内容正文:
第三章《水溶液中离子反应与平衡》单元训练题
一、单选题
1.工业上制备硫酸涉及S、、、等物质。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.32g分子中含有的S―S键个数为 B.1mol与0.5mol反应,转移电子数目为
C.标准状况下,2.24L中分子的数目为 D.的溶液中数目为
2.已知AgCN和AgBr均难溶于水,二者分别为白色固体和淡黄色固体。实验室以NaBr作指示剂,用标准溶液测定废水中的浓度。常温下,AgCN和AgBr的沉淀溶解平衡曲线如图所示,下列说法正确的是
A.等物质的量浓度的NaBr和NaCN溶液,阳离子总浓度相同
B.曲线②表示AgCN的沉淀溶解平衡曲线
C.该实验滴定前滴定管尖嘴部分若有气泡,排除气泡的操作为
D.该滴定实验离子反应的平衡常数为
3.下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A.水电离出的的溶液中:、K+、、Cl-
B.无色溶液中:K+、、、Na+
C.滴加甲基橙试剂显红色的溶液中:Na+、Fe3+、Cl-、
D.在0.1mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、、
4.常温下,向20 ml 0.2 mol/L一元弱碱ROH溶液中逐滴加入0.1 mol/L盐酸,溶液的M值{M=lg[c(ROH)/c(R+)]}随加入盐酸体积的变化曲线如图所示。已知a点pH=9.8,下列说法中错误的是
A.
B.b点时,溶液可能呈中性
C.c点时,
D.a点中水的电离程度小于d点中水的电离程度
5.常温下,下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是
A.使酚酞变红色的溶液:K+、Fe3+、、Cl-
B.水电离的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液中:K+、Na+、、
C.与Al反应能放出H2的溶液中:Fe2+、Na+、、
D.=1×10-13mol/L的溶液中:、Cu2+、Cl-、
6.碱金属硫化物俗称“臭碱”,这是因为在水溶液中由于的强烈水解而呈强碱性,因此在碱金属硫化物溶液中含有多种沉淀剂。在不考虑沉淀的转化时,若低温下向硫化钠溶液中滴加溶液,不可能出现的沉淀为
A.CuS B. C. D.CuO
7.下列各组离子在指定溶液中一定不能大量共存的是
A.使甲基橙显黄色的溶液:、、、
B.的溶液:、、、、
C.中性溶液中:、、、
D.常温下,由水电离产生mol⋅L-1的溶液中:、、、
8.下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是
选项
实验操作和现象
预期实验目的或结论
A
向饱和食盐水中先通入足量氨气至饱和后,再通入二氧化碳
溶液变浑浊,析出
B
向试管中加入2mL2%的溶液,再滴加4~6滴10%的NaOH溶液,振荡
配制用于检验葡萄糖的氢氧化铜悬浊液
C
向NaCl、Nal的混合液中滴加2滴溶液,振荡,沉淀呈黄色
D
室温下,用pH试纸分别测定NaClO溶液和溶液的pH
比较HClO和的酸性强弱
A.A B.B C.C D.D
9.常温下,向氨水中滴加醋酸溶液,溶液中与关系如图所示。
下列叙述错误的是
A.直线代表与的关系
B.Q点对应溶液中:
C.时溶液中:
D.
10.25℃时,用的溶液滴定等浓度、体积为的溶液,混合液的与滴入溶液体积的变化关系如图所示。下列说法错误的是
已知:不考虑溶液混合时温度和体积的变化。
A.a点溶液中,
B.点溶液中,共含6种微粒
C.点溶液中,
D.a、b、c三点溶液中,均为
11.过量与以下的溶液反应,下列总反应方程式错误的是
溶液
现象
化学方程式
A
产生淡黄色沉淀
B
溶液由棕黄色变浅绿色
C
溶液褪色,产生白色沉淀
D
(含酚酞)
溶液由红色变无色
A.A B.B C.C D.D
12.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,中含有的原子数为
B.室温下,的溶液中,由水电离出的数目为
C.环已烷()中含有键的数目为
D.铁的吸氧腐蚀每生成,负极失去个电子
13.工业废水处理过程中,以为沉淀剂,使废水中某些金属离子如、等,生成极难溶的、等沉淀而除去,下列说法正确的是
A.、属于非电解质
B.溶液中,
C.根据反应,可得酸性:
D.已知:反应①、反应②,则反应①与反应②为可逆反应
14.已知:CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO(aq) ΔH<0。 ,下列图像符合浊液中c(Ca2+)变化的是
A.加少量BaCl2(s) B.加少量硫酸溶液
C.加少量蒸馏水 D.适当升高温度
二、非选择题
15.如图是用0.100 0 mol·L-1的盐酸滴定某未知浓度的NaOH溶液的示意图和某次滴定前、后盛放盐酸的滴定管中液面的位置。
请回答下列问题:
(1)仪器A的名称是 。
(2)盐酸的体积读数:滴定前读数为 mL,滴定后读数为 mL。
(3)某实验小组同学的三次实验的实验数据如下表所示。根据表中数据计算出的待测NaOH溶液的平均浓度是 mol·L-1(保留四位有效数字)。
实验编号
待测NaOH溶液的体积/mL
滴定前盐酸的体积读数/mL
滴定后盐酸的体积读数/mL
1
20.00
1.20
23.22
2
20.00
1.21
29.21
3
20.00
1.50
23.48
(4)对下列几种假定情况进行讨论:
①取待测液的滴定管,滴定前滴定管尖嘴处有气泡,滴定后气泡消失,对测定结果的影响是 (填“偏高”“偏低”或“无影响”,下同);
②若滴定前锥形瓶未用待测液润洗,对测定结果的影响是 ;
③标准液读数时,若滴定前俯视,滴定后仰视,对测定结果的影响是 。
16.时,三种酸的电离平衡常数如下:
化学式
HClO
电离平衡常数
3×10-8
1×10-5
回答下列问题(若未指明温度,均指25℃):
(1)一般情况下,当温度升高时, (填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)用蒸馏水稀释的次氯酸,下列各式表示的数值随水量的增加而增大的是_____。(填字母序号,下同)
A. B. C. D.
(3)下列能使醋酸溶液中的电离程度增大,而电离平衡常数不变的是_____。
A.升高温度 B.加水稀释
C.加少量的固体 D.加少量氢氧化钠溶液(忽略反应热效应)
(4)写出向NaClO溶液中通少量CO2的离子方程式: 。
(5)0.1 mol/L CH3COOH的pH为 ,该溶液中由水电离出来的c(H+)为 mol/L。
(6)在碳酸与碳酸氢钠的中性混合溶液中,c(HCO):c(H2CO3)= 。
17.燃煤烟气中的SO2可用多种方法脱除。
I:氧化还原脱除法
(1)使用碘液脱除的反应机理如图所示。
①SO2与I2反应的离子方程式为 。
②将H2SO4与I2分离的方法是 。
③该方案的优点是 。
(2)用NaClO碱性溶液催化脱除时,Ni2O3 的催化机理如下:
(a)Ni2O3 + ClO- → NiO2 + Cl-;
(b)NiO2+ ClO-→ [O]+ Cl-+Ni2O3 ;
(c)SO2+[O] +H2O+ OH- →+ H2O
①活性氧[O]具有极强氧化性的原因是 。
②NaClO碱性溶液脱除SO2的总离子反应方程式是 。
II:碱液脱除法
(3)用Na2CO3溶液、氨水脱除SO2,已知25℃时,含硫物种(即水溶液中H2SO3、、)随pH变化如图所示。
①当用Na2CO3溶液吸收SO2至溶液的pH为4时,发生反应的离子方程式是 。
②当用氨水吸收SO2至溶液的pH=7时,与溶液中、的浓度关系是c()= 。
③由实验测得氨水脱除SO2时,脱硫效率随pH的变化如图所示。在pH<6时,随着pH增大,脱硫效率增大的可能原因是 ;在pH大于6时,随着pH增大,脱硫效率变化不大的可能原因是 。
18.下图所示是电解质溶液的pH随温度变化的图像。
(1)其中符合的pH随温度变化的曲线是 (填编号)。
(2)相同条件下,中 中(填“>”、“<”、或“=”、)。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.A
【详解】A.一个分子中有8个S―S键,32g的物质的量为,则32g所含有S―S键的数目为,故A正确;
B.和的反应是可逆反应,1mol与0.5mol反应转移电子数目小于,故B错误;
C.标准状况下,为固体,不能用气体摩尔体积公式进行计算,故C错误;
D.的硫酸溶液体积未知无法计算氢离子物质的量,故D错误;
故答案选A。
2.D
【详解】A.Br-不水解,CN-水解,等物质的量浓度的NaBr和NaCN溶液,钠离子浓度相同,氢离子浓度不同,阳离子总浓度相同,A错误;
B.以NaBr作指示剂,用标准溶液测定废水中的浓度,说明AgCN的溶度积常数更小,曲线①表示AgCN的沉淀溶解平衡曲线,B错误;
C.标准溶液呈酸性,应装在酸式滴定管中,图为碱式滴定管,C错误;
D.曲线①表示AgCN的沉淀溶解平衡曲线,可得,该滴定实验离子反应为,K=,D正确;
故选D。
3.C
【详解】A.常温下,由水电离的的溶液pH=1或pH=13,与发生反应,不能大量共存,故A错误;
B.无色溶液中有色离子不能大量共存,故B错误;
C.滴加甲基橙试剂显红色的溶液显酸性,Na+、Fe3+、Cl-、不发生离子反应能大量共存,故C正确;
D.Ag+、Cu2+与氨水会发生络合反应不能大量共存,同时Ag+、Cu2+与也不能大量共存,故D错误;
故答案为:C。
4.B
【分析】向20mL 0.2mol•L-1一元弱碱ROH溶液中逐滴加入0.1mol•L-1盐酸,发生反应ROH+HCl=RCl+H2O,由图可知,a点M=lg=0,故c(R+)=c(ROH),b点加入盐酸体积为20mL,溶质为等浓度的ROH和RCl,c点加入盐酸体积为40mL,溶质为RCl,d点加入盐酸大于40mL,溶质为RCl和HCl。
【详解】A.a点pH=9.8,c(H+)=10-9.8mol/L,c(OH-)=10-4.2mol/L,a点M=lg=0,故c(R+)=c(ROH),Kb(ROH)==c(OH-)=1×10-4.2,A正确;
B.b点加入盐酸体积为20mL,溶质为等浓度的ROH和RCl,M=lg<0,故c(R+)>c(ROH),说明溶液中ROH电离程度大于R+水解程度,溶液显碱性,B错误;
C.c点加入盐酸体积为40mL,溶质为RCl,由物料守恒可知c(Cl-)=c(R+)+c(ROH),C正确;
D.a点pH=9.8,c(H+)=10-9.8mol/L,c(OH-)=10-4.2mol/L,溶液呈碱性,c(H+)水=10-9.8mol/L,d点溶质为RCl和HCl,溶液显酸性,M=lg=-3.8,故10-3.8c(R+)=c(ROH),Kb(ROH)==103.8×c(OH-)=1×10-4.2,c(OH-)水=10-8mol/L,水的电离程度a<d,D正确;
故选B。
5.D
【详解】A.酚酞变红色的溶液,此溶液显碱性,氢氧根离子和铁离子生成氢氧化铁沉淀,A不符合题意;
B.水电离的c(H+)=1×10-13mol/L的溶液可能为酸性或碱性,酸性溶液中、碳酸根离子均会和氢离子反应,不能大量共存,B不符合题意;
C.与Al能放出氢气的,容易可能显酸性也可能显碱性,若是碱性,则Fe2+和OH-不共存,若酸性,在酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,会氧化亚铁离子,不能大量共存,C不符合题意;
D.=1×10-13mol/L的溶液显酸性,酸性溶液中、Cu2+、Cl-、相互不反应,能大量共存,D符合题意;
故选D。
6.D
【分析】CuS是黑色难溶物,CuSO4是强酸弱碱盐、Cu2+水解使溶液呈酸性,S2-的强烈水解而使溶液呈强碱性,且S2-还具有强还原性、Cu2+具有弱氧化性,则硫化钠溶液中滴加CuSO4溶液时可能发生复分解反应生成CuS沉淀、也可能发生双水解反应生成Cu(OH)2沉淀和H2S气体、还可能发生氧化还原反应生成S或Cu2S等物质。
【详解】A.Na2S溶液中滴加CuSO4溶液时可发生复分解反应生成CuS沉淀和Na2SO4,故A正确;
B.Cu2+水解使溶液呈酸性,S2-的强烈水解而使溶液呈强碱性,Na2S溶液中滴加CuSO4溶液时可发生双水解反应生成Cu(OH)2沉淀、H2S气体和Na2SO4,故B正确;
C.S2-还具有强还原性、Cu2+具有弱氧化性,Na2S溶液中滴加CuSO4溶液时可发生氧化还原反应生成S、Cu2S和Na2SO4,故C正确;
D.Na2S溶液中滴加CuSO4溶液时可发生双水解反应生成Cu(OH)2沉淀、H2S气体和Na2SO4,不可能生成CuO,故D错误;
故选:D。
7.C
【详解】A.使甲基橙显黄色的溶液pH>4.4,此时溶液既可能呈酸性也可能呈碱性,酸性溶液中、、、能大量共存,故A不符合题意;
B.的溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度,溶液呈碱性,、、、能大量共存,故B不符合题意;
C.中性溶液中水解程度大,即在中性溶液中不能大量存在,故C符合题意;
D.常温下,由水电离产生mol⋅L-1的溶液既可能是酸性也可能是碱性,pH可能为2或12,pH=12时、、、能大量共存,故D不符合题意;
故答案为:C。
8.A
【详解】A.向饱和食盐水中先通入足量氨气至饱和后,形成饱和氨盐水,再通入二氧化碳,溶液中含有钠离子、铵根离子、氯离子、碳酸氢根离子,该条件下的溶解度较低,溶液变浑浊表明析出,故A正确;
B.配制用于检验葡萄糖的氢氧化铜悬浊液,氢氧化钠应该过量,故B错误;
C.NaCl、NaI溶液的浓度未知,向NaCl、NaI的混合液中滴加2滴溶液,振荡,产生黄色碘化银沉淀,不能证明,故C错误;
D.HClO和都是弱酸,可比较它们对应的强碱盐溶液(浓度相同)的pH大小确定其酸性强弱,但是应该使用pH计进行测定,故D错误;
答案为A。
9.B
【分析】氨水中滴加醋酸,发生的反应为:,根据电离常数表达式可知,,有,,随着pH的增大,逐渐减小,因此直线代表与的关系;,有,,随着pH的增大,逐渐增大,因此直线代表与的关系。
【详解】A.根据分析可知,直线代表与的关系,A项正确;
B.根据图中a点数据可计算出:,根据b点的数据可以计算出,,可知,Q点溶液显中性,电荷守恒有:,即,B项错误;
C.加入醋酸溶液,根据反应,得到的混合液,根据电离常数可知,与的水解程度相同,故以一水合氨电离为主,溶液显碱性,使得铵根离子浓度大于醋酸根离子浓度,综合可得,C项正确;
D.根据前述计算可知,,D项正确;
故答案选B。
10.D
【详解】A.a点溶液显酸性,故,故A正确;
B.b点溶液呈中性,含有的微粒有:H2O、HCOO-、Na+、HCOOH、H+、OH-;共6种,故B正确;
C.c点溶液呈碱性,根据电荷守恒:,故,故,故C正确;
D.a点显酸性,c点显碱性,这两点水的电离受到抑制,均小于,故D错误;
答案选D。
11.A
【详解】A.过量 与的溶液反应,生成产生的淡黄色沉淀是S,还生成,过量不能生成,因此,总反应的化学方程式为,A错误;
B.过量 与的溶液反应,生成,总反应的化学方程式为,B正确;
C.过量 与的溶液反应,生成的白色沉淀是,总反应的化学方程式为,C 正确;
D.水解使溶液显碱性,其水溶液能使酚酞变红;过量 与的溶液反应,生成,溶液显酸性,因此,溶液由红色变无色,总反应的化学方程式为,D正确;
综上所述,本题选A。
12.C
【详解】A.标准状况下是固体,的物质的量不是,故A错误;
B.未说明溶液体积,无法计算的数目,故B错误;
C.1个环己烷中含有18个键,环已烷()中含有键,数目为,故C正确;
D.铁的吸氧腐蚀负极电极反应式为,每生成,需要铁失去电子,故D错误;
故选C。
13.B
【详解】A.、属于盐类,都是非电解质,故A错误;
B.溶液中物料守恒的等式为,c(Na+)=0.2mol/L,故,故有c(Na+)-,故,故B正确;
C.反应能发生是因为CuS不溶于硫酸,而酸性:,故C错误;
D.反应①和反应②的条件不同,故不是可逆反应,故D错误;
答案选B;
14.B
【详解】A.加入少量BaCl2固体,Ba2+与结合成BaSO4(s),使平衡正向移动,增大,A错误;
B.加入少量硫酸,增大了,平衡逆向移动,减小,B正确;
C.加入少量蒸馏水,平衡正向移动,但是溶液中含有大量CaSO4(s),得到的溶液仍为CaSO4饱和溶液,则不变,C错误;
D.硫酸钙溶解过程是放热过程,升高温度,平衡向左移动,析出硫酸钙量增多,离子浓度减小,D错误;
故选B 。
15.(1)酸式滴定管
(2) 0.80 22.80
(3)0.110 0
(4) 偏低 无影响 偏高
【分析】滴定管“0”刻度在滴定管的上部,不同于量筒的读数,应该从上往下读数,并且要精确到小数点后两位;
进行多次实验滴定操作,要取这几次标准液滴定的平均值,同时要舍去误差较大的数据,根据酸碱中和反应的物质的量关系计算待测的碱液的浓度;
误差分析注意事项:
装有碱的滴定管尖嘴气泡未排出就用于量取待测液。因为取出的碱量少了(有一部分填充气泡),所用的V(标准液)偏少,结果偏低;
开始俯视读数,终了时仰视读数。使所用盐酸的体积V(标准液)读数增大,结果偏高。
【详解】(1)为避免碱溶液腐蚀玻璃开关,所以B装置是碱式滴定管,A装置为酸式滴定管,故答案为:酸式滴定管;
(2)滴定管“0”刻度在滴定管的上部,应该从上往下读数,所以滴定前读数为0.80,滴定后读数为22.80,故答案为:0.80、22.80
(3)第一次消耗盐酸体积为:23.22-1.20=22.02mL,第二次消耗盐酸体积为:29.21-1.21=28.00mL,第三次消耗盐酸体积为23.48-1.50=21.98mL
第二次消耗盐酸体积与第一次、第三次消耗盐酸体积误差太大,舍去第二次数据,故平均消耗盐酸体积为:,根据反应方程式列式:
,根据比例列式计算得:,故答案为:;
(4)装有碱的滴定管尖嘴气泡未排出就用于量取待测液,因为取出的碱量少了(有一部分填充气泡),所用的V(标准液)偏少,结果偏低,故答案为:偏低;
若滴定前锥形瓶未用待测液润洗,其中装的是待测液,其中的残留水,对待测的物质的量无影响,所以对测定结果的影响是:无影响;
开始俯视读数,终了时仰视读数,使所用盐酸的体积V(标准液)读数增大,结果偏高,故答案为:偏高
16.(1)增大
(2)D
(3)BD
(4)ClO-+CO2+H2O= HClO+HCO
(5) 3 10-11
(6)4.3
【详解】(1)弱酸的电离为吸热过程,升高温度,平衡向电离方向移动,电离常数Ka增大。
(2)用蒸馏水稀释0.10 mol/L的次氯酸时,溶液中次氯酸、次氯酸根离子、氢离子浓度均减小,温度不变,电离常数和水的离子积常数不变;
A.由电离常数公式可知,溶液中,稀释过程中,溶液中次氯酸根离子减小、电离常数不变,则溶液中和的值减小,故A不符合题意;
B.由电离常数公式可知,溶液中=Ka,稀释过程中,电离常数不变,则溶液中的值不变,故B不符合题意;
C.稀释过程中,溶液中氢离子浓度减小,水的离子积常数不变,则溶液中的值减小,故C不符合题意;
D.由水的离子积常数可知,稀释过程中,溶液中氢离子浓度减小,水的离子积常数不变,氢氧根离子浓度增大,则溶液中的值增大,故D符合题意;
故选D。
(3)A.醋酸在溶液中的电离为吸热过程,升高温度,平衡向电离方向移动,电离常数Ka增大,故A不符合题意;
B.加水稀释醋酸溶液时,电离向电离方向移动,醋酸的电离程度增大,温度不变,电离常数不变,故B符合题意;
C.向溶液中加入醋酸钠固体,溶液中醋酸根离子浓度增大,电离平衡左移,醋酸的电离程度减小,故C不符合题意;
D.向溶液中加入少量氢氧化钠溶液,氢氧根离子与溶液中的氢离子反应,向电离方向移动,醋酸的电离程度增大,温度不变,电离常数不变,故D符合题意;
故选BD。
(4)由电离常数可知,次氯酸的电离程度小于碳酸,但大于碳酸氢根离子,所以向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳的反应为ClO-+CO2+H2O= HClO+。
(5)根据已知条件列出“三段式”
Ka()==1×10-5,x=1×10-3,c(H+)=1×10-3mol/L,pH=3,溶液中水的电离被抑制,水电离出的c(H+)和溶液中氢氧根的浓度相等为mol/L=10-11 mol/L。
(6)在碳酸与碳酸氢钠的中性混合溶液中,c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L,c(HCO):c(H2CO3)= =4.3。
17.(1) SO2+I2+2H2O=4H++2I-+ 用四氯化碳等有机溶剂萃取 I2可以循环利用;氧化剂易于获得
(2) 氧原子最外层电子数为6,易于得到电子 SO2+ClO-+2OH-=H2O+Cl-+
(3) 2SO2 ++H2O=2+CO2↑ 2c()+c() 碱性增强,有利于亚硫酸电离,从而促进SO2溶解和反应 碱性过强,有利于氨气的生成,削弱了溶液的碱性,从而不利于SO2的吸收和反应
【详解】(1)①根据反应机理图可得,SO2与I2反应生成H2SO4与HI,离子方程式为:SO2+I2+2H2O=4H++2I-+;
②I2易溶于有机溶剂,将H2SO4与I2分离的方法是用四氯化碳等有机溶剂萃取。
③根据反应机理图可知,该方案的优点是I2可以循环利用;氧化剂易于获得。
(2)①氧原子最外层电子数为6,易于得到电子,所以活性氧[O]具有极强氧化性;
②根据催化机理的三步可得,NaClO碱性溶液脱除SO2生成硫酸根离子和氯离子,总离子反应方程式是SO2+ClO-+2OH-=H2O+Cl-+;
(3)①根据图可知,在pH约为4时,溶液中主要存在HSO,则可发生的主要反应是:CO+ 2SO2 +H2O = CO2↑+ 2HSO;
②pH=7时,溶液呈中性,则c(H+)=c(OH-),根据电荷守恒可知:c(NH4+)=2c(SO)+c(HSO);
③在pH<6时,随着pH增大,碱性增强,有利于亚硫酸电离,从而促进SO2溶解和反应,所以脱硫效率增大;在pH大于6时,碱性过强,有利于氨气的生成,削弱了溶液的碱性,从而不利于SO2的吸收和反应,所以随着pH增大,脱硫效率变化不大。
18.(1)Ⅰ
(2)<
【详解】(1)NH4Al(SO4)2由于Al3+和水解而使溶液呈酸性,温度升高,水解程度增大,溶液中的c(H+)增大,pH减小,故符合0.1mol/LNH4Al(SO4)2溶液的是Ⅰ,故答案为:Ⅰ。
(2)在NH4Al(SO4)2溶液中Al3+和都水解,Al3+的水解抑制的水解;NH4HSO4能完全电离成、H+和硫酸根离子,在NH4HSO4溶液中,H+也抑制的水解,且比同浓度的NH4Al(SO4)2溶液中的Al3+抑制程度更大,所以相同条件下,0.1mol/LNH4Al(SO4)2溶液中c()小于0.1mol/LNH4HSO4溶液中c(),故答案为:<。
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