内容正文:
(本卷满分100分)
一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2024·湖南郴州高一期末)下列说法正确的是( )
A.HClO的结构式:H-Cl-O
B.NH4Cl的电子式:
C.C60与石墨互为同位素
D.Cl-的结构示意图:
解析 HClO为共价化合物,结构式为H—O—Cl,A错误;氯化铵是由铵根离子与氯离子通过离子键形成离子化合物,电子式,B错误;石墨和C60均是碳元素组成的单质,互称为同素异形体,C错误。
答案 D
2.(2023·山东师大附中月考)已知钍(Th)的原子可发生如下放射性变化:Th→X+He。生成的X是与钫(Fr)同周期的一种元素的原子,下列对X的推断错误的是( )
A.X的氢氧化物是一种强碱
B.X形成的盐均不溶于水
C.X原子核外有7个电子层
D.X的最高正化合价为+2
解析 X的原子序数是88,属于第七周期第ⅡA族的镭元素,根据同主族自上而下金属性逐渐增强可知其氢氧化物是一种强碱,X的碳酸盐难溶于水,但X的硝酸盐易溶于水,B错误。
答案 B
3.(2024·济宁嘉祥一中高一月考)化学和生活、社会发展息息相关。下列说法正确的是( )
A.我国“硅-石墨烯-锗晶体管”技术获得重大突破,所涉元素都是短周期元素
B.“嫦娥五号”返回舱携带的月壤中含有高能原料3He,3 g的3He和2 g的2H具有相同的中子数
C.铊在周期表中位于第六周期,与铝是同族元素,元素符号是Tl,故Tl(OH)3是两性氢氧化物
D.裂变实验中生成的56号钡元素是第五周期第ⅡA族元素,猜测其单质可与水发生置换反应
解析 Si和C是短周期元素,Ge是长周期元素,A错误;3 g的3He的物质的量为1 mol,含有1 mol中子;2 g的2H的物质的量为1 mol,含有1 mol中子,B正确;铊在周期表中位于第六周期,与铝是同族元素,但Tl(OH)3碱性远强于氢氧化铝,不是两性氢氧化物,而是强碱,C错误;56号钡元素是第六周期第ⅡA族元素,金属性强于Ca,Ca可以和水发生置换反应生成氢气,则Ba可以和水发生置换反应生成氢气,D错误。
答案 B
4.(2024·重庆八中高一期末)2006年科学家以钙离子(Ca2+)撞击锎(98Cf)靶,产生了一种超重元素——(Og),下列说法中正确的是( )
A.的性质比较活泼,能形成多种化合物
B.24 g钙离子(Ca2+)中所含电子数为10NA
C.(Og)在元素周期表中位于第七周期第0族
D.钙离子撞击锎产生的过程可表示为:98Cf+Ca→Og+2n
解析 118号元素,最外层有8个电子,结构稳定,性质不活泼,A错误;Ca2+原子核外有18个电子24 g钙离子(Ca2+)中所含电子数为×18×NA=9NA ,B错误;(Og)是118号元素,在元素周期表中位于第七周期第0族,C正确;根据质量守恒,钙离子撞击锎产生的过程可表示为:98Cf+Ca→Og+3n,D错误。
答案 C
5.(2023·重庆八中高一检测)下列有关原子结构和元素周期律的说法正确的个数是( )
①硒化氢比硫化氢稳定 ②元素周期表中第一纵行的元素都是碱金属 ③第ⅦA族元素是同周期中非金属性最强的元素 ④原子序数为22的元素位于元素周期表的第四周期第ⅡB族 ⑤随着元素原子序数的递增,元素最高正价从+1到+7,负价从-7到-1重复出现
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
解析 ①Se与S是同主族元素,非金属性Se小于S,则硫化氢比硒化氢稳定,①错误;②氢元素也属于ⅠA族元素,它不属于碱金属元素,②错误;④原子序数为22的元素位于元素周期表的第四周期第ⅣB族,④错误;⑤第二周期元素中,O不能表现+6价、F不能表现+7价,而同周期元素最低化合价是从-4→-1价,⑤错误;只有③正确,故选A。
答案 A
6.下列关于元素金属性、非金属性的说法正确的是( )
A.HCl的酸性强于H2S的,故非金属性:Cl>S
B.ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素
C.仅用AlCl3、MgCl2、NaOH三种溶液,无法验证Mg、Al的金属性强弱
D.ⅦA族元素的阴离子还原性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强
解析 HCl、H2S都不是Cl、S的最高价含氧酸,无法根据二者酸性的强弱比较Cl、S元素的非金属性强弱,故A错误;同一周期元素,元素的金属性随着原子序数的增大而减弱,所以ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素,故B正确;氢氧化铝溶于NaOH溶液,而氢氧化镁不溶,说明氢氧化铝为两性氢氧化物,所以金属性:Mg>Al,可仅用AlCl3、MgCl2、NaOH三种溶液验证Mg、Al的金属性强弱,故C错误;ⅦA族元素的阴离子还原性越强,对应元素的非金属性越弱,则其最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,故D错误。
答案 B
7.(2024·黑龙江牡丹江一中高一段考)关于元素周期表的判断,下列说法正确的是( )
A.Ⅷ族元素种类最多
B.第三周期第ⅣA族元素和第四周期第ⅣA族元素的原子序数之差为10
C.已知第六周期某主族元素的最外层电子数为2,那么该元素的原子序数为56
D.最外层电子数相同的元素一定位于同一主族
解析 ⅢB族元素种类最多,A错误;第三周期第ⅣA族元素为Si,第四周期第ⅣA族元素为Ge,两者原子序数相差18,B错误;已知第六周期某主族元素的最外层电子数为2,其位于第六周期ⅡA族,该元素的原子序数为56,C正确;氦和镁最外层电子数都是2,但不在同一族,D错误。
答案 C
8.(2024·陕西西安高一期末)下列相关说法中,正确的个数为( )
①金属性:Be<Mg<Ca<K
②氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4
③微粒半径:K+>Cl->S2->Al3+
④氧化性:Cl2>S>Se>Te
⑤酸性:H2SO4>H3PO4>H2SiO3
⑥沸点:HI>HBr>HCl>HF
⑦离子的还原性:S2->Cl->Br->I-
A.7个 B.6个
C.5个 D.4个
解析 ③核外电子排布相同的微粒,其微粒半径随原子序数的增大而减小,微粒半径排列为S2->Cl->K+>Al3+,③错误;⑥HF中含分子间氢键,沸点最高,其它氢化物中相对分子质量大的沸点高,则沸点为HF>HI>HBr>HCl,⑥错误;⑦非金属性越强,相应阴离子的还原性越弱,还原性是S2->I->Br->Cl-,⑦错误;①②④⑤正确。
答案 D
9.根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是( )
A.气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4
B.氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C.如图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D.用中文“”(ào )命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
解析 元素的非金属性决定气态氢化物的稳定性,由于非金属性:O>N>Si,所以气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4,A正确;氢元素可以与氧元素、氮元素等形成水、氨气等共价化合物,也可与Na等元素形成离子化合物,B正确;如图所示实验可证明酸性:HCl>H2CO3>H2SiO3,但元素的非金属性的强弱与元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱有关,HCl不是氯元素的最高价氧化物所对应的水化物,故不能根据酸性强弱来判断氯和碳的非金属性强弱,C不正确;根据元素周期表可知,D正确。
答案 C
10.(2024·重庆八中高一期末)五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大,其最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系如下图,下列说法不正确的是( )
A.元素X可能是氢
B.X2W中各原子均达到8电子稳定结构
C.离子半径:r(Z)<r(W)
D.元素气态氢化物的稳定性:YH3>MH4
解析 短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数依次增大,根据最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系图,X最高价为+1,则X可能是氢或锂元素;Y最高正价为+5,Y是N元素;Z最高正价为+3,Z是Al元素;M最高正价为+4,M是Si元素;W最低负价为-2,W是S元素,A正确;X2W可能是H2S,H原子没有达到8电子稳定结构,B错误;电子层数越多半径越大,离子半径:r(Al3+)<r(S2-),C正确;非金属性N>Si,气态氢化物的稳定性:NH3>SiH4,D正确。
答案 B
11.根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是( )
选项
事实
推测
A
CaCO3和BaCO3都难溶于水
SrCO3也难溶于水
B
Si是半导体材料,同族的Ge也是半导体材料
第ⅣA族元素的单质都可做半导体材料
C
HCl在1 500 ℃时分解,HI在230 ℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2在高温时能反应,S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
解析 同一主族元素的性质相似,CaCO3和BaCO3都难溶于水,因此SrCO3也难溶于水,A正确;在元素周期表中,位于金属和非金属分界处的元素单质能做半导体,例如Pb不位于金属元素和非金属元素分界处,所以并不是所有的第ⅣA族元素的单质都能做半导体材料,B错误;元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性:Cl>Br>I,所以氢化物的稳定性:HCl>HBr>HI,则HBr的分解温度介于二者之间,C正确;元素的非金属性越强,其单质与氢气越容易化合,非金属性:S>P>Si,所以P与H2在高温时能反应,D正确。
答案 B
12.(2024·邢台会宁中学高一期末)下列叙述正确的是( )
①A和B都是元素周期表的主族金属元素,A在B的左下方,则A肯定比B的金属性强 ②1 mol A能从酸中置换出1.5 mol H2,1 mol B能从酸中置换出1 mol H2,可以证明A比B的金属性强 ③Fe(OH)2比Mg(OH)2碱性弱,则可以得到Fe比Mg的金属性弱 ④H2S比HBr的酸性弱,证明Br比S的非金属性强 ⑤Na2S+Br2===2NaBr+S↓,足以证明非金属性Br>S ⑥单质A比单质B的熔沸点高,可以证明A比B的非金属性弱
A.①②④⑥ B.①⑤
C.②③⑤ D.②③④⑥
解析 ②金属性强弱和与酸反应置换出氢气的多少无关,错误;③判断金属性的强弱应该利用其最高价氧化物的水化物的碱性强弱进行对比,Fe(OH)2不是其最高价氧化物的水化物,错误;④判断非金属性强弱时应该利用元素的最高价含氧酸比较,而不是无氧酸,错误;⑥单质的熔、沸点高低属于物理性质,不能用于比较元素的非金属性强弱,错误;①⑤正确。
答案 B
13.科学家合成了一系列具有独特化学性质的氢铝化合物(AlH3)n,常用作还原剂。已知,最简单的氢铝化合物的化学式为Al2H6,它的熔点为150 ℃且熔融状态不能导电,燃烧时放出大量的热量。Al2H6的球棍模型如图所示。下列说法错误的是( )
A. Al2H6中Al为+3价,H为-1价
B.Al2H6中含有离子键和极性共价键
C.Al2H6为共价化合物
D.Al2H6在空气中完全燃烧,产物为氧化铝和水
解析 在Al2H6中Al为+3价,H为-1价,A正确;Al2H6的熔融状态不能导电,说明Al2H6为共价化合物,不是离子化合物,Al2H6中含有的化学键都是极性共价键,B错误;Al2H6为共价化合物,C正确;Al2H6在空气中完全燃烧,根据元素守恒可知燃烧产物为氧化铝和水,D正确。
答案 B
14.(2024·银川育才中学高一期末)W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,X是地壳中含量最多的元素,Y元素的原子是短周期中原子半径最大的原子,Z的质子数比W和X的质子数之和少1,下列说法错误的是( )
A.原子半径:Y>Z>W>X
B.化合物WX2中含有非极性共价键
C.非金属性:W < X
D.单质Z可与Y的最高价氧化物的水化物反应生成H2
解析 W、X、Y和Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,X是地壳中含量最多的元素,则X为O;W原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,则其最外层电子数为4,W为C元素;Y元素的原子是短周期中原子半径最大的原子,则Y为Na;Z的质子数比W和X的质子数之和少1,则Z的质子数为6+8-1=13,即Z为Al元素。根据周期表中原子半径变化规律可知原子半径Y>Z>W>X,A正确;化合物WX2为CO2,其中含有极性共价键,不含非极性共价键,B错误;同周期主族元素从左至右,元素非金属性递增,C正确;铝可以和氢氧化钠溶液反应生成氢气,2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑,D正确。
答案 B
二、非选择题(本题4小题,共58分)
15.(14分)(2024·山西忻州高一期末)阅读下面一段材料,根据所学知识,回答下列问题:
将用砂纸打磨过的在空气中燃烧,生成和,氮化镁溶于水得到固体和,将Mg(OH)2固体溶于,得到无色溶液,将无色溶液经过一系列操作得到,将MgCl2·6H2O在气流中加热得到。
(1)镁在元素周期表中的位置是__________,MgCl2中含有的化学键类型为__________。
(2)常温下,上述有标号的物质中,能导电的是__________(填序号,下同),属于电解质的有__________。
(3)写出氮化镁固体溶于水发生反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(4)实验1:将一块金属钠投入MgCl2溶液中,写出发生反应的离子方程式:________________________________________________________________________。
实验2:将已经打磨过的、大小相同的镁条与铝片分别同时投入足量1 mol·L-1的稀硫酸中,相同时间内,观察到的现象为__________,可得出的结论是________________________________________________________________________。
解析 (1)镁为12号元素,在元素周期表中的位置是第三周期第ⅡA族,MgCl2是由镁离子和氯离子构成的离子化合物,含有的化学键类型为离子键;
(2)能导电的是①镁条、⑥稀盐酸;酸、碱、盐、金属氧化物等均属于电解质;属于电解质的有②氧化镁、③氮化镁、④氢氧化镁、⑦六水氯化镁晶体、⑧氯化氢、⑨氯化镁;
(3)氮化镁溶于水得到Mg(OH)2和10电子分子,结合质量守恒可知,10电子分子为氨分子,故反应为Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑;
(4)钠和水生成NaOH和氢气,NaOH又和氯化镁生成Mg(OH)2和氯化钠,2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑、Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓,或写成2Na+Mg2++2H2O===Mg(OH)2+H2↑+2Na+;根据镁、铝在周期表中的位置可知,镁活动性大于铝,则观察到的现象为加入镁条比加入铝片产生气泡的速率更快、反应更剧烈,可得出的结论是Mg的金属性比Al的强。
答案 (1)第三周期第ⅡA族 离子键
(2)①⑥ ②③④⑦⑧⑨
(3)Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2+2NH3↑
(4)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑、Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓[写成“2Na+Mg2++2H2O===Mg(OH)2+H2↑+2Na+”也可以] 加入镁条比加入铝片产生气泡的速率更快、反应更剧烈 Mg的金属性比Al的强
16.(14分)元素是构成我们生活的世界中一切物质的“原材料”。
(1)1869年,门捷列夫在前人研究的基础上制出了第一张元素周期表,到20世纪初,门捷列夫在周期表中为未知元素留下的空位逐渐被填满。而且,随着对原子结构的揭秘,科学家们发现了元素性质不是随着相对原子质量的递增呈现周期性变化,而是随着原子序数(核电荷数)的递增呈现周期性变化。其本质原因是________(填字母)。
A.随着核电荷数的递增,原子核外电子排布呈现周期性变化
B.随着核电荷数的递增,原子半径呈现周期性变化
C.随着核电荷数的递增,元素最高正化合价呈现周期性变化
(2)有A、B、D、E、X、Y、Z七种短周期主族元素。X与Y处于同一周期,Y的最高价氧化物对应的水化物与强酸、强碱均能反应。Z的单质常温下为气态,相同条件下相对于氢气的密度为35.5。其余元素的信息如图所示:
①上述七种元素中,处于第二周期的有______(填元素符号),X在周期表中的位置是______。
②E的原子结构示意图为________________。
③Y单质与X的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
④B和D的最高价氧化物对应的水化物的化学式分别为____________、____________,二者酸性前者________(填“强于”或“弱于”)后者,原因是B和D的非金属性有差异,利用原子结构解释产生差异的原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 (1)科学家们发现了元素性质不是随着相对原子质量的递增呈现周期性变化,而是随着原子序数(核电荷数)的递增呈现周期性变化,其本质原因是随着核电荷数的递增,原子核外电子排布呈现周期性变化。(2)Y的最高价氧化物对应的水化物与强酸、强碱均能反应,故Y为Al,X与Y处于同一周期,故X为第三周期元素,且X最外层有1个电子,故X为Na;Z的单质常温下为气态,相同条件下相对于氢气的密度为35.5,故Z为Cl;同一周期从左到右,原子半径逐渐减小,根据题图知A为H,B和D为第二周期元素,E为第三周期元素;B最外层有4个电子,故B为C;D最外层有5个电子,故D为N;E最外层有6个电子,故E为S。
答案 (1)A
(2)①C、N 第三周期ⅠA族 ②
③2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑ ④H2CO3 HNO3 弱于 C和N具有相同的电子层数,N的核电荷数多于C,N的半径小于C,N原子核对最外层电子的吸引力大于C,故N的非金属性强于C
17.(16分)(2023·许昌高一检测)元素周期律(表)是认识元素化合物性质的重要理论。
(1)某学习小组研究了金属锂、钠、镁的性质后发现:
ⅰ.锂、镁和水反应均较为微弱,钠和水反应较为剧烈
ⅱ.锂和镁的氢氧化物均为中等强度的碱
ⅲ.锂、镁在空气中燃烧均生成氧化物,而钠在空气中燃烧生成过氧化物
根据以上事实,可知锂、钠、镁三种元素的金属性强弱关系是________(用“>”“<”或“=”)。
(2)锶(38Sr)元素广泛存在于矿泉水中,是一种人体必需的微量元素,在元素周期表中与20Ca和56Ba同属于第ⅡA族。
①碱性:Sr(OH)2________(填“>”或“<”)Ba(OH)2。
②用原子结构的观点解释锶的化学性质与钡差异的原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)硒(Se)的部分信息如图,且知34Se、35Br位于同一周期。
O
S
Se
Br
①Se在元素周期表中的位置是________________________________________________________________________。
②H2Se的电子式是________________________________________________________________________。
③Cl、Se、Br的非金属性强弱的顺序是________;能证明上述强弱关系的事实是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(写出一条即可)。
④某同学对SeO2(白色的挥发性固体,易溶于水)的各种不同化学性质进行推测,并用SO2水溶液、H2O2溶液、NaOH溶液、稀H2SO4等试剂进行实验,证明了推测是正确的。完成表中内容:
编号
性质推测
化学方程式
1
氧化性
SeO2+2SO2+2H2O===Se+2H2SO4
2
________
___________________________________________
3
________
___________________________________________
解析 (1)金属越活泼,与水反应越剧烈,最高价氧化物对应的水化物碱性越强,与氧气反应得到的产物种类越多,结构越复杂,因此锂、钠、镁三种元素的金属性强弱关系为Na>Mg=Li;(2)①金属性Sr在Ca与Ba之间,因此碱性:Sr(OH)2<Ba(OH)2;②Sr的位置在Ca与Ba之间,与钙和钡位于同一主族,但锶的原子半径比钡小,原子核对最外层电子的吸引力大,失电子能力弱,因此化学性质与钡有差异;(3)①Br为第四周期第ⅦA族的元素,Se在Br的左侧,因此Se位于第四周期第ⅥA族;②H2O的电子式为,Se与O为同主族,氢化物结构相似,因此H2Se的电子式为;③Cl与Br同主族,非金属性:Cl> Br,Se与Br同周期,非金属性:Se<Br,由此可知Cl、Se、Br的非金属性强弱的顺序为Cl>Br>Se;④SeO2的性质与SO2的性质相似,由此可知SeO2还具有还原性,属于酸性氧化物,用SeO2与H2O2溶液反应,可验证SeO2具有还原性,方程式:SeO2+H2O2===H2SeO4;用SeO2与NaOH溶液反应可验证SeO2为酸性氧化物,方程式:SeO2+2NaOH===Na2SeO3+H2O。
答案 (1)Na>Mg=Li (2)①< ②锶和钡位于同一主族,与钡相比锶的原子半径小,原子核对最外层电子的吸引力大,失电子能力弱
(3)①第四周期第ⅥA族 ②
③Cl>Br>Se HCl比HBr稳定,HBr比H2Se稳定 ④还原性 SeO2+H2O2===H2SeO4 酸性氧化物 SeO2+2NaOH===Na2SeO3+H2O
18.(14分)《石雅》云:“青金石色相如天,或复金屑散乱,光辉灿烂,若众星丽于天也”。青金石的化学组成可表示为(Na,Ca)7~8(Al,Si)12(O,S)24[SO4,Cl2(OH)2]。回答下列问题:
(1)硅在元素周期表中的位置是________;铝离子的结构示意图为________。
(2)Na2O2的电子式为________________。写出一种由青金石中非金属元素组成的既含有极性键又含有非极性键的物质的分子式________________。
(3)青金石所含的短周期元素中,金属性最强的是________,非金属元素原子半径由大到小的顺序为________。S、Cl、Ca、Al、Na、O六种元素离子半径由大到小的顺序为________。
(4)Be与Al的化学性质相似,则Al与NaOH溶液反应的化学方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是________(填字母)。
A.氯、硫的最低负价分别为-1、-2
B.硫化氢在300 ℃时开始分解,HCl在1 500 ℃时开始缓慢分解
C.HClO4的酸性比H2SO3的强
D.向Na2S水溶液中通入Cl2有淡黄色沉淀生成
解析 (3)短周期元素H、O、Si、S、Cl、Na、Al中,金属性最强的是Na;电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,非金属元素原子半径由大到小的顺序为Si>S>Cl>O>H;S、Cl、Ca的离子具有相同的核外电子排布,核电荷数越大半径越小,所以:S2->Cl->Ca2+,同理:O2->Na+>Al3+,S2->Cl->Ca2+,Ca2+比O2-多一个电子层,所以六种元素离子半径由大到小的顺序为S2->Cl->Ca2+>O2->Na+>Al3+;
(5)非金属性强弱是指得电子难易能力,与化合价无关,故选A;硫化氢在300 ℃时开始分解,HCl在1 500 ℃时开始缓慢分解,稳定性:HCl>H2S,能说明氯元素的非金属性比硫元素强,故不选B;H2SO3不是S的最高价含氧酸,HClO4的酸性比H2SO3的强,不能说明氯元素的非金属性比硫元素强,故选C;向Na2S水溶液中通入Cl2有淡黄色沉淀生成,说明氯气的氧化性大于S,能说明氯元素的非金属性比硫元素强,故不选D。
答案 (1)第三周期第ⅣA族
(2) H2O2
(3)Na Si>S>Cl>O>H S2->Cl->Ca2+>O2->Na+>Al3+
(4)2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑
(5)AC
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