内容正文:
2024年中考化学三轮达标巩固题:科学探究题
1.暖贴发热是利用了铁粉生锈放出热量的原理,某小组同学设计并进行实验,探究铁生锈的条件及影响生锈速率的因素。
Ⅰ.探究铁生锈的条件
某兴趣小组对实验进行了创新设计,如右图所示。
取3段光亮无锈的细铁丝,绕成螺旋状,放入3支干燥洁净的试管底部,实验保证足够的时间。
(1)实验①②无明显现象,实验③中铁丝生锈,铁生锈实际上是铁与空气中的 发生反应的结果。
(2)当铁丝足量,时间足够长,实验③进入试管内的水的液面约上升 ,若该实验用来测定空气中氧气含量则优点是 。
Ⅱ.探究影响铁生锈速率的因素
[查阅资料]暖贴的发热材料主要有铁粉、活性炭、食盐、水等物质。
[猜想假设]
①活性炭能加快铁粉生锈的速率。②食盐能加快铁粉生锈的速率。
[进行实验]下表是2g铁粉、5g水与不同量活性炭、食盐均匀混合后,在10分钟内温度上升的实验记录。
实验编号
活性炭/g
食盐/g
温度上升值/°C
1
0
0
0.1
2
0.2
0
22.0
3
0
x
3.1
4
0.2
0.1
56.3
[解释与结论]
(1)表中x的值为 。
(2)对比实验1和3,得出的结论是 。
(3)欲得出结论“活性炭与食盐同时存在会大幅度加快铁生锈速率”,需要对比 (填实验编号)。
[反思与评价]
(4)暖贴在使用前要注意 。
2.学完盐的化学性质之后 ,某化学兴趣小组展开了对 Al 与 CuCl2 溶液反应的探究之旅。
实验一:将打磨后的铝片插入 CuCl2 溶液,铝片表面出现红色固体且产生气泡,最终溶 液呈无色。
(1)生成红色固体的化学方程式为 。
(2)该兴趣小组对“产生的气泡” 中气体的成分进行了如下探究:
【猜想与假设】
小强说:该气体可能是 CO2 、O2 、H2;
小明说:不可能是 CO2 , 因为 。
【实验】
(3)小明收集气体,验纯后点燃,产生淡蓝色火焰,该气体为 ,可推测 CuCl2 溶液的 pH 7(填 ” >”、”=”或 ”<” )。
实验二:将实验一所得无色溶液倒入水中 , 出现白色固体。过滤 、洗涤 ,低温烘干。 对所得白色固体作如下探究:
【资料】①AlCl3 能与 H2O 作用生成 Al(OH)3 。Al(OH)3 ,白色固体,不溶于水,受热易分解生 成 Al2O3 和 H2O。
②Al 与 CuCl2 溶液反应会生成 CuCl 。CuCl , 白色固体,不溶于水 ,能溶于含 Cl﹣浓 度较大的溶液 ,受热不分解。
③无水硫酸铜遇水变蓝: CuSO4(白色晶体)+5H2O=CuSO4•5H2O(蓝色晶体)
【猜想与假设】白色固体可能是:a.Al(OH)3 ; b.CuCl ; c. Al(OH)3 和 CuCl。
【实验】
(4)取适量白色固体,利用如图装置充分加热,U 型管中 ,则猜测 b 成立。
【反思】
(5)无色溶液倒入水中后出现白色固体的原因是 。
3.海水晒盐可制得粗盐,粗盐除氯化钠外,还含有 MgCl2、CaCl2、Na2SO4 以及泥沙等杂质,以下是某化学兴趣小组制定的一套制备精盐的实验方案,步骤如图所示:
【查阅资料】
可溶性钡盐有剧毒,可以导致蛋白质变性,破坏体内各种酶,使一系列生理活动被破坏。
【交流与表达】
(1)步骤①中玻璃棒的作用是 ,溶解粗盐时所加水的质量不宜过多,也不宜 过少,过多会造成 ,过少会使得精盐的产率 (填“偏高”或“偏 低”)。
(2)下列试剂 X 符合要求的是 (选填字母)。
A氧化钙 B氢氧化钡溶液 C氢氧化钠溶液 D氢氧化钙溶液 E氢氧化钾溶液
(3)氯化钡溶液和碳酸钠溶液的添加顺序 (填“能”或“不能”)颠倒,沉淀 B 中的成分是 BaSO4、CaCO3 和(填化学式) ,加入盐酸的作用是 。
(4)某同学为了证明溶液 C 是否有盐酸剩余,设计的下列方法中正确的是 (选填字母)。
A取样,加入铜,若无现象,说明盐酸没有剩余
B取样,测溶液 pH,若 pH<7,说明盐酸有剩余
C取样,加碳酸钠溶液,若有气泡产生,说明有盐酸剩余
D取样,加硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,说明有盐酸剩
【反思与评价】
(5)小刚同学认为该方案实际得到的氯化钠比原粗盐中含有的氯化钠要多,请你为他找出理由 。
4.同学们对溶液分解的反应速率的影响因素进行探究。
实验1:探究H2O2溶液浓度、温度对反应速率的影响
【实验方案】在一定温度下,向相同质量的H2O2溶液中加入相同质量的MnO2粉末,测量收集150 mLO2所需的时间:
实验序号
H2O2溶液的浓度%
温度/°C
时间/s
Ⅰ
30
20
待测
Ⅱ
15
30
待测
Ⅲ
a
b
待测
实验2:探究催化剂种类对反应速率的影响
【实验方案】依据下图1装置进行实验(部分仪器略去),用相同粒数的MnO2、CuO、Fe2O3、四种催化剂微球(质量相等、表面积相同),分别进行实验,锥形瓶内压强随时间的变化如图2。
【解释与结论】
(1)实验1中反应的化学方程式是 。
(2)为了达到实验1的目的,补全实验方案:
①若a与b不相等,则a= ;b= 。
②若a与b相等,则设计实验Ⅰ、Ⅲ的目的是 。
(3)实验2中使用相同粒数催化剂微球的原因是 。
(4)通过对实验2数据的分析,下列说法不正确的是 。
a.从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铬或氧化铁
b.每次实验时,海藻酸钠微球的数量应保持相同
c.用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,70s时压强瞬间回落可能是因为橡皮塞被冲开
d.实验中压强增大主要是因为产生了气体,且反应放热
【反思与评价】
(5)实验1是通过测量收集等体积O2所需时间来比较H2O2溶液的反应速率,还可以通过测量 来比较H2O2溶液的反应速率。
5.在一次用餐中,同学们对燃料“固体酒精”产生了好奇,于是对其成分进行研究。
【查阅资料】①该固体酒精是用酒精、氯化钙和氢氧化钠按一定的质量比混合制成。
②氯化钙、氯化钡溶液均呈中性。
【提出问题】
Ⅰ.酒精与氢氧化钠的化学式中都含有“OH”,那么酒精的水溶液是否显碱性?
Ⅱ.固体酒精中的氢氧化钠是否变质?
【实验探究I】(1)请你帮小丽同学从下列试剂中选择合适的试剂进行验证: (填序号)。
A.硫酸铜 B.氯化钠 C.酚酞溶液 D.盐酸
【实验探究Ⅱ】(2)取少量固体酒精于烧杯中,加足量的水充分溶解后静置,发现烧杯底部有白色沉淀。取沉淀于试管中加稀盐酸,有气泡产生。写出沉淀与盐酸反应产生气体的化学方程式 ;分析实验并结合资料得出氢氧化钠已变质。
(3)为进一步确定氢氧化钠的变质程度,分组探究。
①甲组取烧杯上层清液于两支试管中,按下面表格探究。
方案
滴加几滴酚酞溶液
滴加几滴澄清石灰水
现象
溶液变红
产生
结论
清液中有氢氧化钠
清液中有碳酸钠
②乙组认为甲组实验不能证明清液中一定有氢氧化钠,理由是 。他们另取烧杯中上层清液,加足量氯化钡溶液,滴加几滴酚酞溶液,观察到明显现象有 。
【实验结论】经讨论一致认为固体酒精中的氢氧化钠部分变质。
6.某化学兴趣小组的同学发现有一瓶装有溶液的试剂瓶未盖瓶盖且标签破损,如图所示,该小组同学对这瓶溶液进行了如下探究:
【提出问题】这瓶溶液是什么溶液?
【交流讨论】根据受损标签的情况判断,这瓶溶液不可能是 (填序号)。
A.酸溶液 B.碱溶液 C.盐溶液
【获得信息】这种试剂可能是氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠中的一种
【查阅资料】NaCl、BaCl2溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性。
【提出猜想】这瓶溶液是:猜想一:氯化钠溶液;猜想二:氢氧化钠溶液;猜想三:碳酸钠溶液。
【实验探究】
同学
实验操作
实验现象
得出结论
小华
取样滴加无色酚酞试液
溶液呈红色
该溶液不可能是 溶液
(填化学式)
小刚
另取样滴加稀盐酸
产生
该溶液是碳酸钠溶液
小军认为小刚的结论不完全正确,理由是可能是氢氧化钠,因为在空气中变质的氢氧化钠与盐酸反应也能产生气泡。
小组同学讨论后一致认为还需要进行如下实验:
【继续探究】
同学
实验操作
实验现象
得出结论
小军
另取样加入过量的BaCl2溶液
观察到有 产生
猜想二成立
设计这一步骤的目的是
静置后,取上层清液
滴入酚酞试液,溶液呈红色
【探究启示】实验取完药品后应 保存。
7.化学兴趣小组在老师指导下,围绕酸碱中和反应开展探究活动。
【演示实验】将一定量稀硫酸加入氢氧化钠溶液中,并不断搅拌,没有观察到明显现象,但两者确实发生了如下的化学反应:H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O。
【提出问题】反应后溶液中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】甲同学的猜想如下:
猜想I:只有Na2 SO4; 猜想Ⅱ:有 ;
猜想Ⅲ:有Na2SO4和NaOH ; 猜想Ⅳ:有Na2SO4、H2SO4和NaOH
乙同学认为猜想Ⅳ不合理,其理由是 。
【查阅资料】BaCl2+Na2SO4=2NaCl+BaSO4↓ ,BaCl2+H2SO4=2HCl+BaSO4↓。
【实验验证】为了验证其余的猜想,丙同学设计了如下三个实验方案:
①取样滴入石蕊试液
②取样滴入CuSO4溶液
③取样滴入BaCl2溶液
现象
产生白色沉淀
结论
溶液中含有NaOH
溶液中含有NaOH
溶液中含有H2SO4
【得出结论】同学们经过讨论后认为,猜想Ⅲ成立。
【评价反思】
(1)写出方案②中有关反应的化学方程式: 。
(2)方案③不能证明溶液中含有H2SO4,原因是 。
(3)要证明反应后的溶液中是否含有H2SO4,可以选择 (填字母)。
A 酚酞试液 B pH试纸 C CuO
8.实验小组发现酸奶纸质包装盒是由纸、铝、塑组成的6层复合纸包装(见下图),拆解包装盒,并根据铝的应用分析铝的有关性质。
探究一:
(1)包装盒中第④层是铝箔,厚度约为6.5微米(1微米=10-6米),说明金属铝具有较好的 性。利用此性质,生活中铝还能被用来制作 (填写一种物品)。
(2)铝元素进入人体后会直接损害成骨细胞的活性,从而抑制骨的基质合成。酸奶纸质包装盒中的⑤、⑥两层采用塑料薄膜的作用是 。
(3)日常生活中铝用作导线,主要是利用铝的 性。
探究二:
金属铝比铁活泼,但在做“金属铝在氧气里燃烧”实验时,发现铝燃烧实验的成功率比铁的低。为了提高铝燃烧实验的成功率,实验小组进行如下探究:
查阅资料:Al的熔点为660℃,Al2O3的熔点为2054℃
原因分析:影响铝在氧气中燃烧的因素有:
A.铝与氧气的接触面积 B.氧气的量 C. D.设法产生足够的热量熔化Al2O3
(1)如要想消除影响因素C,实验前需对铝条进行的物理处理方法是 。
(2)实验小组对“金属铝在氧气里燃烧”的实验进行改进,设法排除干扰因素,创造金属铝充分燃烧的有利条件。如图实验装置所示,用火柴点燃附有铝粉的棉花,然后迅速伸入氧气瓶中,立刻观察到铝粉剧烈燃烧,发出耀眼的强光,放出大量的热。本实验中用“铝粉”替代“铝条”的优点是 ,瓶底预留少许水的作用是 。
(3)为了保证产品的保质期,包装材料中的铝箔能够有效阻挡空气中的 (填化学式)进入。
9.某学习小组为了探究复分解反应发生的条件,利用氯离子传感器对氯化钠溶液和硝酸银溶液反应中微观粒子的变化进行如下探究。
【查阅资料】①硝酸钾溶液中含有K+、,硝酸银溶液中含有Ag+、。
②当溶液中的溶质相互反应,有沉淀、气体或水生成时,溶液中各离子的浓度会发生变化。
③当向某溶液中滴加少量浓度很稀的溶液时,可忽略因为体积变化造成的离子浓度变化。
【实验探究】步骤I:取一个烧杯,向烧杯中加入浓度很稀的氯化钠溶液40mL,将氯离子传感器浸入烧杯,每隔10s,用胶头滴管滴加8滴浓度很稀的硝酸银溶液,测定混合过程中氯离子的浓度变化如图所示。烧杯中观察到的现象是 。
【提出问题】氯化钠溶液和硝酸银溶液反应时,构成物质的微粒是否都参与反应?
【做出猜想】猜想一:步骤I的溶液中只有Na+和NO3-参与反应
猜想二:步骤I的溶液中只有Ag+和C1-参与反应
猜想三: (依据步骤I合理写一点)
【继续探究】步骤Ⅱ:取第二个烧杯,向烧杯中加入与步骤I相同浓度的氯化钠溶液40mL,将氯离子传感器浸入烧杯,每隔10s,用胶头滴管滴加8滴蒸馏水,测定混合过程中氯离子的浓度变化如上图所示。向氯化钠溶液中滴入蒸馏水的主要目的是 。
步骤Ⅲ:取第三个烧杯,向烧杯中加入与步骤I相同浓度的氯化钠溶液40mL,将氯离子传感器浸入烧杯,每隔10s,用胶头滴管滴加8滴浓度很稀的硝酸钾溶液,测定混合过程中氯离子的浓度变化如上图所示。
【数据分析】(1)根据图像分析可知,步骤Ⅲ中K+与C1- (选填“有”或“没有”)发生反应。
(2)在氯化钠溶液中滴加硝酸银溶液后,氯离子浓度迅速下降,其原因是 (从微观粒子变化角度分析)。
【实验结论】猜想二正确。氯化钠溶液和硝酸银溶液发生反应的化学方程式为 。
【拓展延伸】80s时,若要验证步骤I中硝酸银有剩余,方法是 ;取80s时的澄清溶液,向其中加入足量铜片,充分反应后溶液的质量 (选填“变大”、“不变”或“变小”),此时溶液中含有的溶质有 (填化学式)。
10.某化学小组对过氧化氢(H2O2)溶液分解的反应速率的影响因素进行探究。
探究活动一:探究过氧化氢(H2O2)溶液的浓度、催化剂的质量对反应速率的影响。
【实验方案】在一定温度下,向相同质量的H2O2溶液中加入相同质量的二氧化锰(MnO2)粉末,测量收集150mL氧气所需的时间。
实验序号
H2O2溶液的浓度/%
MnO2的质量/g
时间/s
I
30
0.1
待测
II
15
0.2
待测
III
a
0.1
待测
【解释与结论】
(1)该反应的化学方程式为 。
(2)为了达到实验的目的,补全实验方案:
①若a=15,则实验序号I和Ⅲ的目的是 。
②若要通过Ⅱ和Ⅲ探究二氧化锰的质量对实验的影响,则a的数值为 。
探究活动二:为比较过氧化氢溶液分解的速率,小红设计了如下图测量氧气体积的方案。
(3)用图I收集并测量氧气体积,正确连接顺序是 (填导管口字母顺序)。
(4)图Ⅱ量筒是图I的放大图,则收集到的氧气体积为 mL。
(5)如果图I集气瓶里水没有装满,对测量结果 (填“有”或“无”)影响?
11.同学们对“一氧化碳还原氧化铜”的探究实验进行了实验操作,请参与同学们的操作并回答下列问题。
(1)如图装置进行一氧化碳还原氧化铜的探究实验,反应一段时间后,可以观察到玻璃管内 ,澄清石灰水变浑浊,装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)从安全环保的角度考虑,上述实验需要改进的是 。
【查阅资料】氧化亚铜(Cu2O)和铜均为红色固体且Cu2O能和稀硫酸反应,反应后溶液为蓝色,反应的化学方程式为Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O,同学们对反应后玻璃管中的红色固体进行如下探究。
【提出问题】反应后生成的红色固体成分是什么?
【作出皆想】
(3)猜想一:红色固体只有Cu
猜想二:红色固体只有Cu2O
猜想三:红色固体可能含有
【实验探究】
(4)设计如下实验方案:
实验操作
现象
结论
取少量红色固体于试管中,加入过量的稀硫酸
红色固体含有Cu2O
【得出结论】
(5)甲同学认为猜想二正确,同学们分析后认为他的结论不准确,理由是 。
【反思交流】
(6)①通过小组同学的进一步验证,证明猜想三成立。
②该实验在进行操作时,一定要先通入一氧化碳一段时间后再点燃酒精灯,理由是 。
12.某化学实验小组同学将铁粉投入硫酸铜溶液中,发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。生成的是什么气体呢?同学们决定进行探究。探究之前老师提示同学们,该反应生成的气体只有一种。
【提出猜想】生成的气体可能是SO2或O2或H2。
【查阅资料】
①SO2与二氧化碳化学性质相似,如它也能使澄清石灰水变浑浊。
②浓硫酸具有强烈的吸水性,可做气体的干燥剂。
【方案设计】甲同学设计了如下实验方案,验证猜想的气体。
甲同学认为:若观察到 ,则气体为SO2。若观察到 ,则气体为O2。
【实验探究】
①实验开始时,应先将收集到的气体从a处通入一段时间后,再点燃 C 处酒精灯。这样操作的目的是 。
②实验过程中发现 A 装置中溶液不变浑浊,C 装置中表面含CuO的铜网由黑色变为光亮的红色,试管壁上有水滴生成;
【实验结论】①铁粉与该硫酸铜溶液反应时,产生的气体是 。
②铁放入该硫酸铜溶液中所发生反应的化学方程式为: 。
【实验反思】
乙同学认为甲同学的实验方案操作复杂,他只需一盒火柴和少量器材即可确定该气体成分。你认为乙同学的实验方案是 。
13.嗅盐(如图)是由易分解的铵盐类物质和香料组成。释放出的氨气对人体神经会产生强烈的刺激作用,广泛应用于体育比赛中。同学们对嗅盐成分展开探究(已知香料不参与下列探究中的任何反应)。
Ⅰ.定性初探: 嗅盐中含有什么盐类物质?
【猜想假设】
(1)①碳酸铵:原因是碳酸铵晶体受热易分解产生NH3、H2O、CO2。
②碳酸氢铵:原因是(用化学方程式表示) 。
③……
【查阅资料】
① 氯化钙稀溶液与碳酸氢铵稀溶液不发生反应。
② NH3极易溶于水,难溶于植物油和四氯化碳(一种密度比水大的有机溶剂)。
【实验探究】
(2)阳离子验证:取少量样品放入试管中,加水溶解,加入氢氧化钠溶液共热,在试管口放一张 ,观察到预期的实验现象。
(3)阴离子验证:
① 取少量样品放入试管中,滴加足量稀盐酸,将产生气体通入 ,溶液变浑浊。
② 取少量样品放入试管中,加水溶解,取上层清液加入氯化钙稀溶液,产生白色沉淀。
【初步结论】
(4)仅根据实验探究,嗅盐中一定含有的盐是 。
Ⅱ.定量再探:嗅盐中氮元素含量是多少?
【设计方案】甲同学设计了如图的实验方案(加热及固定装置已省略,本实验状况下氮元素可完全转化为NH3,NH3的密度为0.7g/L)。
经过交流讨论,同学们认为有以下两处需要改进。
(5)欲使实验成功进行,装置B中药品需要作的改动是: 。
(6)欲使实验结果精确,在装置A与B之间K3处应添加的仪器较合适的是 (选填“C”或“D”)。
【进行实验】取样品1.0克配成溶液进行实验,装置B中量气管在实验前后的液面差为242.9mL。
【实验结论】
(7)嗅盐中氮元素的质量分数为 。
【反思拓展】
(8)若其他操作均正确,下列会导致所测氮元素的质量分数偏大的是 (填字母)。
a.实验开始,量气管内液面低于量气管顶端的0刻度线
b.反应结束,调节水准管使装置B两端液面相平后读数
c.反应结束,未等装置冷却到室温就开始读取气体体积
d.反应前正确读取量气管中气体体积,反应后仰视读数
e.实验进行过程中,弹簧夹K1、K2始终处于打开状态
14.多角度认识物质,能帮助我们更全面了解物质世界,回答下列问题:
I、认识物质的组成和构成
(1)从宏观上看,氧气和二氧化碳都是由 组成的。
II、认识物质的制法
(2)指出图1中标有数字的仪器名称:① 。
(3)实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气时,可选用的发生装置是 (填字母序号),该化学方程式为: 。
(4)①某同学设计的实验装置(如图2),既可用于制取气体,又可用于探究物质的性质当打开K1、关闭K2时,利用Ⅰ、Ⅱ装置可进行的实验是 (填字母序号)
A 过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取并收集氧气
B 锌与稀硫酸反应制取并收集氢气
②当打开K2、关闭K1时,利用Ⅰ、Ⅲ装置可以制得并检验二氧化碳,写出装置I中反应的化学方程式: 。
III、认识气体的收集方法
(5)某小组在学习“二氧化碳制取的研究”课题时,探究了二氧化碳气体的收集方法。
【查阅资料】
通常状况下,1体积水约能溶解1体积二氧化碳,所得溶液pH约为5.6。
【提出问题】
二氧化碳能不能用排水法收集?
排水法收集的气体中O2为2.5%
【实验设计与操作】
在通常状况下分别测定排空气法和排水法收集的气体中氧气的体积分数,从而得到二氧化碳的体积分数。用氧气测量仪测得收集的气体中氧气体积分数随时间的变化关系如图3(起始时氧气的体积分数都以21%计),则最终两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数较大的是 (填“排空气”或“排水”)法,两种方法收集的气体中二氧化碳体积分数的差值是 。
你认为二氧化碳 (填“能”或“不能”)用排水法收集,能减少二氧化碳在水中溶解度的措施是 。(写一条即可)
15.老师为同学们提供了如下实验装置:
(1)实验室要用高锰酸钾制取一瓶较纯的氧气,发生和收集装置的组合是 (填字母序号),反应方程式为 ;若将H装置的d端口与发生装置连接,可验证物质燃烧必需的一个条件是 。
(2)某同学选择B装置制氧气,适合该装置的反应方程式为: ,实验仪器①的名称是 ,用它代替长颈漏斗的优点是 。将完全反应后的混合物分离开来的操作是 (填一种操作名称),该操作中用到的玻璃棒的作用是 。若用F装置来收集氧气,验满的方法是 。
(3)兴趣小组探究了影响大理石与稀盐酸反应剧烈程度的因素.
【查阅资料】反应物的浓度越大,反应速率越快.
【实验过程】(注:盐酸足量)
【实验分析】
①若要探究盐酸浓度大小对反应的影响,可选择实验甲与 对照(选填实验编号)。
②除盐酸浓度大小外,上述实验研究的另两个影响反应的因素是 和 。
【交流讨论】与甲相比较,下列对丙的分析,错误的是 (选填编号)。
A、反应更为剧烈 B、产生的二氧化碳速度更快 C、产生的二氧化碳的质量更大
(4)常温下,氨气是一种有强烈刺激性气味的气体,极易溶于水,密度比空气小。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气,应该选择的发生装置是 ,若用F装置来收集氨气,气体应从 (填“b”或“c”)通入。有同学认为最好后面再连接一个G装置,这样做的目的是 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
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