内容正文:
化学
(满分100分。时间75分钟。)
可能用到的相对原子质量:H1Li7016Na23S32K39Fe56Se79
一、选择题:本题共14小题,每小题3分,共42分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.中国的无人机产量居世界第一。下列有关无人机的说法错误的是
A.制造芯片的主要材料为Si
B.机翼主体所用碳纳米材料属于胶体
C.起落架所用铝合金硬度比纯铝大
D.机身所用增强聚酯树脂属于复合材料
2.下列性质的比较中,正确的是
A.极性:O3>O2
B.熔点:金刚砂>金刚石
C.酸性:CCI;COOH>CF3COOH
D.沸点:二甲醚>乙醇
3
下列各组微粒中能大量共存,且满足相应要求的是
选项
离子或分子
要求
A
Mg2+、A13+、HC0,、So
滴加氨水无明显现象
B
K、HS、ClBr
滴加盐酸立即有气体产生
C
Na、NH4、So、CH,COOH
滴加BaCL2溶液立即有沉淀产生
D
H、C2+、CI、NH3
澄清透明的溶液
4.下列说法正确的是
A.CaCl,溶液中通入CO2一定有CaC03沉淀生成
B.海水提溴过程中鼓入热空气的目的是使溴挥发
C.Fe(NO3)2隔绝空气高温分解,产物只有FeO3和NO2D.某溶液焰色试验呈黄色,说明其溶质是氯化钠
5.氟化钪(ScF3)是一种重要的战略性和功能性材料。工业上由Sc2O,与NH,F在高温下制取ScF3的反应原理如下:
Sc,0,(S)十6NI,FS)高温2ScF,(S+6NH,(g)十3H,0(g)。下列说法正确的是
A.电负性:O>F>Sc
B.未成对电子数:N>Sc>H
C.第一电离能:N>F>O
D.键角:NH>NH3>H,O
6.下列实验操作或装置能达到实验目的的是
石墨
2%AgNO3
溶液
饱和
一2%氨水
石墨
甲
入
A.装置甲分离CH,C12和CCl4
B.装置乙配制银氨溶液
C.装置丙高效制备高浓度NaCIo溶液
D.装置丁由NaSO3·7H20制取无水Na2SO3固体
7.有机物M是一种新型药物的合成中间体,其结构简式如下图所示。下列有关M的说法错误的是
A.分子式为C18H2oO4
0
B.碳原子的杂化方式有sp2和$即3杂化
OH
C.与H2完全加成后的分子中含有7个手性碳原子
OH
D.1mol有机物M与足量热NaOH溶液反应,可消耗2 nol NaOH
8,某种电池电解液的结构如图所示。W、X、Y、R、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Z>R>X
B.X分别与W和R均能形成两种常见化合物
C.该物质中所有原子均达到8电子稳定结构
水
D.氧化物对应水化物的酸性:Z>W
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9.某种细菌可分解土壤中的硝酸盐,其反应为:5K2S+8NO,十4H0=4N2↑十8KOH+5K,S04,已知Na为阿
伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L水中所含的水分子数为Na
B.55gKS参加反应,转移的电子数为4WA
C.1L1mol·L1的K2S溶液中含有S2数为Na
D.pH=12的KOH溶液中含有的K数为102NA
10.下列实验操作及现象,解释或结论都正确的是
选项
实验操作
现象
解释或结论
A
将少量硼酸溶液滴入Na2CO3溶液中
无气体生成
酸性:H2CO3>HBO3
B
在酸性KMnO4溶液中滴加间甲基苯甲醛,振荡
溶液紫红色褪去
醛基具有还原性
将等体积、等物质的量浓度的NaHCO,溶液和
产生白色沉淀
结合H能力:[A1(OH)4]>CO
NaAI(OH)]溶液混合
D
向Fe(SO43溶液中加水稀释
溶液颜色变浅F3+水解平衡向逆反应方向移动
11.已知Li、Fe、Se可形成一种对称性较高的新型超导材料,其晶胞是一个长方体,
结构如右图所示,下列说法正确的是
●Fe
OSe
A.该晶胞的俯视图为
o Li
b nn
B.该超导材料的化学式为L正eSe2
C.该晶体为共价晶体
D.晶体密度为(7+79×2+56×2)×
a2bW×1021
g·cm3
a nm
oa nm
12.用如图1和图2装置中的电极相连,可实现电化学
质子交换膜
b
原理制取对氨基苯甲酸。下列说法正确的是
NO2
A.图1、图2装置相连时,a与c、b与d相连
COOH
NaOH
稀硫酸
B.c电极上电极反应为:NH4一4e=N2↑+4H
NH:
浴设
液态
C.H通过质子交换膜从b极室迁移到a极室
N2H
-0
COOH
D.电路中转移1.6mole时,理论上a极产生气体质量为12.8g
图1
图2
13.已知室温下:K1(H2S)=1×107,K2HS)=1×1013,Kp(CuS)=1×1036,完成如下两个实验。
实验1:向10mL0.10mol·L1NaHS溶液中逐滴加入NaOH溶液,至pH=11;
实验2:向10mL0.10mol·L1NaHS溶液中滴加足量0.10mol·L1Cs04溶液。
下列说法正确的是
A.向0.10mol·L1的NaHS溶液中滴入2滴酚酞,溶液呈无色
B.实验1所得溶液中:c(S2)>c(HS)
C.实验2中有黑色沉淀生成
D.0.10mol·L1NaHS溶液中:c(S2-)+c(OH)十c(HS)=c(H)+cNa)
14.如下两个反应在某温度下的压强平衡常数分别为Kp1和K2。
反应1:2FeS04(母)→Fe0,(s)+S02(g)十S0,(g)K1=8.1×107Pa
反应2:2S0(g)≥2S02(g)+02(g)
K2=103Pa
在该温度、1×10Pa条件下,向充满02的恒压密闭容器中投入1.2molS,充分反应至t1时刻,此时容器中无S
剩余,O2剩余0.4mol。再向该体系中迅速投入1mol无水FeS04固体,此过程容器与外界未发生气体交换。下列
说法错误的是
A.平衡时,nFeS0)<1mol
B.t1时刻,p(S02)=5×104Pa
C.起始时,n(O2)=1.8mol
D.加入FeS04后,气体总物质的量为1.6mol
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二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)铈(Ce)是重要的稀土元素,以氟碳铈矿(主要成分为CeFC03)为原料制备高纯度CeO2的流程如下:
NaHCO3少量盐酸
H,BO3十HCI可溶性钾盐
NaOH+NaClO
氟碳铈矿→焙烧→酸浸1
→酸浸2→沉淀→操作→氧化→C(OH)4
烧,CeO
C02
浸出液
滤渣
(KBF)
其它稀土元素←萃取
(1)BF4的空间结构名称是
“操作”的名称是
(2)“焙烧”时,将氟碳铈矿粉碎的目的是
_,CeFC0,转化成CeO2的化学方程式为
(3)“氧化”时反应的离子方程式为
(4)CeO2晶胞和掺杂YO3的晶胞如右图所示,掺杂后Y3+占据
原来Ce4+的位置。
①Ce02晶胞中02周围等距且紧邻的02有」
个。
②若掺杂Y203后晶体中n(Ce02):n(Y20)=3:1,则02
Ce0,
掺杂Y,O的CeO2
的空缺率(。
氧空位数
×100%)=6.
氧空位数+02数
0Ce4+或Y3+
●02或氧空位(无02)
16.(15分)四水合磷酸锌[Zn,P04)2·4H0]是一种难溶于水的环保型防锈颜料,其在水中的溶解度随温度升高而降
低。实验室以氧化锌和磷酸为原料制备并测定其纯度。
I.制备Zn3PO4)2·4H2O:
磁力搅拌
②
a.称取8.1gZn0置于三颈烧瓶中,加入适量蒸馏水,
磷酸溶液
开启搅拌器使其分散均匀。
ZnO粉+水
b.向反应体系缓慢滴入6.0mL85%HPO4,控制反应
甲
温度在80℃左右,滴加完毕后继续搅拌反应1小时,得白色乳状液。
c.减压过滤,少量水洗涤,120℃干燥45min,称重。
Ⅱ.测定纯度:①准确称取mg干燥后产品,用稀盐酸溶解后转移至250mL容量瓶中,定容摇匀。
②移取25.00mL待测液于锥形瓶中,加三乙醇胺掩蔽干扰离子,调pH至10,加铬黑T指示剂,用
cmol·L1EDTA标准溶液滴定至终点(测定Zn+),平行三次平均消耗EDTA标准溶液VmL。
已知:Zm2+和EDTA以物质的量之比为1:1进行反应;Zn(P04)2·4H20的摩尔质量为Mg·mol1。
(1)步骤b中发生反应的化学方程式为
;实验中,温度计的水银球应放在
位置。
(2)装置乙中的仪器a的作用是
;与普通过滤相比,减压过滤的主要优点是」
(答一条)。
(3)洗涤磷酸锌沉淀时应选用」
(填“冷水”或“热水”),洗涤沉淀的操作是」
(4)产品中Zn3P04)2·4H20的质量分数为
%。下列操作导致测定结果偏高的是」
(填标号)。
A.滴定管未用EDTA标准液润洗
B.锥形瓶用待测液润洗
C.滴定终点俯视读数
D.滴定前滴定管内无气泡,滴定结束后有气泡
17.(14分)乙烯的产量是衡量一个国家石油化工水平的标志。工业上可以用乙烯制备环氧乙烷(C2H0)和乙醇。
(1)工业上用银作催化剂氧化乙烯制备环氧乙烷,发生的主要反应为:
2C2H,(g)+02(g)=2C2H0(g)△H1=-210kJ·mol1
①已知反应存在如下转化关系:C,H,g)十A0,(S△H4,C,H,0(g)十Ag0(s。
个AH
△H
Ag(s)+O2(g)
Ag()+-O.()
2
则△H1=
(用含△H、△H4、△H的代数式表示)。
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②该反应的部分过程如下图所示(部分共价键未画出):
H,C
CH2
0·
902
Ag
Ag
Ag
Ag
Y
其中X和乙烯生成中间体Y的过程中,碳碳键键长变
(填“长”或“短”),测定其碳碳键键长变化的
仪器是
(填标号)。
a.质谱仪
b.红外光谱仪
c.核磁共振仪
d.X射线衍射仪
(2)乙烯制备乙醇的反应为:CH(g)十H2O(g)三CH,OH(g),在密闭容器
360
中充入C2H,g)、H2O(g)各2mol,测得乙烯的平衡转化率随温度、压强
(单位:kPa)的变化关系如右图1所示。
①除改变温度和压强外,写出一条能提高乙烯平衡转化率的措施一。
200
250
300
350T/℃
②pp2(填“>”“=”或“<”),其理由是
图1
③图中X点,该反应的压强平衡常数K,=
(kPa)1。
(3)图2所示装置可合成乙烯,其b极室采用可渗透和传导离子的固态物质,
获得的高纯Co2可直接进入a极室反应。
RM-H
①阴极的电极反应式为
NaCO,溶液阴离子交换膜
②电解时,单程C0,的利用率(转化成目标产物所消耗的C
图2
2×100%)的理论上限为
%
转化过程中总消耗的C0,
18.(15分)有机物Z是合成一种重要的脱敏药物的中间体。Z的合成路线如下:
CHO
1
试剂a
B
CH2(COOCH3)2
Br(CH2)2CHO
COOCH,i.NaOH/加热
E
CsHCIBr
三乙胺
C13Hi5OCI
三乙胺
COOCH3
ii.H
C1HIsOsCl
OH
iii.H2O
D
PPA
定条件
-CHO
C13H15O3Cl
G
三乙胶R-CH(COoCH)2:IⅡ,R-NH,+
OH
已知:I.R-Br+CH2(C00CH3)2
R
R2
RHN
R2
(1)
的名称是
-,A中所含的官能团名称是
(2)B→C的反应类型是
该反应中加入三乙胺的作用是
。
C的结构简式为
(3)D→E中,反应i的化学方程式为
(4)A有多种同分异构体,其中符合下列条件的结构简式为
(写出一种)。
①与FCl,溶液发生显色反应;②核磁共振氢谱有3组峰。
(5)G与NH2OH反应得到X经历了下图所示的多步反应。其中,中间产物1含有1个含氮六元环,中间产物2、3
中均含N一O键,则中间产物3的结构简式是
CH.
H
NH2OH
CHNOCIH2O
C1H1NOC异构化C14H1NOCl
CHO
中间产物1
中间产物2
中间产物3
G
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化学参考答案
1
2
3
4
5
6
7
B
A
C
B
D
A
C
P
9
10
11
12
13
14
B
B
C
D
D
C
A
1.B。解析略
2.A
【解析】B项:金刚砂和金刚石都是共价晶体,金刚石中C一C键长短于SiC的Si一C键,键能更大,熔点更高,
错误;C项:电负性F>Cl,一CF,吸电子能力更强,CF3COOH酸性强于CCI:COOH,错误。D项:乙
醇含分子间氢键,沸点高于二甲醚,错误。
3.C
【解析】A项:A3+与HCO发生彻底双水解,不能共存,错误;B项:CL2会氧化HS、Br,不能共存,错误;
D项:NH与Cu2+形成配离子,NH?与H反应生成NH,不能共存,错误。
4.B
【解析】在CaCl2溶液中通入CO2无CaCO3生成,A错误。海水提溴过程中鼓入热空气的目的是使溴挥发,B
正确。FeNO)2隔绝空气高温分解,若只生成FeO3和NO2,Fe和N原子个数比为1:2,化合价升降
数目不相等,分解产物包含FzO3、NO2和O2,C错误。焰色试验呈黄色仅说明溶液含钠离子,溶质可
能是氯化钠或其他钠盐(如硝酸钠)、还可能是NaOH等,D错误。
5.D
【解析】非金属性越强,电负性越大,非金属性F>O>Sc,电负性F>O>Sc,A错误。基态N、Sc、H原子核
外未成对电子数分别是3、1、1,B错误。同周期第一电离能有增大趋势,N原子2p轨道半充满稳定,
第一电离能大于O,则第一电离能:F>N>O,C错误。NH4、NH、HO中心原子都为s即杂化,孤电
子对数依次为0、1、2,孤电子对斥力>成键电子对斥力,孤电子对数越多,斥力越大,键角:H>
NH3>H2O,D正确。
6.A
【解析】CHC2和CCL4的沸点相差较大,可采用蒸馏的方法分离,蒸馏时温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处,
该装置合理,A正确。银氨溶液制备过程:向试管中加入2%AgNO3溶液,滴加2%氨水至沉淀恰好溶
解为止,B错误。电解饱和食盐水时,石墨阳极:2C1一2e=C12↑,阴极:
2H2O+2e=H2↑+2OH,Cl2与OH反应生成NaClo,阳极应该在下面,产生的氯气可以上升与生成
的NaO反应得到NaCIo,图丙中的阳极在上,C错误。Na2SO3具有还原性,加热时,易被空气中氧
气氧化为Na2SO4,无法得到无水Na2SO3,D错误。
7.C
【解析】该物质分子不饱和度为9,碳原子数为18,则其中含有的H原子个数为18×2十2一9×2=20,含有的0
原子数为4,故其化学式为:C18H2oO4,A正确。C原子杂化类型为$p2和sp3,B正确;连有4个不同
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原子或原子团的碳原子为手性碳原子,则与H完全加成后的分子中含有5个手性碳原子
(如图中“*”标识):
C错误。分子中酚羟基、酯基水解后的羧基都和NaOH
反应,共消耗2mol,D正确。
8.B
【解析】结合电解液结构及选项分析可知W、X、Y、R、Z分别为C、O、F、Na、P。
A项:简单离子半径P3>O2>Na,错误;B项:O与C和Na分别可形成C0、CO2、Na2O、Na2O2,
正确;C项:P原子未达到8电子稳定结构,错误;D项:不是最高价氧化物,无法比较,错误。
9.B
【解析】A选项,标准状况下水不是气体,22.4L水不为1mol,A不正确;B选项,1molK2S参加反应转移8mol
电子,55gKS为0.5mol,转移4mol电子,B正确;C选项,S2要水解,S2数目小于Na,C不正确:
D选项,未知溶液体积,无法计算K数目,D不正确。
10.C
【解析】加入少量的硼酸,可能是碳酸钠转化为碳酸氢钠,无气体生成,不能证明酸性:H2CO3>HBO3,A错
误。间甲基苯甲醛中的甲基也能被酸性MO4氧化,高锰酸钾溶液褪色无法确定是由醛基引起还是甲
基引起的,B错误。反应生成沉淀说明[AI(O田4]厂夺走HCO,的H,生成A1(OH,沉淀,[AI(OH)4]结
合H能力强于Co,C正确。盐类水解的规律是越稀越水解,向Fz(SO4)3溶液中加等体积的水稀释,
平衡正向移动,D错误。
11.D
【解析】A选项,从上到下的俯视图应该为
A不正确。B选项,根据晶胞结构,L原子位于
体心和顶点,个数为1+8×日2:e原了位于面上,个数为8×分4:S©原了位于晶胞内和棱上,
个数为2+8行4,所以化学式为Le,S:B不正确:C选项,该晶体属于混合型晶体,C不正确:D
选项,晶胞体积V=a×10cm×a×107cm×b×107cm=a2b×1021cm3,晶胞质量
m=(7+79×2+56×2)×2
8,根据D,晶体密度P-(+79x2+56×2)x2。
a2bWAX10-21g·cm3,D正确。
12.D
【解析】图1中b极碘单质发生还原反应得到碘离子,b为阴极、a为阳极,图2中c为负极,d为正极,应该是
a与d、b与c相连,A错误。图2为液态肼(N)燃料电池,d极氧气得到电子发生还原反应为正极,
c极为负极,肼失去电子发生氧化反应生成氮气和水,发生的电极反应式为:
NL一4e+4OH=N2↑十4H2O,B错误。电解池转化时b极消耗氢离子,a极生成氢离子迁移到b
极,C错误。电解池a极电极反应为:2H20一4e=4H十02↑,当电路中转移1.6mol电子时,生成0.4
mol02,质量为12.8g,D正确。
13.C
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【解析】A选项,HS的水解常数为=1xI07,HS+H,0、一HS十OH,
c(oH)×c(H,9)=1x107,
10-
c(HS)
cOH)=1×107,cHs)=0.1moL,c(OH)=1×104,pH=10,滴入酚酞溶液呈红色:B选项,
c(HS)
K,0H,S=c)XcS)=1×10,DH=1,cH=1×10",e8=1×10,c82)<c0s),
c(HS)
c(HS)
B不正确;C选项,HS通入CuSO4溶液中可以生成CuS黑色沉淀,可以计算反应:
Cu++HS=CuS↓十H的平衡常数K=1×1023,C正确。D选项,根据电荷守恒,
2c(S2)+c(OH)+cHS)=cH)+c个Na),D不正确。
14.A
【解析】根据硫元素守恒可知,n(S02)十S03)=1.2mol,n总=1.6mol,K2=10Pa,此时pa=10Pa可知,
g10400T
1.6
=10,0)=04mol,枚a0)=2,nS0)=0.8mol,S0)=04mol。
[2s0:)x10
n(S0,)
1.6
A项:加入FeS04后,此时n(S02)=0.8mol,n(S0)=0.4mol,pS02)=(0.8/1.)×10=5×104Pa,
pS0)=(0.4/1.)×10=2.5×104Pa,Qp1=1.25×10Pa2>8.1×10Pa2,反应无法进行,A不正确;B
项:t1时刻p(S02)=(0.8/1.6)×10=5×104Pa,正确;C项:起始时(O2)=1.8mol,正确;D选项,
加入FeS04后没有破坏原平衡,气体总物质的量仍为1.6mol,正确。
15.(14分,每空2分)
(1)正四面体形
过滤
(2)增大接触面积,加快反应速率,提高原料的利用率
4CeFC0,十NaHCO0,十0,格烧4NaP+4Ce0,+8C0,十2I,0
(3)2Ce3++C10+60H+H20=2Ce(oHD4↓+C1
(4)①6
②10
【解析】(4)②因Y3+占据的是Ce4+的位置,又因(CeO):nYO)=3:1,假设3个CeO2和1个YzO3,
相当于掺杂前有5个Ce02,5个Ce02中应有10个02,而实际02数为:3×2+3=9,氧空
位数为10一9=1,则02的空位缺率=×100%=10%。
10
16.(15分,除标注外每空2分)
(1)3Zn0+2HP04=Zn3P04)2+3H20
插入反应液面以下,但不接触三颈烧瓶底部
(2)作安全瓶,防止倒吸
过滤速度快、所得固体较干燥(合理答案即可给分)
(3)热水(1分)
沿玻璃棒往漏斗中加热的蒸馏水至浸没沉淀,静置,重复2~3次
(4)c☑M
AB
3m
【解析】
(1)方程式:根据原子守恒,3 mol ZnO与2 mol H;PO4反应生成1 mol Zn3PO4)2,
故为3Zn0+2HP04=Zn(P04)2+3H20。
温度计位置:为准确控制反应液温度在80℃,温度计水银球应插入反应液面以下(测量反应液温度),且不
接触瓶底以避免局部过热。
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(2)仪器(安全瓶):在减压过滤装置中,安全瓶位于抽滤瓶与真空泵之间,用于防止倒吸(当停止抽气时,
外界大气压可能将水倒吸入抽滤瓶)。
减压过滤优点:①过滤速度快(压强差驱动):②所得固体较干燥(抽气可除去部分溶剂)。
(3)洗涤液:因ZPO)2·4HO溶解度随温度升高而降低,用热水洗涤可减少溶解损失。
(4)滴定消耗EDTA的物质的量为cV×103mol,对应25.00mL待测液中Zn2+的物质的量。
250mL溶液中Zm2+总物质的量为c×103×250=0.01 cy mol。
25
每个Zn,P0·40含3个Zm2,故产品中该物质的物质的量为001ey=c业
3300mol。
质量为吧×Mg,质量分数为×100%=c%4%.
300
300m
3m
误差分析:A.滴定管未润洗,标准液被稀释,浓度降低,导致消耗标准液体积偏大,结果偏高。
B.锥形瓶用待测液润洗,待测液物质的量增加,消耗标准液体积偏大,结果偏高。
C.俯视读数,读数偏大,计算标准液体积偏小,结果偏低:
D.滴定后有气泡,读数体积包含气泡,计算消耗标准液体积偏小,结果偏低。
故偏高的是AB。
17.(14分,除标注外每空2分)
(1)①2(△H3+△H4+△H)
②长(1分)
b(1分)
(2)①增大H2O(g)的浓度(1分)
②<(1分)
该反应正反应是气体分了数减小的反应,相同温度时,压强越大,乙烯平衡转化率越大,故<,③,6
9p2
(3)①2C02+12e+8H20=CH4+120H(或8C02+12e+2H20=C2H4十6C0号)
②25
【解析】(2)③由信息列关系式:
C2H(g)+H2O(g)C2HsOH(g)
初始mol
2
2
0
转化/mol
0.8
0.8
0.8
平衡/mol1.2
1.2
0.8
0.8
32*A
1
K,=1.2
-kPa)1。
32*h2
1.2
3.2x3
9p
(3)②在阴极和阴极区发生的反应有:2C02+12e+8H20=CH4+120H和C02十20H=C0+H0:
生成1 mol C2H4转移12mol电子,就有6molC0离子从左往右移动,故单程C02的利用率为:
2×100%=256。
2+
18.(15分,除标注外每空2分)
(1)1,3一二氯苯(或间二氯苯)
碳氯键(或氯原子)、羟基
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、COOCH
(2)取代反应(1分)
中和生成的HBr,有利于生成C
COOCH,
CHO
CHO
(3)
COOCH,+2NaOH△
-COONa
+2CH3OH
COONa
COOCH,
OH
4)。
或
H:C7
CH:
H.C-
CH
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