時間改變的圖像,由圖可知()A.BC段是一個放熱過程B.冰的熔點是0℃C.CD段該物質(zhì)處于氣態(tài)D.DE段表示冰的熔化過程【答案】B【解析】此圖像綜合考查了冰的熔化和水的沸騰.冰是晶體,熔化過程溫度不變,接著吸熱.CD段是冰熔化完后的升溫過程,處于液態(tài);DE段表示水的沸騰過程.選項B正確.10.下列自然現(xiàn)象中的物態(tài)改變,須要吸熱的是()A.春天,河道冰雪消融B.夏天,山間云霧蒸騰 C.秋天,花草凝聚露珠D.冬天,草木掛滿白霜【答案】A【解析】A.春天,冰雪消融,固態(tài)冰變成液態(tài)水,屬于熔化現(xiàn)象,熔化吸熱,故A正確;B.霧是空氣中的水蒸氣遇冷凝聚成的小水滴,屬于液化現(xiàn)象,液化放熱,故B錯誤;C.露珠是由空氣中的水蒸氣液化而成的,液化放熱,故C錯誤;D.霜,是空氣中的水蒸氣遇冷凝聚成的小冰晶,屬于凝華現(xiàn)象,凝華放熱,故D錯誤。11.如圖所示是甲、乙兩種物質(zhì)的熔化圖象,下列說法正確的是()

A.0~4min甲比乙吸熱多B.4~8min甲不吸熱C.0~10min甲和乙內(nèi)能不斷增加D.0~10min甲和乙溫度不斷上升【答案】C【解析】(1)相同時間汲取的熱量相同;

(2)明確圖象中橫縱坐標所表示的內(nèi)容,可以看出物質(zhì)的溫度整體呈上升趨勢,且有一段時間物質(zhì)吸熱但溫度不再高,說明這是晶體熔化的圖象,熔化過程吸熱溫度不變;

(3)無論晶體還是非晶體吸熱內(nèi)能都增加;

(4)晶體熔化過程吸熱溫度不變;非晶體吸熱溫度上升。

A.加熱相同的時間,汲取的熱量相同,故0~4min甲乙吸熱一樣多,故A錯誤;

B.甲物質(zhì)的溫度整體呈上升趨勢,且有一段時間物質(zhì)吸熱但溫度不再高,說甲是晶體熔化的圖象,熔化過程吸熱溫度不變;乙吸熱溫度始終上升是非晶體,故B錯誤;

CD.0~10min甲和乙都吸熱,內(nèi)能都不斷增加,只是甲是晶體,吸熱溫度不變,乙是非晶體,吸熱溫度上升,故C正確,D錯誤。

12.右圖是某種固態(tài)物質(zhì)加熱變成液態(tài)時溫度隨時間改變的曲線。由圖可知該物質(zhì)()A.是晶體,熔化持續(xù)了8min B.在A點是液態(tài),B點是固態(tài)

C.在A點的內(nèi)能比B點的小 D.在OA段的比熱容比BC段的大【答案】C

【解析】ABC、由圖象知,該物質(zhì)在熔化過程中保持50℃不變,所以熔點為50℃,并且為晶體,物質(zhì)在A點為固態(tài),B點熔化結(jié)束為液態(tài),熔化時間由4min起先到8min結(jié)束,共4min。

晶體在熔化過程雖然溫度保持不變,但要不斷吸熱,內(nèi)能增大,故在A點的內(nèi)能比B點的小。故AB錯誤,C正確;

D、由圖象可知,相同的時間內(nèi)OA段上升的溫度大于BC段上升的溫度,由Q=cm△t可知:當汲取的熱量和質(zhì)量都相同時,△t越大比熱容就越小,所以在OA段的比熱容比BC段的小。故D錯誤。

13.下列物態(tài)改變中屬于吸熱現(xiàn)象的是哪一組()①初春:冰雪消融②盛夏:灑水降溫③深秋:濃霧充滿④嚴冬:凝重的霜A.①② B.②③ C.③④ D.①④【答案】A【解析】物質(zhì)在發(fā)生物態(tài)改變時必定要伴隨著吸放熱的進行,其中熔化、汽化、升華過程須要汲取熱量,凝固、液化、凝華過程須要放出熱量①初春,冰雪消融是物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程,是熔化過程,熔化吸熱;故①符合題意;②盛夏,灑水降溫是液態(tài)水變成水蒸氣是汽化現(xiàn)象,汽化吸熱,故②符合題意;③深秋:濃霧充滿是水蒸氣遇冷液化放熱形成的,故③不符合題意;④嚴冬:凝重的霜霜是空氣中的水蒸氣遇冷凝華成的小冰晶,是凝華過程,凝華放熱,故④不符合題意。綜合分析①②符合題意,故A正確,BCD錯誤。二、填空題14.海波在熔化過程中不斷吸熱,溫度(選填“上升“或“不變”);說明海波屬于(選填“晶體”或“非晶體”)【答案】不變;晶體?!窘馕觥亢2ㄔ谌刍^程中,不斷汲取熱量,溫度不變,有固定的熔點,所以海波是晶體。15.如圖是A、B兩種物質(zhì)的熔化圖象,由圖象可知(填“A”或“B”)物質(zhì)是晶體,該晶體的熔點是℃【答案】A;80.【解析】考查熔化和凝固的溫度—時間圖象.晶體有固定的熔點,而非晶體沒有固定的熔點,因此依據(jù)圖象中視察是否有固定熔點區(qū)分晶體和非晶體,同時熔化時,溫度不變,該溫度為熔點.從圖中可知,A在熔化過程中汲取熱量,溫度保持80℃不變,所以B是晶體,且熔點為80℃.16.在1標準大氣壓下,保溫瓶中盛有半瓶0攝氏度的水,現(xiàn)將溫度為﹣10攝氏度的冰投入水中,并蓋上瓶蓋,將會發(fā)生的現(xiàn)象是。理由是.A.水的質(zhì)量削減,冰的質(zhì)量增加;B.水和冰的質(zhì)量都不變;C.水的溫度降低,冰的溫度上升;D.水和冰的溫度都不變【答案】A。因為溫度較低的冰塊放進溫度較高的水中后,要發(fā)生熱傳遞,﹣10℃的冰塊吸熱后溫度上升,由于0℃的水較多,故冰塊能汲取足夠的熱量升溫到0℃,0℃的水放熱后,溫度不變,由液態(tài)水凝固成0℃的冰,故水的質(zhì)量削減,冰的質(zhì)量增加?!窘馕觥靠疾槟膛c凝固放熱特點.0℃是水的凝固點,是冰的熔點,所以在0℃時假如能吸熱,冰會熔化,假如能放熱,水會凝固。因為溫度較低的冰塊放進溫度較高的水中后,要發(fā)生熱傳遞,﹣10℃的冰塊吸熱后溫度上升,由于0℃的水較多,故冰塊能汲取足夠的熱量升溫到0℃,0℃的水放熱后,溫度不變,由液態(tài)水凝固成0℃的冰,故水的質(zhì)量削減,冰的質(zhì)量增加。17.如圖甲所示,探究冰的熔化特點,將裝有碎冰的試管干脆放置在空氣中,不用酒精燈加熱,這樣做不但使試管勻稱受熱,而且冰的溫度上升較(選填“快”或“慢”),便于記錄各個時刻的溫度。圖乙是依據(jù)試驗數(shù)據(jù)繪制的冰熔化時溫度隨時間改變的圖象。由圖象可知,在第8分鐘末,試管里的冰處于(選填“固態(tài)”、“液態(tài)”或“固液共存態(tài)”),冰在熔化過程中溫度。【答案】慢;固液共存態(tài);不變?!窘馕觥勘绢}是探究“冰熔化過程的規(guī)律”的試驗,考查了加熱的方法、晶體熔化過程的特點及對熔化圖象的分析。學生分析物質(zhì)熔化的圖象,是本試驗中應當駕馭的基本技能之一,從圖象中獲得有效的信息,也是物理試驗中常常運用的。(1)冰的熔點為0℃,所以裝有碎冰的燒杯干脆放置在空氣中,不但能使燒杯勻稱受熱,而且冰的溫度上升較慢,便于記錄各個時刻的溫度。(2)由圖象可知,冰從4min起先熔化,到10min熔化完成,在第8分鐘末,試管里的冰處于熔化過程,處于固液共存狀態(tài);(3)冰汲取熱量溫度上升,達到熔點,在熔化過程中,接著汲取熱量,溫度保持不變。三、試驗探究題18.如圖甲是“探究海波熔化時溫度的改變規(guī)律”的試驗裝置°(1)如圖乙溫度計的示數(shù)為℃。(2)如圖丙是依據(jù)試驗數(shù)據(jù)描繪出的海波溫度隨時間改變的圖象。海波熔化過程對應圖線中的段(選填“AB”或“BC”)其熔點為℃.熔化過程中海波汲取的熱量放出的熱雖(選填“大于”“小于“或“等于”)。(3)用質(zhì)量為m1的海波做試驗,繪制的海波的溫度隨時間改變的圖線如圖丁中的a。若用質(zhì)量為m2(m2>m1)的海波做試驗,得到的圖線可能是圖丁中的(選填“b”“c”或“d”)?!敬鸢浮浚?)46;(2)BC;48;大于;(3)c?!窘馕觥坑蓤D可知,(1)由圖乙知:溫度計上10℃之間有10個小格,所以一個小格代表的溫度是1℃,即此溫度計的分度值為1℃,溫度計示數(shù)為46℃;(2)如丙圖,海波在BC段汲取熱量,溫度保持不變,所以BC段海波處于熔化過程。其熔點為48℃.熔化過程中海波汲取的熱量用來熔化,故大于放出的熱量;(3)由題可知,其他條件不變,僅將海波的質(zhì)量增加,海波的熔點是不變的,但是b、d表示熔點都變了,所以bd錯誤,c正確。19.某固態(tài)物質(zhì)加熱時,其溫度隨時間的改變關系如圖2所示,請分析并回答:(1)這是(選填“晶體“或非晶體”)的圖象(選填“熔化”或“凝固”)(2)第10min時該物質(zhì)處于態(tài)(選填“固”或“液”)。(3)該物質(zhì)的熔點是℃。(4)組裝圖1中的試驗器材時,應當(填“從上往下”或“從下往上“)組裝?!敬鸢浮浚?)晶體;熔化;(2)液;(3)80;(4)從下往上?!窘馕觥浚?)由圖象可知,第3min時這種物質(zhì)起先熔化,在第9min熔化結(jié)束,該過程中溫度保持在80℃不變,所以這是晶體的熔化過程;(2)由圖象可知,在第9min熔化結(jié)束,第10min時該物質(zhì)處于液態(tài);(3)由(1)分析可知,該物質(zhì)的熔點是80℃;(4)安裝試驗器材時須要先固定下面的位置,能夠利用酒精燈的外焰給燒杯充分加熱,然后再調(diào)整上面的位置,使溫度計的玻璃泡完全接觸水,并且不要遇到燒杯壁和燒杯底,故從下往上安裝。20.小強對熱現(xiàn)象的有關試驗進行如下探究:(1)在探究“冰熔化時溫度的改變規(guī)律”試驗中用“水

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