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专题15
题
班级:
化学实验基础
组
姓名:
学号:
一、选择题
1.(2025·河北卷)下列实验操作及现象能得出相应结论的是(
选项
实验操作及现象
结论
向盛有NO2与N2O4的恒压密闭容器中通
化学平衡向NO2减少的方向移动
入一定体积的N2,最终气体颜色变浅
以KCO4为指示剂,用AgNO,标准溶液
B
滴定溶液中的C,先出现白色沉淀,后
Ksp(AgCI)<Ks(Ag2CrO4)
出现砖红色沉淀
向盛有2 mL FeCl3溶液的试管中加入过量
铁粉,充分反应后静置,滴加KSCN溶液
C
Fe2+具有还原性
无明显变化;静置,取上层清液滴加几滴
氯水,溶液变红
向盛有2mL饱和Na2O4溶液的试管中滴
D
加鸡蛋清溶液,振荡,有沉淀析出:加蒸
蛋白质沉淀后活性改变
馏水稀释,再振荡,沉淀溶解
2.(2025·甘肃卷)下列实验操作能够达到目的的是(
选项
实验操作
目的
A
测定0.01mol/L某酸溶液的pH是否为2
判断该酸是否为强酸
向稀Fe2(SO)溶液滴入几滴浓硫酸,观
探究Ht对Fe3+水解的影响
察溶液颜色变化
向AgNO,溶液先滴入几滴NaCI溶液,再
比较AgCI和AgI的Kp大小
滴入几滴Nal溶液,观察沉淀颜色变化
将氯气通入Na2S溶液,观察是否产生淡
D
验证氯气的氧化性
黄色沉淀
3.(2025·江苏卷)下列物质组成或性质与分离提纯方法对应关系正确的是(
A.蛋白质能水解,可用饱和NH4)SO4溶液提纯蛋白质
B.乙醚与青蒿素组成元素相同,可用乙醚提取青蒿素
C.CCL4难溶于水、比水易溶解L2,可用CCL4萃取碘水中的L2
D.不同的烃密度不同,可通过分馏从石油中获得汽油、柴油
4.(2025·安徽卷)下列实验操作能达到实验目的的是(
选项
实验操作
实验目的
将铁制镀件与铜片分别接直流电源的
在铁制镀件表面镀铜
正、负极,平行浸入CuSO4溶液中
B
向粗盐水中先后加入过量Na2CO3溶
粗盐提纯中,去除Ca2+、Mg2+和S0杂
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液、NaOH溶液和BaCl2溶液
质离子
向2mL0.1molL1KCr20,溶液中滴加
探究c(H)对如下平衡的影响:
C
5滴6molL-1NaOH溶液,再滴加5滴
Cr02-7+H0○
6molL-1H2S04溶液
2Cr02-4+2H+
D
将有机物M溶于乙醇,加入金属钠
探究M中是否含有羟基
5.(2024江苏卷)室温下,根据下列实验过程及现象,能验证相应实验结论的是(
选项
实验过程及现象
实验结论
用0.1 mol-L1NaOH溶液分别中和等体
积的0.1molL-1HS04溶液和0.1molL
y
酸性:H2SO4>CHCOOH
CH,COOH溶液,HSO4消耗的NaOH
溶液多
向2mL0.1molL1Na2S溶液中滴加几
B
氧化性:Br2>S
滴溴水,振荡,产生淡黄色沉淀
向2mL浓度均为0.1molL1的CaCl2和
C
BaC2混合溶液中滴加少量0.1molL1
溶度积常数:CaCO>BaCO
Na2CO,溶液,振荡,产生白色沉淀
用pH试纸分别测定CH,COONa溶液和
D
结合H能力:CH,COO>NO
NaNO2溶液pH,CH,COONa溶液pH大
6.(2024浙江1月卷)下列实验装置使用不正确的是(
母
①
②
温度计
玻璃
搅拌器
内筒
隔热层
杯盖
外壳
③
A.图①装置用于二氧化锰和浓盐酸反应制氯气
B.图②装置用于标准酸溶液滴定未知碱溶液
C.图③装置用于测定中和反应的反应热
D.图④装置用于制备乙酸乙酯
7.(2024浙江1月卷)根据买验目的设计方案并进行实验,观察到相关现象,其中方案设
计或结论不正确的是()
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实验目的
方案设计
现象
结论
将NO2通入下列溶
探究Cu和浓HNO
液至饱和:
Cu和浓HNO3反应
①无色变黄色
A
反应后溶液呈绿色
①浓HNO?
后溶液呈绿色的主
②蓝色变绿色
的原因
②Cu(NO)2和
要原因是溶有NO2
HNO3混合溶液
向等物质的量浓度
比较F-与SCN结
的KF和KSCN混
溶液颜色无明显变
结合Fe3+的能力:
B
合Fe3+的能力
合溶液中滴加几滴
化
F >SCN
FeCl溶液,振荡
分别测定等物质的
比较HF与H2SO3
量浓度的NH4F与
C
前者pH小
酸性:HF>H2SO3
的酸性
(NH)2SO3溶液的
pH
等体积、等物质的
0
探究温度对反应速
量浓度的Na2SzO3
温度高的溶液中先
温度升高,该反应
率的影响
与H2SO4溶液在不
出现浑浊
速率加快
同温度下反应
8.(2024河北卷)图示装置不能完成相应气体的发生和收集实验的是(加热、除杂和尾气
处理装置任选)(
选项气体
试剂
A
S02
饱和Na2SO3溶液+浓硫酸
B
Cl2
MnO2十浓盐酸
C
NH
固体NHCI+熟石灰
6
CO
石灰石十稀盐酸
9.(2023·湖北卷)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142
℃),实验中利用环己烷水的共沸体系(沸点9℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物
是环己烷(沸点81℃),其反应原理:
人入
人入
OH
OH
3
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环己烷
反应
冷凝水
混合液
沸石
下列说法错误的是(
A.以共沸体系带水促使反应正向进行
B.反应时水浴温度需严格控制在69℃
C.接收瓶中会出现分层现象
D.根据带出水的体积可估算反应进度
10.(2023·浙江卷1月)探究铁及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的
是(
实验方案
现象
结论
往FeCl2溶液中加入Zn片
短时间内无明显现象
Fe2+的氧化能力比Zn2+弱
往Fez(SO4)3溶液中滴加
溶液先变成血红色后无明
B
KSCN溶液,再加入少量
Fe3+与SCN一的反应不可逆
显变化
K2S04固体
将食品脱氧剂样品中的还
食品脱氧剂样品中没有十3
C
原铁粉溶于盐酸,滴加
溶液呈浅绿色
价铁
KSCN溶液
续表
实验方案
现象
结论
向沸水中逐滴加5~6滴饱
溶液先变成红褐色再析出
Fe3+先水解得Fe(OHD3再聚
和FeCl,溶液,持续煮沸
沉淀
集成Fe(OH3沉淀
11.(2022·湖南卷)化学实验操作是进行科学实验的基础。
下列操作符合规范的是(
盐酸
⊙
A碱式滴定管排
B溶液加热
C.试剂存放
D溶液滴加
气泡
12.(2022·湖南卷)为探究FeCl3的性质,进行了如下实验(FeC1和Na2SO3溶液浓度均为
0.1moL-)。
实验
操作与现象
①
在5mL水中滴加2滴FeCL3溶液,呈棕黄色;煮沸,溶液变红褐色。
在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴NaSO,溶液,变红褐色;
②
再滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀。
③
在5mLNa2SO3溶液中滴加2滴FeCl3溶液,变红褐色:
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将上述混合液分成两份,一份滴加K[Fe(CN)6]溶液,无蓝色沉淀生成:
另一份煮沸,产生红褐色沉淀。
依据上述实验现象,结论不合理的是(
A.实验①说明加热促进Fe3+水解反应
B.实验②说明F3+既发生了水解反应,又发生了还原反应
C.实验③说明F3+发生了水解反应,但没有发生还原反应
D.整个实验说明SO对Fe3+的水解反应无影响,但对还原反应有影响
13.(2022·广东卷)为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果,将镀层有破损的镀
锌铁片放入酸化的3%NaC1溶液中。一段时间后,取溶液分别实验,能说明铁片没有被腐蚀
的是()
A.加入AgNO3溶液产生沉淀
B.加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C.加入KSCN溶液无红色出现
D.加入K[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
14.(2021·湖南卷)(双选)1丁醇、溴化钠和70%的硫酸共热反应,经过回流、蒸馏、萃取
分液制得1溴丁烷粗产品,装置如图所示:
电热套
已知:CH3(CH2)OH+NaBr+HSO4-
-CH3(CH2)Br+NaHSO+H2O
下列说法正确的是()
A装置I中回流的目的是为了减少物质的挥发,提高产率
B装置Ⅱ中a为进水口,b为出水口
C,用装置Ⅲ萃取分液时,将分层的液体依次从下放出
D.经装置I得到的粗产品干燥后,使用装置Ⅱ再次蒸馏,可得到更纯的产品
15.(2021·浙江卷)下列说法正确的是()
A.减压过滤适用于过滤胶状氢氧化物类沉淀
B实验室电器设备着火,可用二氧化碳灭火器灭火
C.制备硫酸亚铁铵晶体时,须将含FSO,和(NH4)2SOa的溶液浓缩至干
D将热的KNO,饱和溶液置于冰水中快速冷却即可制得颗粒较大的晶体
二、非选择题
16.(2021·全国卷川)胆矾(CSO45H2O)易溶于水,难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧
得到的CūO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾,并测定其结晶水的含量。
回答下列问题:
()制备胆矾时,用到的实验仪器除量简、酒精灯、玻璃棒、漏斗外,还必须使用的仪
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器有
(填字母)。
A.烧杯
B.容量瓶
C蒸发皿
D.移液管
(2)将CuO加入到适量的稀硫酸中,加热,其主要反应的化学方程式为
与直接用废铜和浓硫酸反应相比,该方法的优点是
(3)待CuO完全反应后停止加热,边搅拌边加入适量HO2,冷却后用NHHO调pH为
3.5~4,再煮沸10min,冷却后过滤。滤液经如下实验操作:加热蒸发、冷却结晶、
、
乙醇洗涤、
得到胆矾。其中,控制溶液pH为3.5~4的目的是
煮沸l0min的作用是
(4)结晶水测定:称量干燥坩埚的质量为m1,加入胆矾后总质量为m2,将坩埚加热至胆
矾全部变为白色,置于干燥器中冷却至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为
m3。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为
(写表达式)。
(⑤)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏高的是
(填序号)。
①胆矾未充分干燥②坩埚未置于干燥器中冷却③加热时有少量胆矾迸溅出来
6
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题组三
1.解析 恒压条件下通入N2,容器容积增大,NO2和N2O4的浓度减小,对于反应2NO2(g)N2O4(g)来说,相当于减压,平衡向生成NO2的方向移动,气体颜色变浅,是因为平衡移动只能减弱外界条件的影响,不能消除,A错误;用AgNO3溶液滴定Cl-的过程中,K2CrO4作为指示剂,c(CrO)≪c(Cl-),必然是AgCl先沉淀,且AgCl和Ag2CrO4的类型不同,无法根据沉淀的先后顺序判断Ksp的大小关系,B错误;过量铁粉还原Fe3+,溶液中铁元素以Fe2+形式存在,滴加KSCN溶液无明显变化,说明不存在Fe3+,滴加氯水后,出现红色,说明Fe2+被氧化为Fe3+,故Fe2+具有还原性,C正确;该过程为蛋白质的盐析,未改变蛋白质的活性,D错误。
答案 C
2.解析 若该酸为一元酸,0.01 mol/L某酸溶液的pH=2,可判断为强酸,但某些二元弱酸,在浓度0.01 mol/L时也可能达到pH=2,故无法判断该酸是否为强酸,A错误;向稀Fe2(SO4)3溶液中加浓硫酸,虽H+浓度增大抑制Fe3+水解,但浓硫酸稀释时放热,未控制变量,无法单独验证H+的影响,B错误;AgNO3溶液过量,溶液中剩余的Ag+会直接与I-生成AgI沉淀,无法证明AgCl转化为AgI,故不能比较Ksp,C错误;Cl2与Na2S反应生成S淡黄色沉淀,证明Cl2将S2-氧化为S,验证了Cl2的氧化性,D正确。
答案 D
3.解析 蛋白质在饱和(NH4)2SO4溶液中会发生盐析,故可用饱和(NH4)2SO4溶液分离提纯蛋白质,与蛋白质能发生水解反应无关,A错误;青蒿素在乙醚中的溶解度较大,故可用乙醚提取青蒿素,与二者的组成元素无关,B错误;I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,且CCl4与水不互溶,故可用CCl4萃取碘水中的I2,C正确;不同烃的沸点不同,故可用分馏法从石油中获得汽油、柴油,与烃的密度无关,D错误。
答案 C
4.解析 铁作为镀件应接电源负极,若将铁接正极会导致其放电而溶解,A错误;粗盐提纯时,BaCl2应在Na2CO3之前加入,以便除去过量Ba2+,B错误;通过加NaOH降低H+浓度使溶液变黄,再加H2SO4提高H+浓度恢复橙色,验证浓度对平衡的影响,C正确;乙醇本身含羟基,也可与金属钠反应,会干扰M中羟基的检测,D错误。
答案 C
5.解析 H2SO4为二元酸,CH3COOH为一元酸,等物质的量的H2SO4和CH3COOH,H2SO4消耗NaOH多,与二者的酸性强弱无关,A错误;Na2S溶液与溴水发生反应:Br2+Na2S===2NaBr+S↓,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知氧化性:Br2 >S,B正确;CaCO3和BaCO3均为白色沉淀,向CaCl2和BaCl2的混合溶液中滴加Na2CO3溶液,无法判断生成的白色沉淀是何种物质,故无法比较CaCO3、BaCO3的溶度积常数的大小,C错误;CH3COONa溶液和NaNO2溶液的浓度未知,所以不能根据溶液pH大小判断CH3COO-和NO结合H+能力的强弱,D错误。
答案 B
6.解析 二氧化锰和浓盐酸反应制氯气需要加热,图①装置中缺少加热装置,A项错误。
答案 A
7.解析 Cu和浓HNO3反应后得到Cu(NO3)2和HNO3的混合溶液,通过比较①和②的实验现象可知,溶液呈绿色的主要原因是溶有NO2,A项正确;Fe3+遇SCN-溶液变成红色,但实验现象中溶液颜色无明显变化,说明Fe3+没有与SCN-结合而与F-结合,则结合Fe3+的能力:F->SCN-,B项正确;同浓度的NH4F与(NH4)2SO3溶液中NH浓度不等,无法形成对比实验,不能进行比较,并且亚硫酸的酸性大于氢氟酸,C项错误;实验中只有温度一个变量,能探究温度对反应速率的影响,且温度高的溶液中先出现浑浊,说明温度升高,反应速率加快,D项正确。
答案 C
8.解析 利用固体NH4Cl和熟石灰混合加热制取氨气,反应物均为固体,若利用题给图示装置进行实验,反应生成的水会冷凝回流至圆底烧瓶内,使烧瓶炸裂,该实验通常在试管中进行,实验时需使试管口稍向下倾斜,防止生成的水回流使试管受热不均匀而炸裂,C符合题意。
答案 C
9.解析 由反应方程式可知,生成物中含有水,若将水分离出去,可促进反应正向进行,该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行,A正确;反应产物的沸点为142 ℃,环己烷的沸点是81 ℃,环己烷水的共沸体系的沸点为69 ℃,温度可以控制在69 ℃~81 ℃之间,不需要严格控制在69 ℃,B错误;接收瓶中接收的是环己烷水的共沸体系,环己烷不溶于水,会出现分层现象,C正确;根据投料量,可估算生成水的体积,所以可根据带出水的体积估算反应进度,D正确。
答案 B
10.解析 FeCl2溶液中加入Zn片,Fe2++Zn===Zn2++Fe,溶液由浅绿色变为无色,Fe2+的氧化能力比Zn2+强,A错误;溶液变成血红色的原因,Fe3++3SCN-Fe(SCN)3,与SO和K+无关,B错误;铁离子可能先与单质铁生成亚铁离子,则溶液呈绿色,C错误;向沸水中滴加饱和氯化铁溶液,制取Fe(OH)3胶体,继续加热则胶体因聚沉变为沉淀,D正确。
答案 D
11.解析 碱式滴定管排气泡时,把橡皮管向上弯曲,出口上斜,轻轻挤压玻璃珠附近的橡皮管可以使溶液从尖嘴涌出,气泡即可随之排出,A符合规范;用试管加热溶液时,试管夹应夹在距离管口的处,B不符合规范;实验室中,盐酸和NaOH要分开存放,有机物和无机物要分开存放,C不符合规范;用滴管滴加溶液时,滴管不能伸入试管内部,应悬空滴加,D不符合规范。
答案 A
12.解析 铁离子水解显酸性,亚硫酸根离子水解显碱性,两者之间存在相互促进的水解反应,同时铁离子具有氧化性,亚硫酸根离子具有还原性,两者还会发生氧化还原反应,在同一反应体系中,铁离子的水解反应与还原反应共存并相互竞争,结合实验分析如下:实验①为对照实验,说明铁离子在水溶液中显棕黄色,存在水解反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,煮沸,促进水解平衡正向移动,得到红褐色的氢氧化铁胶体;实验②说明少量亚硫酸根离子加入铁离子后,两者发生水解反应得到红褐色的氢氧化铁胶体;根据铁氰化钾检测结果可知,同时发生氧化还原反应,使铁离子被还原为亚铁离子,而出现特征蓝色沉淀;实验③通过反滴操作,根据现象描述可知,溶液仍存在铁离子的水解反应,但由于铁离子少量,没检测出亚铁离子的存在,说明铁离子的水解反应速率快,铁离子的还原反应未来得及发生。A.铁离子的水解反应为吸热反应,加热煮沸可促进水解平衡正向移动,使水解程度加深,生成较多的氢氧化铁,从而使溶液显红褐色,A正确;B.在5 mL FeCl3溶液中滴加2滴同浓度的Na2SO3溶液,根据现象和分析可知,Fe3+既发生了水解反应,生成红褐色的氢氧化铁,又被亚硫酸根离子还原,得到亚铁离子,加入铁氰化钾溶液后,出现特征蓝色沉淀,B正确;C.实验③中在5 mL Na2SO3溶液中滴加2滴同浓度少量FeCl3溶液,根据现象和分析可知,仍发生铁离子的水解反应,但未来得及发生铁离子的还原反应,即水解反应比氧化还原反应速率快,C正确;D.结合三组实验,说明铁离子与亚硫酸根离子混合时,铁离子的水解反应占主导作用,比氧化还原反应的速率快,因证据不足,不能说明亚硫酸根离子对铁离子的水解作用无影响,事实上,亚硫酸根离子水解显碱性,可促进铁离子的水解反应,D错误。
答案 D
13.分析 镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀,则将其放入到酸化的3%NaCl溶液中,会构成原电池,由于锌比铁活泼,作原电池的负极,而铁片作正极,溶液中破损的位置会变大,铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反应产生氢气,溶液中会有亚铁离子生成,据此分析解答。
解析 氯化钠溶液中始终存在氯离子,所以加入硝酸银溶液后,不管铁片是否被腐蚀,均会出现白色沉淀,故A不符合题意;淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质,但不论铁片是否被腐蚀,均无氧化性物质与碘化钾发生反应,故B不符合题意;KSCN溶液可检测铁离子的存在,上述现象中不会出现铁离子,所以无论铁片是否被腐蚀,加入KSCN溶液后,均无红色出现,故C不符合题意;K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂,若铁片没有被腐蚀,则溶液中不会生成亚铁离子,则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀,故D符合题意。
答案 D
14.解析 浓硫酸和NaBr会产生HBr,1丁醇以及浓硫酸和NaBr产生的HBr均易挥发,用装置I回流可减少反应物的挥发,提高产率,A正确;冷凝水应下进上出,装置Ⅱ中b为进水口,a为出水口,B错误;用装置Ⅲ萃取分液时,将下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,C错误;由题意可知经装置Ⅲ得到粗产品,由于粗产品中各物质沸点不同,再次进行蒸馏可得到更纯的产品,D正确。
答案 AD
15.解析 因为胶状沉淀可能会透过滤纸或造成滤纸堵塞,则减压过滤不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀,故A错误;实验室中仪器设备着火可以使用二氧化碳灭火,故B正确;制备硫酸亚铁铵晶体时,将硫酸铵和硫酸亚铁溶液浓缩至干会使晶体失去结晶水,故C错误;冷却结晶时,自然冷却才能得到大颗粒晶体,快速冷却得到的是细小晶体,故D错误。
答案 B
16.解析 (1)制备胆矾时,根据题干信息可知,需进行溶解、过滤、结晶操作,用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外,还必须使用的仪器有烧杯和蒸发皿,A、C符合题意。(2)将CuO加入到适量的稀硫酸中,加热,其主要反应的化学方程式为CuO+H2SO4CuSO4+H2O;直接用废铜和浓硫酸反应生成硫酸铜与二氧化硫和水,与这种方法相比,将CuO加入到适量的稀硫酸中,加热制备胆矾的实验方案具有的优点是:不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫酸少(硫酸利用率高)。(3) 硫酸铜溶液制硫酸铜晶体,操作步骤有加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥;CuO中含氧化铁杂质,溶于硫酸后会形成铁离子,为使铁元素以氢氧化铁形成沉淀完全,需控制溶液pH为3.5~4,酸性环境同时还可抑制铜离子发生水解;操作过程中可能会生成氢氧化铁胶体,所以煮沸10 min,目的是破坏氢氧化铁胶体,使其沉淀,易于过滤。(4) 称量干燥坩埚的质量为m1,加入胆矾后总质量为m2,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为m3。则水的质量是(m2-m3)g,所以胆矾(CuSO4·nH2O)中n值的表达式为∶=n∶1,解得n=。(5)①胆矾未充分干燥,导致所测m2偏大,根据n=可知,最终会导致结晶水数目测定值偏高,符合题意;②坩埚未置于干燥器中冷却,部分白色硫酸铜会与空气中水蒸气结合重新生成胆矾,导致所测m3偏大,根据n=可知,最终会导致结晶水数目定值偏低,不符合题意;③加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出,会使m3数值偏小,根据n=可知,最终会导致结晶水数目定值偏高,符合题意。
答案 (1)AC (2)CuO+H2SO4CuSO4+H2O
不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫酸少(硫酸利用率高) (3)过滤 干燥 除尽铁,抑制硫酸铜水解 破坏氢氧化铁胶体,易于过滤 (4)
(5)①③
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