精品解析:山东省德州市2024-2025学年高三上学期1月期末化学试题
2025-01-21
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2份
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39页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | 德州市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 12.10 MB |
| 发布时间 | 2025-01-21 |
| 更新时间 | 2025-11-18 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-01-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50130310.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高三化学试题
2025.1
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 历史文物见证了中华民族共同体在发展中的交流交往交融,下列山东出土的文物主要由天然高分子化合物构成的是
A.“孙子”兵法竹简
B.亚丑钺
C.红陶兽形壶
D.鲁国大玉璧
A. A B. B C. C D. D
【答案】A
【解析】
【详解】A.竹简主要成分是纤维素,纤维素是天然高分子化合物,A正确;
B、亚丑钺商代青铜器,青铜属于合金,B错误;
C.红陶兽形壶是陶瓷制品,主要成分为硅酸盐,C错误;
D、鲁国大玉壁成分为玉石,是硅酸盐类矿物,D错误;
答案选A。
2. 下列实验操作或处理方法正确的是
A. 用玻璃棒代替铂丝做焰色试验
B. 用量筒量取浓硫酸
C. 苯酚不慎沾到手上,先用乙醇冲洗,再用水冲洗
D. 含重金属离子(如、等)的废液,加水稀释后排放
【答案】C
【解析】
【详解】A.不可用玻璃棒代替铂丝做焰色试验,玻璃中含有硅酸钠、硅酸钙等成分,对实验结果产生干扰,故A错误;
B.量筒的精确度只能到0.1mL,故B错误;
C.苯酚是一种有毒物质,不慎沾到手上,先用乙醇溶解冲洗,再用水冲洗,故C正确;
D.对于含重金属离子(如、等)的废液,可利用沉淀法进行处理,不可加水稀释后排放,故D错误;
答案选C。
3. 方便面酱料包、火锅底料、烧烤料等为生活调出丰富滋味,下列说法错误的是
A. 酱料包装是塑料材质,主要由聚乙烯或聚丙烯构成
B. 辣椒活性成分辣椒素,其不饱和度为6
C. 红油火锅底料含高比例的牛油,属于不饱和脂肪酸的酯类物质
D. 孜然在高温下释放的具有特殊香气的枯茗醛和藏红醛,能发生加成反应
【答案】C
【解析】
【详解】A.聚乙烯可制成薄膜,用于食品、药物的包装材料,聚丙烯可制成薄膜、日常用品和包装材料,而酱料包装是塑料材质,可由聚乙烯或聚丙烯构成,A正确,不符合题意;
B.辣椒活性成分辣椒素C18H27NO3,根据不饱和度计算公式,其分子式可转化为C18H26O3(NH),不饱和度为:,B正确,不符合题意;
C.红油火锅底料含高比例的牛油,属于动物油脂,是饱和脂肪酸的酯类物质,C错误,符合题意;
D.孜然在高温下释放的具有特殊香气的枯茗醛和藏红醛,其中醛基可发生加成反应,D正确,不符合题意;
本题选C。
4. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的价电子排布图为
B. 的空间构型为直线形
C. 的电子式为
D. 溶液中的水合离子:
【答案】B
【解析】
【详解】A.的价电子排布图违背洪特规则,正确的价电子排布图为,故A错误;
B.中N原子价层电子对数为,无孤对电子,所以空间构型为直线形,故B正确;
C.的电子式为,故C错误;
D.钠离子带正电,水分子中的氧原子应该靠近,氯离子带负电,水分子中的氢原子应该靠近,且氯离子半径大于钠离子半径,故D错误;
答案选B。
5. 物质性质决定用途,下列两者对应关系错误的是
A. 用浓氨水配制铜氨溶液,体现了的配位性
B. 聚乳酸用来制作一次性餐具,体现了生物可降解性
C. 绿矾将酸性废水中的转化为,体现了的还原性
D. 新制悬浊液可以检验葡萄糖,体现了的碱性
【答案】D
【解析】
【详解】A.银氨溶液的配制是在硝酸银中逐滴加入氨水,先生成白色沉淀AgOH,最后生成易溶于水的Ag(NH3)2OH,Ag(NH3)2OH中Ag+和NH3之间以配位键结合,体现了NH3的配位性,A正确;
B.聚乳酸一次性餐盒是可生物降解的高分子材料,B正确;
C.绿矾主要成分:,有氧化性发生还原反应生成,Fe2+具有还原性,C正确;
D.新制悬浊液可以检验葡萄糖,生成,Cu的化合价降低,体现Cu(OH)2的氧化性,D错误;
故答案为:D。
6. 下列图示实验中,操作规范且能达到实验目的的是
A.制取,从b口通入氨气
B.乙烯除杂
C.分离和
D.用该装置制备无水
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】
【详解】A.制取,氨气极易溶于水,为防止倒吸,应该从a口通入氨气,故A错误;
B.乙烯能被酸性高锰酸钾氧化,不能用酸性高锰酸钾除乙烯中的二氧化硫,故B错误;
C.用蒸馏法分离和,温度计液泡应该在蒸馏烧瓶支管口处,故C错误;
D.为防止水解,在氯化氢气流中加热氯化镁晶体制备无水,故D正确;
选D。
7. 地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物)已知碱性:
下列说法错误的是
A. Y中既含极性键也含非极性键
B. ①→⑦过程均涉及到N化合价的改变
C. 25℃同浓度水溶液的pH:
D. 完全转化为时,转移电子
【答案】C
【解析】
【分析】在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X,中氮元素化合价为+3价,X中氮元素化合价比+3价低,X可能为NO或N2O,X在X还原酶的作用下转化为Y,Y中氮元素化合价比X中低,X、Y均为氮氧化物,则Y为N2O、X为NO。
【详解】A.Y为N2O,在N2O分中,存在氮氮非极性键和氮氧极性键,故A正确;
B.由分析可知,①→⑦过程均涉及到N化合价的改变,故B正确;
C.由题目信息可知,25℃下,,故的碱性比弱,故同浓度的水溶液中,的水解程度大于的水解程度,同浓度水溶液的pH:,C项错误;
D.完全转化为时,N的化合价由上升到,物质的量为0.2mol,转移的电子,故D正确;
故选C。
8. 琥珀酸去甲文拉法辛是一种白色粉末,可用于重性抑郁症(MDD)患者的治疗。其结构如图所示:下列关于该化合物的说法错误的是
A. 该物质的分子式为
B. 该化合物中所涉及元素的电负性O>N>C>H
C. 该物质能与浓溴水反应
D. 该物质既可与盐酸反应,也可与反应
【答案】A
【解析】
【详解】A.由结构图可知,该物质分子式为C16H25NO2,A错误,符合题意;
B.对于该化合物涉及的元素,H原子核电荷数为1,得电子能力最弱即电负性最弱,其它元素同周期,原子半径越小电负性越大,故元素电负性大小为:O>N>C>H,B正确,不符合题意;
C.由于1mol苯酚可与3mol浓溴水发生取代反应,生成1mol 2,4,6-三溴苯酚和3molHBr,而该物质苯环上酚羟基的对位已被占位,故只能与2mol浓溴水发生取代反应,C正确,不符合题意;
D.该物质含有胺基和酚羟基,其中胺基可以和HCl发生反应,酚羟基具有弱酸性,可以和NaOH发生中和反应,D正确,不符合题意;
本题选A。
9. 取不同质量分数的硫酸溶液于烧杯中,加入足量的铜片、碎瓷片后不断加热,观察实验现象。下列说法错误的是
温度/℃
硫酸质量分数/%
现象
150
65
溶液无色,蒸气无味,铜片光亮红色,表面无气泡
187
75
溶液浅黑蓝色,蒸气无味,铜片黑色
227
83
蓝绿色,少量灰白色沉淀,刺激性气体,铜片表面黑色逐渐消失
270
90
蓝色溶液变浅,有大量灰白色沉淀,铜片表面有大量气泡
A. 该实验说明铜与稀硫酸不反应
B. 187℃时,产生的蒸汽中有
C. 铜与稍高浓度的硫酸反应,产物可能是、
D. 将270℃反应液冷却后倒入盛有水的烧杯中,溶液变蓝,说明灰白色沉淀为
【答案】B
【解析】
【详解】A.铜与稀硫酸不反应,实验现象也验证了这一点,故A正确;
B.氢离子的氧化性小于铜离子,所以单质铜不会将氢离子还原为H2,所以187℃时,产生的蒸汽中没有,故B错误;
C.随着硫酸浓度的提高,铜与浓硫酸反应可能会生成不同的硫化物,如、,故C正确;
D.将270℃反应液冷却后倒入盛有水的烧杯中,溶液变蓝,说明灰白色沉淀中含有可溶于水的,故D正确;
故选B。
10. 已知为二元弱酸,将难溶盐 固体溶于不同初始浓度的盐酸中,平衡时部分组分的关系如图。已知 ,。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅲ代表
B.
C. 时,溶液的pH=4.3
D. 时,
【答案】B
【解析】
【分析】当盐酸浓度为10-7mol/L时(几乎没加盐酸),溶液中溶质为MA,此时溶液中M2+和A2-的浓度基本相同(均由MA电离产生),则I表示M2+,同时溶液中存在、,随着盐酸的加入,氢离子浓度增大,两个反应的化学平衡正向移动,HA-和H2A的浓度均会增大,因此Ⅱ、Ⅲ分别对应HA-和H2A中的一种,H2A来源于HA-的水解,当加入盐酸的量较少时,H2A的量少于HA-的量,只有当加入盐酸的量较多时,HA-才大量转化为H2A,即盐酸加入量较多时,H2A的浓度才大于HA-,则Ⅱ表示HA-,曲线Ⅲ代表,据此解题。
【详解】A.根据分析,可知曲线Ⅲ代表,故A正确;
B.,,,,得,同时根据Ka1==10-13可得c(H2A)=10-0.5mol/L=c(M2+),故,故B错误;
C.时,,,得溶液的pH=4.3,故C正确;
D.时,,根据原子守恒,得,故D正确;
答案选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验操作、实验目的或结论均正确的是
选项
实验操作
实验目的或结论
A
分别向丙烯酸乙酯和α-氰基丙烯酸乙酯中滴入水,前者无明显现象,后者快速固化
氰基活化双键,使其更易发生加聚反应
B
向黑色悬浊液中加入,生成白色沉淀
证明
C
浓溶液呈黄绿色,加水稀释后溶液呈蓝色
配体、与间存在配位平衡移动
D
向和混合溶液中加入浓硫酸,溶液中出现淡黄色沉淀
+4价和-2价硫可归中为0价
A. A B. B C. C D. D
【答案】AC
【解析】
【详解】A.官能团决定有机物的性质,向丙烯酸乙酯和α-氰基丙烯酸乙酯中滴入水,前者无明显现象,后者快速固化,因为氰基的作用使得双键活性增强,故其更易发生加聚反应,A正确;
B.向黑色悬浊液中加入,生成白色沉淀,发生氧化还原反应,B错误;
C.CuCl2在水溶液中会形成[Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2-两种络离子,[Cu(H2O)4]2+离子显蓝色,而[CuCl4]2-离子则显黄色,二者共存时会呈现绿色。当溶液稀释时,即水分子的增加,电离平衡会向右移动,导致[CuCl4]2-离子减少,而[Cu(H2O)4]2+离子增加,此时溶液将呈现出明显的蓝色,C正确;
D.向和Na2S混合溶液中加入浓硫酸,浓硫酸具有强氧化性,溶液中出现淡黄色沉淀,可能是浓硫酸氧化Na2S,D错误;
故选AC。
12. Stercker 合成法是合成氨基酸的常用方法之一,由乙醛合成丙氨酸的方法如图所示:
下列说法错误的是
A. 可以用红外光谱检验是否有丙氨酸生成
B. 上述过程涉及的含碳有机物中碳原子的杂化方式有2种
C. 2-氨基丙腈、丙氨酸中均含有不对称碳原子
D. 2-氨基丙腈中σ、π键比为5:1
【答案】B
【解析】
【详解】A.红外光谱能够测量物质中的化学键类型和官能团,故可以用红外光谱检验是否有丙氨酸生成,A正确;
B.已知单键上的碳原子采用sp3杂化,双键上的碳原子采用sp2杂化,三键上的碳原子采用sp杂化,故上述过程涉及的含碳有机物中醛基、羧基上的碳原子采用sp2杂化,-CN上的碳原子采用sp杂化,故碳原子的杂化方式有sp、sp2、sp3等3种,B错误;
C.由题干2-氨基丙腈、丙氨酸的结构简式可知,上述物质中含有手性碳原子,故含有不对称碳原子,C正确;
D.已知单键均为σ键,双键为1个σ键和1个π键,三键为1个σ键和2个π键,结合题干2-氨基丙腈的结构简式可知,2-氨基丙腈中σ、π键比为10:2=5:1,D正确;
故答案为:B。
13. 汽油含铅通常指的是含有(四乙基铅),为减少铅污染,碳酸二甲酯()是的潜在替代品,其电解合成的原理如图所示,下列说法错误的是
A. 与电极a相连的是外接电源的负极
B. 电解过程中需要不断补充
C. 生产过程中可能会产生副产物
D. 理论上生成外电路至少转移电子
【答案】BD
【解析】
【分析】如图可知,b极发生氧化反应:,为阳极,连接电源正极,a极发生还原反应:,为阴极,连接电源负极;在溶液中存在如下系列反应:,,,据此答题。
【详解】A.由分析可知,a极为阴极,发生还原反应,连接电源负极,A正确,不符合题意;
B.根据图示反应可知,Br-在体系中不会被消耗,可被循环使用,不用补充,B错误,符合题意;
C.过程中,可能存在与结合形成的副反应,C正确;
D.由分析可知,根据得失电子守恒和物料守恒,理论上生成1mol,需1mol,需消耗1molCO和2molCH3O-,电解反应时需转移2mol电子,故外电路至少需转移2mol电子,D错误,符合题意;
本题选BD。
14. 一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含、、、、的单质或+2价氧化物)中富集回收得到含钴成品的工艺如下,下列说法正确的是
A. 滤渣1的主要成分是
B. 可以用KSCN检验是否需要补加
C. 沉锰过程中每产生,理论上可产生
D. “沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0左右,其反应的离子方程式为
【答案】AC
【解析】
【分析】由题中信息可知,用硫酸处理含、、、、的单质或+2价氧化物的废渣,得到含有Co2+、、Zn2+、Fe2+、等离子的溶液,Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的PbSO4,则“滤渣1”为“酸浸”时生成的PbSO4;向滤液中加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入ZnO调节pH=4使Fe3+完全转化为Fe(OH)3,则“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3,滤液中的金属离子主要是Co2+、Zn2+和Mn2+;接着加入Na2S2O8,调节pH进行“沉锰”,加入强氧化剂NaClO将溶液中Co2+氧化为Co3+,调节pH使Co3+形成沉淀Co(OH)3,据此解答。
【详解】A.根据分析,滤渣1的主要成分是,故A正确;
B.KSCN检验Fe3+,无法检验溶液中是否还存在亚铁离子,所以不可以用KSCN检验是否需要补加,故B错误;
C.沉锰过程中会发生离子方程式,所以每产生,理论上可产生,故C正确;
D.“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0左右,根据原子守恒,其反应的离子方程式为,故D错误;
答案选AC。
15. 恒压下,将HCl和O2分别以不同的起始流速通入体积为7L的反应器中,发生反应:2HCl(g)+O2(g)Cl2(g)+H2O(g),在T1、T2、T3温度下反应,通过检测流出气体成分绘制HCl转化率(a)曲线,如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法错误的是
A. T1>T2>T3
B. 该反应在低温下可自发进行
C. 加入高效催化剂或升温可提高M点转化率
D. 若通气1h开始反应,则N点容器体积减少1.225L
【答案】D
【解析】
【分析】根据题给信息,较低流速下转化率视为平衡转化率,则由图可以看出,P点以后,流速较大,说明此时的转化率不是平衡转化率,此时反应未达到平衡状态。
【详解】A.P点以后,流速较高,反应未达平衡状态,温度越高,反应速率越快,单位时间内氯化氢的转化率越高。在P点后,同一流速下, T1温度下的氯化氢的转化率最大,T3温度下的氯化氢的转化率最小,说明温度T1>T2>T3,A项正确;
B.根据题给信息,较低流速下转化率近似为平衡转化率,在较低流速时,T3转化率最大,T1转化率最小,温度T1>T2>T3,则此反应是放热反应,并且ΔS<0,根据ΔG=ΔH-TΔS<0是自发进行,所以此反应必须在低温下才能自发进行,B项正确;
C.M点未达到平衡状态,使用高效催化剂或升高温度,可以增大反应速率,使M点HCl的转化率增加,故加入高效催化剂或升温可提高M点转化率,C项正确;
D.由图可知,N点气流流速为0.16mol/h,以1h为单位带入气体流量,可知n(HCl)始为0.16mol,则n(O2)始为0.12mol。N点时HCl转化率为70%,N点时转化的HCl的物质的量=0.16mol×70%=0.112mol,根据“三段式”有:
同温同压下,容器起始体积和N点时容器的体积关系为:,VN=6.3L,则N点容器体积减少7L-6.3L=0.7L,D项错误;
答案选D。
【点睛】也可根据图中曲线变化趋势得出升温可提高M点的转化率的结论:同一流速时,M点的转化率小于N点转化率,温度由T3升高至T2,M点的转化率相应增大。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题包括5小题,共60分。
16. 某锂离子电池主要由、S、元素组成,回答下列问题。
(1)元素在元素周期表的位置为___________,(Ⅲ)可形成多种配合物。已知中(Ⅲ)的配位数为6,向该配合物的溶液中滴加溶液,无明显现象,则该配合物可表示为___________,该配合物中键角___________键角(填“>”“=”或“<”)。
(2)第三周期元素中,第一电离能大于S元素的有___________种。可被氧化为,从物质结构的角度分析的结构为___________(填字母)。
(3)某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分,可代表其组成和结构;晶胞2是充电后的晶胞结构,晶胞为立方晶胞。
①结构1钴硫化物的化学式为___________。
②在晶胞2的另一种表示中,所处的位置不变,S处于___________位置。
③晶胞2中,S与S的最短距离为apm,设阿伏加德罗常数的值为,则该晶胞的密度为___________。
【答案】(1) ①. 第4周期第Ⅷ族 ②. ③. >
(2) ①. 3 ②. a
(3) ①. ②. 顶点与面心 ③.
【解析】
【小问1详解】
是27号元素,在元素周期表的位置为第4周期第Ⅷ族;中(Ⅲ)的配位数为6,向该配合物的溶液中滴加溶液,无明显现象,说明、NH3是配体,则该配合物可表示为,该配合物中,N原子无孤电子对,所以键角>键角。
【小问2详解】
同周期元素从左到右,第一电离能呈增大趋势,ⅤA族元素p能级半充满,结构稳定,第一电离能大于同周期相邻元素,所以第三周期元素中,第一电离能大于S元素的有P、Cl、Ar,共3种;可被氧化为,说明具有还原性,b中含有O-O键,b具有强氧化性,则的结构为a。
【小问3详解】
①结构1中,Co原子数为、S原子数为,钴硫化物的化学式为。
②在晶胞2的另一种表示中,所处的位置不变,则S处于顶点和面心位置。
③晶胞2中,S原子数为、Li原子数为8,S与S的最短距离为apm,可知面对角线为2apm,则晶胞边长为,设阿伏加德罗常数的值为,则该晶胞的密度为。
17. 天然锆英砂(主要成分为)常含有、、等氧化物杂质。工业上以锆英砂为原料制备的一种工艺流程如图所示。
已知:①“碱熔”时,锆英砂转化为 ;
②的溶解度随酸度降低而升高;
③已知:常温下,,溶液中离子浓度≤1.0×10-6mol/L即可认为该离子已沉淀完全
(1)“碱熔”前要对天然锆英砂进行粉碎处理,目的是___________。
(2)滤液1的主要成分为___________ “酸溶”后,锆元素以的形式存在,则酸溶的离子方程式为___________。
(3)萃取所用主要玻璃仪器有___________,“结晶”步骤中获得晶体后,对晶体进行洗涤,为减少产品的损失洗涤液最好选用___________。
(4)煅烧发生的化学方程式___________。
(5)该流程中可循环利用的物质有___________。
(6)“除铜”时,若溶液中的浓度为,加入等体积的溶液,沉淀完全,则加入的溶液浓度至少为___________(溶液混合时体积变化忽略不计)。
【答案】(1)增大接触面积,提高碱熔效率
(2) ①. ②.
(3) ①. 烧杯、分液漏斗 ②. 浓盐酸
(4)
(5)有机溶剂N235、
(6)
【解析】
【分析】锆英砂主要成分为,常含有等氧化物杂质。加过量碳酸钠“碱熔”,锆英砂转化为、Al2O3转化为,水浸过滤,滤渣中含有、Fe2O3、CuO,滤渣用过量盐酸“酸浸”,得ZrOCl2、氯化铁、氯化铜溶液,加NaCN生成Cu(CN)2沉淀除铜,滤液中加盐酸、萃取剂萃取,水层加浓盐酸析出沉淀,煅烧得ZrO2。
【小问1详解】
通过对天然锆英砂进行粉碎处理,可以增大反应物的接触面积,提高碱熔效率;
【小问2详解】
碱熔时,Al2O3与碳酸钠反应生成可溶性四羟基合铝酸钠、二氧化碳,则“水浸”时所得“滤液”中溶质的主要成分是;“酸浸”后,锆元素以的形式存在于溶液中,此过程中与盐酸发生反应生成ZrOCl2、NaCl、H2SiO3,反应的离子方程式为;
【小问3详解】
萃取是分离互不相溶的两种液体,所用主要玻璃仪器有烧杯、分液漏斗;根据题给信息,的溶解度随酸度降低而升高,则“结晶”步骤中获得晶体后,对晶体进行洗涤,为减少产品的损失洗涤液最好选用浓盐酸;
【小问4详解】
根据流程图可知,煅烧时生成,结合元素守恒,煅烧发生的化学方程式为:;
【小问5详解】
萃取时使用有机溶剂N235、,反萃取时又得到有机溶剂N235,煅烧时生成,则该流程中可循环利用的物质有:有机溶剂N235、;
【小问6详解】
设沉淀完全后,溶液中浓度为,则
,此外根据化学式 可知,为了沉淀铜离子消耗的NaCN的浓度为0.4mol/L,故原来溶液浓度至少为(0.4+0.02×2)mol/L=0.44 mol/L。
18. 三氯氧磷()是一种重要的化工原料。某小组以、和为原料,先制取,后制备。实验装置如图1:
已知:
Ⅰ、装置A中发生的反应有:;;;装置B中的反应为:;
Ⅱ、部分物质的性质:
物质
沸点/℃
其他
76.1
遇水均剧烈水解
160
105.8
78.8
(1)仪器D的名称为___________,装置F可盛放___________,装置C可以用来判断通入和的流量,符合实验要求的现象为___________。
(2)实验前先通,目的是___________。实验室欲提纯,可采用的方法是___________。
(3)纯度测定
测定样品中杂质的含量即可得出的纯度(假设杂质仅含有)
步骤1:用称量瓶准确称量提纯后的7.0g样品
步骤2:连同称量瓶一起放入盛有 溶液的密封水解瓶中,盖紧并用蒸馏水封口,轻轻摇动,待称量瓶盖打开,将水解瓶放入冰水浴,浸泡水解1h后,将水解瓶中的溶液全部转移到容量瓶中,洗涤水解瓶2~3次,洗涤液一并转入容量瓶中,静置至室温,定容,摇匀,得到溶液M。
步骤3:准确量取溶液M于碘量瓶中,加入两滴指示剂,用的盐酸中和过量的溶液至恰好完全。
步骤4:准确加入碘标准溶液,充分反应后,用淀粉溶液作指示剂,用的溶液滴定过量的碘,反应为。平行测定四次,记录反应消耗溶液的体积。
①在溶液中反应的化学方程式为___________。
②四次平行实验消耗溶液的体积如下表所示:
第一次
第二次
第三次
第四次
溶液的体积/mL
19.98
22.60
20.00
20.02
则样品中的质量分数为___________%;下列情况会导致的质量分数偏高的是___________(填标号)。
A.水解过程,气体吸收不充分,有部分气体逸出
B.实际溶液浓度偏高
C.定容时俯视刻度线
D.滴定前有气泡,滴定后气泡消失
【答案】(1) ①. 球形冷凝管 ②. 碱石灰 ③. 两支导管口产生气泡的速率相同
(2) ①. 排出装置内的空气 ②. 蒸馏
(3) ①. ②. 91.5 ③. AD
【解析】
【分析】在装置A中发生一系列反应,最终生成PCl3进入装置B,通过装置C通入等量的SO2和Cl2进入装置B,在装置B中,PCl3、SO2和Cl2反应生成POCl3,最后用装置F吸收尾气。
【小问1详解】
由图示可知,仪器D的名称为球形冷凝管;装置F用来吸收SO2、Cl2等尾气,可盛放碱石灰;通过装置B中的反应可知,需要通入等量的SO2和Cl2,因此,符合实验要求的现象为两支导管口产生气泡的速率相同,故答案为:球形冷凝管;碱石灰;两支导管口产生气泡的速率相同;
【小问2详解】
由信息可知,反应装置中涉及到多种遇水剧烈水解的物质,所以实验前先通N2的目的是排出装置内的空气,防止空气中的水蒸气干扰实验;反应液中各组分的沸点不同且有较大差虽别,所以可以用蒸馏的方法提纯POCl3,故答案为:排出装置内的空气;蒸馏;
【小问3详解】
①SOCl2与NaOH反应生成亚硫酸钠、氯化钠,化学方程式为,故答案为:;
②由数据可知,第二次数值偏差较大,应舍去,所以消耗溶液的平均体积为;由实验原理可知存在关系,所以,则样品中POCl3的质量分数为,故答案为:91.5;
A.水解过程,气体吸收不充分,有部分气体逸出将导致消耗溶液体积偏大,的质量分数偏小,POCl3的质量分数偏大,故A符合题意;
B.实际溶液浓度偏高,将导致消耗溶液体积偏小,的质量分数偏大,POCl3的质量分数偏小,故B不符合题意;
C.定容时俯视刻度线,导致溶液体系偏小,的浓度偏大,消耗溶液体积偏小,的质量分数偏大,POCl3的质量分数偏小,故C不符合题意;
D.滴定前有气泡,滴定后气泡消失,导致消耗溶液体积偏大,的质量分数偏小,POCl3的质量分数偏大,故D符合题意;
故选AD。
19. K是用于治疗手足癣、体癣的药物,其一种合成路线如下图所示:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
(1)E的名称为___________(系统命名法);⑤的反应类型为___________。
(2)F的结构简式为___________。Ⅰ中官能团的名称是___________。
(3)J+E→K的化学方程式为___________。
(4)W的分子式为,符合下列条件的W的同分异构体有___________种。
①与H具有相同的环状结构 ②有2个取代基
(5)E还可以通过以下路线合成:
已知D与N是不同物质。
M中有___________种不同化学环境的H原子,试剂X为___________。
【答案】(1) ①. 3,3-二甲基-1-丁炔 ②. 取代反应
(2) ①. ②. 碳碳双键、碳氯键(氯原子)
(3) (4)14
(5) ①. 2 ②. 乙醇溶液
【解析】
【分析】由流程,结合A化学式,A为饱和烷烃,A可以发生取代反应引入氯原子得到B,结合C化学式,C为氯乙烯,B、C反应转化为D,D转化为E,E和J转化为K,结合D、K结构,E为、J为;H和I生成J,结合H、I化学式,H为、I为CH2ClCH=CHCl,F和G反应生成H,结合F、G化学式,F为、G为CH3NH2;
【小问1详解】
E为,化学名称为:3,3-二甲基-1-丁炔;H和I发生反应,H中氨基中氢被取代引入支链得到J,反应为取代反应;
【小问2详解】
由分析,F为;I为CH2ClCH=CHCl,I中官能团为碳碳双键、碳氯键;
【小问3详解】
J+E→K反应为J中氯原子被E中主碳链取代生成K和HCl,反应为:;
【小问4详解】
H为,W的分子式为,符合下列条件的W的同分异构体:①与H具有相同的环状结构,环状结构不饱和度为7,则取代基不存在不饱和键,除环外还含有1个碳;②有2个取代基,则为甲基和氨基;首先确定甲基位置,再确定氨基位置,可以为:,共14种情况;
【小问5详解】
E还可以通过以下路线合成:,且已知D与N是不同物质,结合M化学式和已知反应Ⅱ原理,则M为,M和PCl5转化为,在乙醇溶液加热条件下发生消去反应得到碳碳叁键生成E;则M:中有2种不同化学环境的H原子,试剂X为乙醇溶液。
20. 科学研究发现火星上二氧化碳含量十分丰富。如何在火星上实现将二氧化碳与氢气合成火箭推进剂液态燃料甲烷成了科学研究的重要课题。主要涉及以下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)已知: ,则反应Ⅰ的Ea(正)___________Ea(逆)(填“>”“<”或“=”),若反应Ⅰ的,则有利于反应Ⅰ自发进行的温度范围___________K(精确到整数)。
(2)CO2催化加氢合成CH4的过程中,CO2活化的可能途径如图所示(“*”表示物质吸附在催化剂上),CO*是CO2活化的优势中间体,原因是___________。
(3)500℃时,向1 L恒容密闭容器中充入4 molCO2和12 molH2发生反应Ⅰ、Ⅱ,初始压强为p,10 min时反应达到平衡状态,CH4选择性为60%(选择性=),测得,则0~10 min内v(CH4)=___________,此时容器内压强为___________。
(4)在恒容条件下,按的投料比发生反应Ⅰ、Ⅱ,初始压强为,平衡时CO2、CH4和CO在含碳物质中的体积分数随温度T的变化如图所示。
①曲线b表示的含碳物质的名称为___________。
②若按V(CO2):V(H2)=1:2投料,则新平衡时刻曲线交点n位置移动至___________点(填“m”或“p”),此时新平衡点反应Ⅱ的Kp=___________(以分压来表示,物质的分压=总压×该物质的物质的量分数)。
【答案】(1) ①. < ②. T<971
(2)生成中间体CO的反应的活化能小、反应速率快,且产物能量低、稳定,有利于生成
(3) ①. 0.15 ②.
(4) ①. 甲烷 ②. m ③. 0.2
【解析】
【小问1详解】
根据盖斯定律,将反应Ⅰ-反应Ⅱ,整理可得 ,所以△H1=△H2+△H=+41 kJ/mol-206 kJ/mol=-165 kJ/mol<0,说明反应Ⅰ的正反应为放热反应,因此其正反应的活化能Ea(正)<逆反应的活化能Ea(逆);
反应Ⅰ要自发进行,△G=△H1-T△S<0,-165 kJ/mol-T×(-170)J/(mol·K)×10-3kJ/J<0,解得T<971 K;
【小问2详解】
CO*是CO2活化的优势中间体,这是由于生成中间体CO的反应的活化能小、反应速率快,且产物能量低、稳定,有利于生成;
【小问3详解】
在恒温恒容时,压强比等于气体的物质的量的比。在反应开始时,n(总)始=4 mol+12 mol=16 mol,气体压强为P0;在10 min时反应达到平衡,假设反应消耗CO2的总浓度为x mol/L,由于CH4的选择性为60%,则物质反应转化关系为;。平衡时c(H2O)=1.2x+0.4x=4 mol/L,解得x=2.5 mol/L,故平衡时产生CH4的物质的量浓度为c(CH4)=0.6x=0.6×2.5 mol/L=1.5 mo/L,0~10 min内v(CH4)==0.15 mol/(L·min);
平衡时各种气体的物质的量n(CO2)=4 mol-2.5 mol/L×1 L=1.5 mol,n(H2)=12 mol-(2.4×2.5 mol/L+0.4×2.5 mol/L)×1 L=5 mol,n(CH4)=1.5 mo/L×1 L=1.5 mol,n(H2O)=(1.2×2.5 mol/L+0.4×2.5 mol/L)×1 L=4 mol,n(CO)=0.4×2.5 mol/L×1 L=1 mol,n(总)平=1.5 mol+5 mol+1.5 mol+4 mol+1 mol=13 mol,所以平衡时气体总压强为Kp=;
【小问4详解】
①CO2能转化为CH4和CO,但300℃平衡时CO2的转化率较大,则φ(CO2)较大,根据前边分析可知:反应Ⅰ的正反应是放发热反应,反应Ⅱ的正反应是吸热反应。升高温度,反应Ⅰ的化学平衡逆向移动,导致CH4的含量降低,反应Ⅱ的平衡正向移动,导致CO的含量增大,则随着温度升高,CH4的平衡体积分数逐渐减小、CO的平衡体积分数逐渐增大,故曲线a表示的含碳物质为CO2,其名称是二氧化碳;曲线b表示的含碳物质为CH4,其名称为甲烷;曲线c表示的含碳物质为CO,其名称是一氧化碳;
②若按V(CO2):V(H2)=1:2投料,与原投料比较,就是增大了H2的浓度,增大反应物浓度,化学平衡正向移动,导致CO2的转化率提高,CH4、CO的平衡含量增大,故达到新平衡时刻曲线交点n位置将会移动至m点;
在m点,φ(CO)=φ(CH4)=20%,则φ(CO2)=1-20%-20%=60%。开始时若按V(CO2):V(H2)=1:2投料,假设n(CO2)=1 mol,则n(H2)=2 mol,平衡时n(CH4)=n(CO)=0.2 mol,n(CO2)=0.6 mol,根据方程式可知物质反应转化关系为,,平衡时n(CO2)=0.6 mol,n(CH4)=n(CO)=0.2 mol,n(H2)=(2-0.8-0.2)mol=1 mol,n(H2O)=(0.4+0.2)mol=0.6 mol,n(总)=0.6 mol+0.2 mol+0.2 mol+1 mol+0.6 mol=2.6 mol,p(CO2)=,p(H2)=,p(CO)=,p(H2O)=,则m点时新平衡点反应Ⅱ的Kp==0.2。
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高三化学试题
2025.1
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分,考试时间90分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 N 14 O 16 S 32 Cl 35.5
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 历史文物见证了中华民族共同体在发展中的交流交往交融,下列山东出土的文物主要由天然高分子化合物构成的是
A.“孙子”兵法竹简
B.亚丑钺
C.红陶兽形壶
D.鲁国大玉璧
A. A B. B C. C D. D
2. 下列实验操作或处理方法正确的是
A. 用玻璃棒代替铂丝做焰色试验
B. 用量筒量取浓硫酸
C. 苯酚不慎沾到手上,先用乙醇冲洗,再用水冲洗
D. 含重金属离子(如、等)的废液,加水稀释后排放
3. 方便面酱料包、火锅底料、烧烤料等为生活调出丰富滋味,下列说法错误的是
A. 酱料包装塑料材质,主要由聚乙烯或聚丙烯构成
B. 辣椒活性成分辣椒素,其不饱和度为6
C. 红油火锅底料含高比例的牛油,属于不饱和脂肪酸的酯类物质
D. 孜然在高温下释放的具有特殊香气的枯茗醛和藏红醛,能发生加成反应
4. 下列化学用语或图示正确的是
A. 的价电子排布图为
B. 的空间构型为直线形
C. 电子式为
D. 溶液中的水合离子:
5. 物质的性质决定用途,下列两者对应关系错误的是
A. 用浓氨水配制铜氨溶液,体现了的配位性
B. 聚乳酸用来制作一次性餐具,体现了生物可降解性
C. 绿矾将酸性废水中的转化为,体现了的还原性
D. 新制悬浊液可以检验葡萄糖,体现了的碱性
6. 下列图示实验中,操作规范且能达到实验目的的是
A.制取,从b口通入氨气
B.乙烯除杂
C.分离和
D.用该装置制备无水
A. A B. B C. C D. D
7. 地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质,转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物)已知碱性:
下列说法错误的是
A. Y中既含极性键也含非极性键
B. ①→⑦过程均涉及到N化合价的改变
C. 25℃同浓度水溶液的pH:
D. 完全转化为时,转移的电子
8. 琥珀酸去甲文拉法辛是一种白色粉末,可用于重性抑郁症(MDD)患者的治疗。其结构如图所示:下列关于该化合物的说法错误的是
A. 该物质的分子式为
B. 该化合物中所涉及元素的电负性O>N>C>H
C. 该物质能与浓溴水反应
D. 该物质既可与盐酸反应,也可与反应
9. 取不同质量分数硫酸溶液于烧杯中,加入足量的铜片、碎瓷片后不断加热,观察实验现象。下列说法错误的是
温度/℃
硫酸质量分数/%
现象
150
65
溶液无色,蒸气无味,铜片光亮红色,表面无气泡
187
75
溶液浅黑蓝色,蒸气无味,铜片黑色
227
83
蓝绿色,少量灰白色沉淀,刺激性气体,铜片表面黑色逐渐消失
270
90
蓝色溶液变浅,有大量灰白色沉淀,铜片表面有大量气泡
A. 该实验说明铜与稀硫酸不反应
B. 187℃时,产生的蒸汽中有
C. 铜与稍高浓度的硫酸反应,产物可能是、
D. 将270℃反应液冷却后倒入盛有水的烧杯中,溶液变蓝,说明灰白色沉淀为
10. 已知为二元弱酸,将难溶盐 固体溶于不同初始浓度的盐酸中,平衡时部分组分的关系如图。已知 ,。下列说法错误的是
A. 曲线Ⅲ代表
B.
C. 时,溶液的pH=4.3
D 时,
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 下列实验操作、实验目的或结论均正确的是
选项
实验操作
实验目的或结论
A
分别向丙烯酸乙酯和α-氰基丙烯酸乙酯中滴入水,前者无明显现象,后者快速固化
氰基活化双键,使其更易发生加聚反应
B
向黑色悬浊液中加入,生成白色沉淀
证明
C
浓溶液呈黄绿色,加水稀释后溶液呈蓝色
配体、与间存配位平衡移动
D
向和混合溶液中加入浓硫酸,溶液中出现淡黄色沉淀
+4价和-2价硫可归中为0价
A. A B. B C. C D. D
12. Stercker 合成法是合成氨基酸的常用方法之一,由乙醛合成丙氨酸的方法如图所示:
下列说法错误的是
A. 可以用红外光谱检验是否有丙氨酸生成
B. 上述过程涉及的含碳有机物中碳原子的杂化方式有2种
C. 2-氨基丙腈、丙氨酸中均含有不对称碳原子
D. 2-氨基丙腈中σ、π键比为5:1
13. 汽油含铅通常指的是含有(四乙基铅),为减少铅污染,碳酸二甲酯()是的潜在替代品,其电解合成的原理如图所示,下列说法错误的是
A. 与电极a相连的是外接电源的负极
B. 电解过程中需要不断补充
C. 生产过程中可能会产生副产物
D. 理论上生成外电路至少转移电子
14. 一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含、、、、的单质或+2价氧化物)中富集回收得到含钴成品的工艺如下,下列说法正确的是
A. 滤渣1的主要成分是
B. 可以用KSCN检验是否需要补加
C. 沉锰过程中每产生,理论上可产生
D. “沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0左右,其反应的离子方程式为
15. 恒压下,将HCl和O2分别以不同的起始流速通入体积为7L的反应器中,发生反应:2HCl(g)+O2(g)Cl2(g)+H2O(g),在T1、T2、T3温度下反应,通过检测流出气体成分绘制HCl转化率(a)曲线,如图所示(较低流速下转化率可近似为平衡转化率)。下列说法错误的是
A. T1>T2>T3
B. 该反应在低温下可自发进行
C. 加入高效催化剂或升温可提高M点转化率
D. 若通气1h开始反应,则N点容器体积减少1.225L
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
三、非选择题:本题包括5小题,共60分。
16. 某锂离子电池主要由、S、元素组成,回答下列问题。
(1)元素在元素周期表的位置为___________,(Ⅲ)可形成多种配合物。已知中(Ⅲ)的配位数为6,向该配合物的溶液中滴加溶液,无明显现象,则该配合物可表示为___________,该配合物中键角___________键角(填“>”“=”或“<”)。
(2)第三周期元素中,第一电离能大于S元素的有___________种。可被氧化为,从物质结构的角度分析的结构为___________(填字母)。
(3)某锂离子电池电极材料结构如图。结构1是钴硫化物晶胞的一部分,可代表其组成和结构;晶胞2是充电后的晶胞结构,晶胞为立方晶胞。
①结构1钴硫化物的化学式为___________。
②在晶胞2的另一种表示中,所处的位置不变,S处于___________位置。
③晶胞2中,S与S的最短距离为apm,设阿伏加德罗常数的值为,则该晶胞的密度为___________。
17. 天然锆英砂(主要成分为)常含有、、等氧化物杂质。工业上以锆英砂为原料制备的一种工艺流程如图所示。
已知:①“碱熔”时,锆英砂转化为 ;
②的溶解度随酸度降低而升高;
③已知:常温下,,溶液中离子浓度≤1.0×10-6mol/L即可认为该离子已沉淀完全
(1)“碱熔”前要对天然锆英砂进行粉碎处理,目的是___________。
(2)滤液1的主要成分为___________ “酸溶”后,锆元素以的形式存在,则酸溶的离子方程式为___________。
(3)萃取所用主要玻璃仪器有___________,“结晶”步骤中获得晶体后,对晶体进行洗涤,为减少产品的损失洗涤液最好选用___________。
(4)煅烧发生的化学方程式___________。
(5)该流程中可循环利用的物质有___________。
(6)“除铜”时,若溶液中的浓度为,加入等体积的溶液,沉淀完全,则加入的溶液浓度至少为___________(溶液混合时体积变化忽略不计)。
18. 三氯氧磷()是一种重要的化工原料。某小组以、和为原料,先制取,后制备。实验装置如图1:
已知:
Ⅰ、装置A中发生的反应有:;;;装置B中的反应为:;
Ⅱ、部分物质的性质:
物质
沸点/℃
其他
76.1
遇水均剧烈水解
160
105.8
78.8
(1)仪器D的名称为___________,装置F可盛放___________,装置C可以用来判断通入和的流量,符合实验要求的现象为___________。
(2)实验前先通,目的是___________。实验室欲提纯,可采用的方法是___________。
(3)纯度测定
测定样品中杂质的含量即可得出的纯度(假设杂质仅含有)
步骤1:用称量瓶准确称量提纯后的7.0g样品
步骤2:连同称量瓶一起放入盛有 溶液的密封水解瓶中,盖紧并用蒸馏水封口,轻轻摇动,待称量瓶盖打开,将水解瓶放入冰水浴,浸泡水解1h后,将水解瓶中的溶液全部转移到容量瓶中,洗涤水解瓶2~3次,洗涤液一并转入容量瓶中,静置至室温,定容,摇匀,得到溶液M。
步骤3:准确量取溶液M于碘量瓶中,加入两滴指示剂,用的盐酸中和过量的溶液至恰好完全。
步骤4:准确加入碘标准溶液,充分反应后,用淀粉溶液作指示剂,用的溶液滴定过量的碘,反应为。平行测定四次,记录反应消耗溶液的体积。
①在溶液中反应的化学方程式为___________。
②四次平行实验消耗溶液的体积如下表所示:
第一次
第二次
第三次
第四次
溶液的体积/mL
19.98
22.60
20.00
20.02
则样品中的质量分数为___________%;下列情况会导致的质量分数偏高的是___________(填标号)。
A.水解过程,气体吸收不充分,有部分气体逸出
B.实际溶液浓度偏高
C.定容时俯视刻度线
D.滴定前有气泡,滴定后气泡消失
19. K是用于治疗手足癣、体癣的药物,其一种合成路线如下图所示:
已知:Ⅰ.
Ⅱ.
(1)E的名称为___________(系统命名法);⑤的反应类型为___________。
(2)F的结构简式为___________。Ⅰ中官能团的名称是___________。
(3)J+E→K的化学方程式为___________。
(4)W的分子式为,符合下列条件的W的同分异构体有___________种。
①与H具有相同的环状结构 ②有2个取代基
(5)E还可以通过以下路线合成:
已知D与N是不同物质。
M中有___________种不同化学环境的H原子,试剂X为___________。
20. 科学研究发现火星上二氧化碳含量十分丰富。如何在火星上实现将二氧化碳与氢气合成火箭推进剂液态燃料甲烷成了科学研究的重要课题。主要涉及以下两个反应:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
(1)已知: ,则反应Ⅰ的Ea(正)___________Ea(逆)(填“>”“<”或“=”),若反应Ⅰ的,则有利于反应Ⅰ自发进行的温度范围___________K(精确到整数)。
(2)CO2催化加氢合成CH4的过程中,CO2活化的可能途径如图所示(“*”表示物质吸附在催化剂上),CO*是CO2活化的优势中间体,原因是___________。
(3)500℃时,向1 L恒容密闭容器中充入4 molCO2和12 molH2发生反应Ⅰ、Ⅱ,初始压强为p,10 min时反应达到平衡状态,CH4选择性为60%(选择性=),测得,则0~10 min内v(CH4)=___________,此时容器内压强为___________。
(4)在恒容条件下,按的投料比发生反应Ⅰ、Ⅱ,初始压强为,平衡时CO2、CH4和CO在含碳物质中的体积分数随温度T的变化如图所示。
①曲线b表示的含碳物质的名称为___________。
②若按V(CO2):V(H2)=1:2投料,则新平衡时刻曲线交点n位置移动至___________点(填“m”或“p”),此时新平衡点反应Ⅱ的Kp=___________(以分压来表示,物质的分压=总压×该物质的物质的量分数)。
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