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1、两大基本内容两大基本内容氯气的性质氯气的性质氯气的制法氯气的制法一、氯气的分子结构一、氯气的分子结构.双原子分子双原子分子结构式为:结构式为:ClCl电子式电子式ClCl.二、物理性质二、物理性质黄绿色、有强烈刺激性气味的(有黄绿色、有强烈刺激性气味的(有毒)气体,比空气密度大,易液化,毒)气体,比空气密度大,易液化,能溶于水(通常能溶于水(通常1:2),较难溶于),较难溶于饱和食盐水。工业用氯常以液氯形饱和食盐水。工业用氯常以液氯形式贮存在钢瓶中式贮存在钢瓶中三、三、化化学学性性质质歧化性歧化性氧化性氧化性与水反应与水反应与碱反应与碱反应氧化绝大多数金属到最高价态氧化绝大多数金属到最高价态氧
2、化部分非金属如氧化部分非金属如H2、P等等等等氧化含元素低价态的化合物如氧化含元素低价态的化合物如S2-、I、Br-、Fe2+、SO32-、H2S、NH3等等等等有机反应有机反应与烷烃、烯烃、炔烃、苯、醛等与烷烃、烯烃、炔烃、苯、醛等1、氧化性、氧化性(1)氧化绝大多数金属氧化绝大多数金属(2)氧化部分非金属氧化部分非金属P、H2等等现象:产生大量白色烟雾现象:产生大量白色烟雾现象:现象:苍白色火焰,瓶苍白色火焰,瓶口冒白雾口冒白雾混合后光照混合后光照或点燃可爆炸或点燃可爆炸注意:注意:PCl3是液体,是液体,PCl5是固体是固体2Na+ +Cl2=2NaCl点燃Cu+ +Cl2= = CuC
3、l2点燃剧烈燃烧,火焰呈黄色,生成白色固体铜丝在氯气里剧烈燃烧,产生棕黄色的烟,产物溶于水后,溶液呈蓝绿色2Fe+ +3Cl2=2FeCl3点燃铁丝剧烈燃烧,产生棕褐色的烟,产物加水后呈棕黄色2P+ +3Cl2=2PCl3点燃2P+ +5Cl2=2PCl5点燃PCl3+ +Cl2=PCl5点燃(3)氧化含元素低价态的化合物如)氧化含元素低价态的化合物如H2S、NH3、SO2、Na2SO3、NaBr、KI、FeBr2、FeI2溶液等溶液等Cl2+2KBr=2KCl+Br2Cl2+2KI=2KCl+I2Cl2+S2-=2Cl-+SCl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+Cl2+SO32-+H2O=
4、2Cl-+2H+SO42- 3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2成分成分表现的性质表现的性质Cl2HClOH+Cl-氯水呈黄绿色氯水呈黄绿色强氧化性强氧化性加成反应加成反应强氧化性强氧化性杀菌杀菌.消毒消毒.漂白漂白弱酸性弱酸性不稳定性(氯水的保存)不稳定性(氯水的保存)强酸性强酸性沉淀反应沉淀反应Cl2+H2OHCl+HClO使酸碱指示剂先变色后退色使酸碱指示剂先变色后退色H+、HClO的作用的作用氯水的成分:氯水的成分: Cl2H2OHClOH+Cl-OH-ClO-2、歧化性、歧化性 (1)与水反应)与水反应回答问题回答问题1.滴入紫色石蕊试液滴入紫色石蕊试液2.滴入滴入FeCl2溶液中
5、溶液中3.滴入滴入AgNO3溶液溶液4.滴入滴入Na2CO3溶液中溶液中5.SO2通入氯水中通入氯水中6.加入足量镁粉加入足量镁粉现象现象方程式方程式思考:思考:新制氯水和久置氯水有何不同?新制氯水和久置氯水有何不同?液氯和氯水有何不同?液氯和氯水有何不同?练习一练习一:今有甲、乙、丙三瓶等体积:今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水,浓度均为的新制氯水,浓度均为0.1molL-1。如。如果在甲瓶中加入少量的果在甲瓶中加入少量的NaHCO3晶体,晶体,在乙瓶中加入少量在乙瓶中加入少量NaHSO3晶体,丙晶体,丙瓶不变。片刻后,甲、乙、丙三瓶溶瓶不变。片刻后,甲、乙、丙三瓶溶液中液中HClO的物质的
6、量的浓度大小关系的物质的量的浓度大小关系是是_(溶液体积变化忽(溶液体积变化忽略不计)。简述理由略不计)。简述理由_。甲甲丙丙乙乙练习二练习二:当不慎有大量的氯气逸当不慎有大量的氯气逸出周围的空间时,可以用浸有一出周围的空间时,可以用浸有一定浓度某物质的水溶液的毛巾捂定浓度某物质的水溶液的毛巾捂住鼻子,该物质应采用()住鼻子,该物质应采用()NaOHNaClKBrNa2CO3D(2)与碱反应)与碱反应2Cl2Cl2 2 + 2Ca(OH) + 2Ca(OH)2 2 = CaCl = CaCl2 2 + Ca(ClO) + Ca(ClO)2 2 + 2H + 2H2 2O OClCl2 2 +
7、2NaOH = NaCl + NaClO + H + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2 2O O 漂白粉的主要成分漂白粉的主要成分CaClCaCl2 2 Ca(ClO) Ca(ClO)2 2 漂白粉的有效成分漂白粉的有效成分 Ca(ClO) Ca(ClO)2 2 有漂白性的物质有漂白性的物质 Na Na2 2O O2 2 O O3 3 HClO HClO 氯水氯水SOSO2 2 活性炭活性炭三三种种漂漂白白原原理理氧化漂白氧化漂白NaNa2 2O O2 2 O O3 3 HClO HClO 氯水氯水不可逆,加热不复原不可逆,加热不复原化合漂白化合漂白SOSO2 2 漂白品红等
8、可逆,加热复原漂白品红等可逆,加热复原物理漂白物理漂白活性炭木炭等活性炭木炭等 可逆,属物理变化,可逆,属物理变化,加热解析复原加热解析复原3Cl3Cl2 2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 3 + 3H + 3H2 2O O漂白粉漂白原理漂白粉漂白原理Ca(ClO)Ca(ClO)2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O=CaCOO=CaCO3 3+ 2HClO+ 2HClO3、与某些有机物反应:与某些有机物反应:取代、加成取代、加成等等如:烷、烯、炔、苯、甲苯等。如:烷、烯、炔、苯、甲苯等。(注意反应条件)(注意反应条件)四、
9、用途四、用途结构结构性质性质用途用途决定决定体现体现决定决定体现体现Cl2盐酸盐酸CuCl2消毒剂消毒剂漂白剂漂白剂FeCl3PCl3PCl5氯仿氯仿自来水自来水八四消毒液八四消毒液五、制法五、制法1、能生成氯气的反应、能生成氯气的反应2KMnO2KMnO4 4+16HCl+16HCl(浓)(浓) = 2MnCl = 2MnCl2 2+2KCl+5Cl+2KCl+5Cl2 2+8H+8H2 2O OMnOMnO2 2+4HCl+4HCl(浓)(浓) MnCl MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O(实验室制法)(实验室制法)KClOKClO3 3+6HCl(+6HCl(浓)浓
10、) = KCl+3Cl = KCl+3Cl2 2+3H+3H2 2O OCa(ClO)Ca(ClO)2 2+4HCl+4HCl(浓)(浓) = CaCl = CaCl2 2 + 2Cl+ 2Cl2 2+2H+2H2 2O OHClO+HClHClO+HCl(浓)(浓) = Cl = Cl2 2+2H+2H2 2O OCuClCuCl2 2 = Cu+Cl = Cu+Cl2 2电解电解2NaCl(2NaCl(熔化熔化 )= 2Na+Cl )= 2Na+Cl2 2电解电解2NaCl+3H2SO4+MnO2=2NaHSO4+MnSO4+Cl2 +H2O2NaCl+2H2NaCl+2H2 2O = 2
11、NaOH+ClO = 2NaOH+Cl2 2+H+H2 2电解电解工业制法工业制法思考思考1:制备氯气的装置还可以制备什么气体?:制备氯气的装置还可以制备什么气体?2、实验室制备氯气、净化、收集、尾气处理装置、实验室制备氯气、净化、收集、尾气处理装置思考思考2:还可以采取什么方法收集氯气?:还可以采取什么方法收集氯气?思考思考3:如何验满?:如何验满?HClHCl排饱和食盐水排饱和食盐水湿润淀粉碘化钾试纸或蓝色石蕊试纸湿润淀粉碘化钾试纸或蓝色石蕊试纸思考思考5:足量:足量MnO2和含和含4molHCl的浓盐酸加热制得的浓盐酸加热制得Cl2物质的量物质的量_1mol(填小于或等于或大于)(填小于
12、或等于或大于)思考思考6:该反应温度为什么不能太高?:该反应温度为什么不能太高?思考思考7:若实验室没有浓盐酸,可用什么代替?:若实验室没有浓盐酸,可用什么代替?NaClNaCl固体和浓固体和浓H H2 2SOSO4 4亦可用亦可用NaClNaCl和和NaHSONaHSO4 4固体代替固体代替 思考思考4:盐酸作用?:盐酸作用?还原剂与酸还原剂与酸小于小于盐酸是挥发性酸,温度再高盐酸是挥发性酸,温度再高Cl2中中HCl含量高含量高思考思考8:如果实验室没有:如果实验室没有MnO2,可用哪些物质代替?,可用哪些物质代替?KMnO4、KClO3、K2Cr2O7、PbO2、Ca(ClO)2练习三:练
13、习三:实验室制取下列各组实验室制取下列各组气体,气体发生装置和收集装气体,气体发生装置和收集装置完全相同的是(置完全相同的是()A.H2和和O2B.CO2和和H2SB.C.O2和和NH3D.Cl2和和HClBD练习四:练习四:在在100mL、12molL-1浓盐酸浓盐酸中加入足量二氧化锰,加热,充分反中加入足量二氧化锰,加热,充分反应后得到的氯气量(不考虑氯气在反应后得到的氯气量(不考虑氯气在反应液中的溶解损失(应液中的溶解损失()A.0.6molB.在在0.3mol0.6mol之间之间C.0.3molD.小于小于0.3molD练习五:练习五:湿润的淀粉碘化钾试纸湿润的淀粉碘化钾试纸接触某气体
14、而显蓝色,该气体可接触某气体而显蓝色,该气体可能是能是Cl2NO2H2SSO2HCl溴蒸气溴蒸气中的中的()A.B.C.D.C练习六:练习六:下列各组离子下列各组离子,在溶液中可在溶液中可以大量共存的是以大量共存的是()A.K+H+MnO4-Cl-B.ClO-Cl-K+OH-C.K+ClO-Na+S2-D.Fe3+Cl-Na+ClO-六、氯气知识的综合应用六、氯气知识的综合应用B练习七:练习七:在含有在含有FeBr2和和FeI2的混合的混合溶液中通入过量氯气,然后把这些溶溶液中通入过量氯气,然后把这些溶液蒸干,并将残渣灼烧,最后留下来液蒸干,并将残渣灼烧,最后留下来的固体是(的固体是()A.F
15、eCl2B.FeCl3、I2B.C.Fe(OH)3D.Fe2O3D练习八:练习八:为了提高生活用水的标为了提高生活用水的标准,自来水厂常用准,自来水厂常用Cl2和和FeSO47H2O同时进行消毒、净同时进行消毒、净化,以改善水质,请简述其理由。化,以改善水质,请简述其理由。练习九:练习九:下列物质均有灭菌消毒下列物质均有灭菌消毒作用,其中杀作用,其中杀菌能力强又不会菌能力强又不会影响水质的是(影响水质的是()A.液氯液氯B.漂白粉漂白粉C.臭氧臭氧D.石灰石灰C练练习习十十:关关于于氯氯气气和和SO2性性质质的的叙叙述述正正确确的的是(是()A、在相同条件下,、在相同条件下,Cl2比比SO2更
16、易溶于水更易溶于水B、常常温温下下等等体体积积的的Cl2和和SO2混混合合气气体体通通入入BaCl2溶液时无明显现象溶液时无明显现象C、Cl2和和SO2分别通入分别通入H2S溶液中都可变浑浊溶液中都可变浑浊D、等等体体积积的的Cl2和和SO2分分别别通通入入石石蕊蕊试试液液中中,溶液的紫色立即褪去溶液的紫色立即褪去CH2SO4CuCl2SBr2CHCl3ClCH2CH2ClClCl2+AgSO2+H2OH2SKBr电电解解Cu点点燃燃CH4光光C2H4C6H6FeH2点燃或光照点燃或光照MnO2Ca(OH)2Cl2H2OCO2+H2OHCl光照光照电解饱和电解饱和NaClNaOH浓浓硫硫酸酸,
17、AgNO3AgNO3光光照照Ca(ClO)2PCl3,PCl5Cl2HClO2HClONaClAgCl七、知识体系七、知识体系两大关注内容两大关注内容卤素性质似、变、特卤素性质似、变、特卤离子的检验卤离子的检验F2Cl2Br2I2色味态色味态密度密度熔沸点熔沸点溶解性溶解性(1)在水中在水中颜色颜色(2)有机溶剂有机溶剂中中颜色颜色物物性性一一.卤素单质卤素单质下表列出下表列出Br2、I2在不同溶剂中的颜色在不同溶剂中的颜色水水CCl4苯苯Br2 黄黄 橙橙橙橙 橙红橙红橙橙 橙红橙红I2深黄深黄 褐褐紫紫 深紫红深紫红 淡紫淡紫 紫红紫红F2Cl2Br2I2与金属反应与金属反应与与H2反应反
18、应与水反应与水反应与碱反应与碱反应与还原性物质与还原性物质反应反应化化性性非金属性递变非金属性递变(非金属性强弱判断的依据)(非金属性强弱判断的依据)化学性质化学性质如:如:NH3、H2S、SO2、Na2SO3、NaBr、KI、FeBr2、FeI2溶液等溶液等与某些有机物反应与某些有机物反应如:烷、烯、炔、甲苯如:烷、烯、炔、甲苯等。等。(注意反应条件)(注意反应条件)卤素单质的特性:卤素单质的特性:(1)F2F2+SiF2+SiO2F2+Xe(Kr)F2+H2OHFSiHFSiO2氢氟酸的酸性氢氟酸的酸性AgF、CaF2的溶解性的溶解性F没有正价,没有含没有正价,没有含氧酸氧酸(3)I2碘易
19、升华碘易升华碘遇淀粉变蓝碘遇淀粉变蓝(2)Br2常常温温下下为为深深红红棕棕色色液液体体(唯唯一一的的液液态态非非金金属属单单质质),极极易易挥挥发发产产生生红红棕棕色色溴溴蒸蒸气气,密密封封保保存存在在阴阴冷冷处处,不不能能用用橡皮塞,试剂瓶内加适量水。橡皮塞,试剂瓶内加适量水。1.1.提取溴提取溴粗盐提取后的母液粗盐提取后的母液通入通入ClCl2 2溶解于水中的溶解于水中的BrBr2 2热空气热空气水蒸气水蒸气BrBr2 2蒸气蒸气 冷凝冷凝粗溴粗溴精制精制 提纯提纯高纯溴高纯溴溴、碘的提取溴、碘的提取2.提取碘提取碘浸泡液浸泡液干海带干海带过滤过滤提纯提纯滤液滤液粗碘粗碘碘单质碘单质水水
20、氯气氯气焙焙烧烧HFHClHBrHI色味态色味态溶解性溶解性熔沸点熔沸点密度密度热稳定性热稳定性水溶液的水溶液的酸性酸性还原性还原性1.物物性性2.化化性性二、卤化氢二、卤化氢:喷泉实验喷泉实验在空气中均可形成白雾在空气中均可形成白雾3.3.卤化氢的制备卤化氢的制备(1 1)HClHCl的制备的制备: :原理原理: :难挥发性酸制易挥发性酸难挥发性酸制易挥发性酸 ( (或高沸点酸制低沸点酸或高沸点酸制低沸点酸) )NaCl +NaCl +H H2 2SOSO4 4( (浓浓) )=NaHSO=NaHSO4 4 +HCl +HCl不加热或微热不加热或微热NaCl + NaCl + NaHSONa
21、HSO4 4 =Na=Na2 2SOSO4 4 +HCl +HCl 2NaCl+2NaCl+H H2 2SOSO4 4( (浓浓 ) )=Na=Na2 2SOSO4 4+2HCl +2HCl 收集收集: :向上排气法向上排气法验满验满: :用蘸有浓氨水的玻璃棒放在瓶口用蘸有浓氨水的玻璃棒放在瓶口瓶口出现白烟瓶口出现白烟(NH(NH4 4Cl)Cl)尾气吸收尾气吸收: :用一边缘刚好进入水面以下的倒扣漏斗用一边缘刚好进入水面以下的倒扣漏斗水水蓝色石蕊试纸蓝色石蕊试纸NaCl浓浓H2SO4水水(2 2)HFHF的制备的制备: :CaFCaF2 2+H+H2 2SOSO4 4( ( 浓浓 )=CaS
22、O )=CaSO4 +2HF +2HF不能使用烧瓶不能使用烧瓶, ,应使用衬铅器皿应使用衬铅器皿(3 3)HBrHBr、HIHI的制备:的制备:NaBr+NaBr+H H3 3POPO4 4 ( (浓浓) ) =NaH=NaH2 2POPO4 4+HBr+HBrNaI+NaI+H H3 3POPO4 4 ( (浓浓) ) =NaH=NaH2 2POPO4 4+HI+HI名称名称次氯酸次氯酸亚氯酸亚氯酸氯酸氯酸高氯酸高氯酸分子式分子式氧化性氧化性酸性酸性三、卤素的含氧酸三、卤素的含氧酸酸性比较:酸性比较:HClO4HBrO4HIO4四、卤化银:四、卤化银:AgFAgClAgBrAgI颜色颜色溶解
23、性溶解性稳定性稳定性X-的检验:的检验:五、卤素互化物和拟卤素:五、卤素互化物和拟卤素:卤素互化物卤素互化物ICl: 1.熔沸点熔沸点 2.与与水的反应水的反应 3.与金属的反应与金属的反应 4.共价化合物共价化合物拟卤素拟卤素(CN)2:化学方程式的书写:化学方程式的书写六、两个概念:六、两个概念:可逆反应和萃取可逆反应和萃取可逆反应定义:在可逆反应定义:在同一条件同一条件下,下,既能向正反应方向进行,既能向正反应方向进行,同时同时又能向逆反应方向进行的反应。又能向逆反应方向进行的反应。萃取萃取: :利用溶质在互不相溶的利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同溶剂里溶解度的不同, ,用一种用一
24、种溶剂溶剂把溶质从它与另一把溶质从它与另一溶剂溶剂所所组成的溶液中提取出来的方法组成的溶液中提取出来的方法. .萃取萃取的条件的条件萃取剂与原溶剂不互溶萃取剂与原溶剂不互溶, ,并并 且密度相差越大越好且密度相差越大越好 溶质在萃取剂中的溶解度要溶质在萃取剂中的溶解度要大于在原溶剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度小结:卤族元素从氟到碘顺序小结:卤族元素从氟到碘顺序1.1.原子半径原子半径: :2.2.离子半径离子半径: :3.3.同一元素原子同一元素原子半径和离子半径半径和离子半径: :4.4.原子得电子能力原子得电子能力: :5.5.单质氧化性单质氧化性: :6.6.阴离子还原性阴离子还原性
25、: :7.7.与氢气化合难易与氢气化合难易: :8.8.氢化物稳定性氢化物稳定性: :9.9.氢卤酸的酸性氢卤酸的酸性: :X-X10.10.氢卤酸的还原性氢卤酸的还原性: :11.11.原子序数原子序数: :12.12.单质颜色单质颜色: :13.13.卤化氢颜色卤化氢颜色: :14.14.单质密度单质密度: :15.15.单质熔沸点单质熔沸点: :16.16.单质与水反应难易单质与水反应难易: :17.17.单质在有机溶剂中颜色单质在有机溶剂中颜色: :18.18.单质与水反应剧烈程度单质与水反应剧烈程度: :1.自来水可以用氯气消毒,某学生自来水可以用氯气消毒,某学生用这种自来水配制下列
26、物质的溶液,用这种自来水配制下列物质的溶液,不会产生明显的药品变质问题的是不会产生明显的药品变质问题的是AgNO3FeCl3Na2SO3AlCl3FeCl2Na2CO3NaOH()A.B.C.D.C2.砹是第六周期砹是第六周期A族的元素,判断下族的元素,判断下列关于砹的叙述可能正确的是(列关于砹的叙述可能正确的是()A.由由KAt的水溶液制备砹的化学方程式的水溶液制备砹的化学方程式2KAt+Cl2=2KCl+At2B.相同条件下相同条件下HAt比比HI稳定稳定C.AgAt是一种可溶于水的物质是一种可溶于水的物质D.砹同主族的下一元素可能为金属砹同主族的下一元素可能为金属AD3.碘是原子半径较大
27、的卤族元素,可能碘是原子半径较大的卤族元素,可能呈现金属性,下列事实能说明这个结呈现金属性,下列事实能说明这个结论的是(论的是()A.已经制得了已经制得了IBr、ICl等碘的化合物。等碘的化合物。B.B.已经制得了已经制得了I2O5等碘的氧化物。等碘的氧化物。C.C.已经制得了已经制得了I(NO3)3、I(ClO4)3等含等含I3+的化合物。的化合物。D.D.I2易溶于易溶于KI等碘化物溶液形成等碘化物溶液形成I3-离离子子C4.下列物质加入或通入溴下列物质加入或通入溴水中,水层不能变成无色水中,水层不能变成无色的是(的是()A、MgB、KI溶液溶液C、苯、苯D、二氧化硫、二氧化硫E、FeCl
28、2F、乙烯、乙烯BE5.有一种碘和氧的化合物可以有一种碘和氧的化合物可以称为碘酸碘,其中碘元素呈称为碘酸碘,其中碘元素呈+3、+5两种价态,则这种化合物的两种价态,则这种化合物的化学式是(化学式是()A.I2O4B.I3O5C.I4O7D.I4O9D6.将某种金属卤化物和浓硫酸将某种金属卤化物和浓硫酸在烧瓶里加热后,可得无色卤在烧瓶里加热后,可得无色卤化氢气体,则该金属的卤化物化氢气体,则该金属的卤化物为(为()A、氯化物、氯化物B、氟化物、氟化物C、溴化物溴化物D、碘化物、碘化物A7.用下列方法制备物质一定会失败的用下列方法制备物质一定会失败的()A.食盐晶体与硫酸氢钠共热食盐晶体与硫酸氢钠
29、共热B.工业制盐酸先将工业制盐酸先将H2和和Cl2混合光照混合光照制制HClC.浓磷酸与浓磷酸与NaBr晶体共热制晶体共热制HBrD.浓硫酸与浓硫酸与KI晶体共热制晶体共热制HIBD8.检验氯化氢气体中是否混有氯检验氯化氢气体中是否混有氯气,可采用的方法是(气,可采用的方法是()A.用干燥的蓝色石蕊试纸用干燥的蓝色石蕊试纸B.用干燥的有色布条用干燥的有色布条C.将气体通入将气体通入AgNO3溶液溶液D.用湿润的淀粉碘化钾试纸用湿润的淀粉碘化钾试纸D9.相同状况下,相同容积的三只相同状况下,相同容积的三只试管分别装满下列气体试管分别装满下列气体NH3HClNO2,然后分别将,然后分别将装满气体的三只试管倒立于水槽装满气体的三只试管倒立于水槽中,待充分反应后封住试管口取中,待充分反应后封住试管口取出试管,则试管中溶液的物质的出试管,则试管中溶液的物质的量浓度分别为量浓度分别为_1/22.4mol/L(2 2)制氯气后烧瓶底部的残留物)制氯气后烧瓶底部的残留物10.如何清洗下列仪器中的污垢?如何清洗下列仪器中的污垢?(1 1)做碘升华实验后烧杯壁上的残留物)做碘升华实验后烧杯壁上的残留物 加入少量浓盐酸(可适当加热),使之与加入少量浓盐酸(可适当加热),使之与二氧化锰反应,再用清水洗涤。二氧化锰反应,再用清水洗涤。 加入少量酒精溶解碘,再用清水洗涤。加入少量酒精溶解碘,再用清水洗涤。