内容正文:
化学参考答案与解析
1.C【解析】机械臂关节是消防机器人的高温区结构件,氨化硅陶瓷具有高温强度、抗腐蚀特性,A项正确;钛
铝合金密度小、机械强度高、耐热性能优良,是机器人承重关节主轴常用合金材料,B项正确;晶体硅可用于
制作芯片,二氧化硅不能制备芯片,C项错误;氧化铝陶瓷化学性质稳定,能抵御火场烟尘、腐蚀性气体的侵
蚀,同时自身硬度高可承受机器人内部振动、摩擦,可作为线路绝缘层使用,D项正确。
2.D【解析】往地面洒水,水汽化蒸发是物理变化,A项错误;生石灰与水反应放热,反应物的总能量>生成物
的总能量,B项错误;铁粉缓慢氧化放热是放热反应,反应物总能量>生成物总能量,C项错误;NH,NO3溶于
水电离过程吸热,溶质离子扩散形成水合离子的过程放热,NH4O3溶于水可以降温,则溶质电离吸收的热量
>溶质离子扩散形成水合离子放出的热量,D项正确。
3.B【解析】工业用热分解法冶炼银,A项正确;碳不能还原氧化镁,B项错误;工业用铝热反应冶炼铬等熔点
较高的金属,C项正确;工业用电解熔融氧化铝的方法冶炼铝,D项正确。
4.D【解析】据表中H2C204的K2和CH,COOH的K可知,少量CH,COOH与C2O?不反应,A项错误;醋酸与
少量N2C03反应生成C02,B项错误;醋酸钠与少量草酸反应生成C,O和CH,COOH,C项错误;据电离平
衡常数可知,结合H+能力:CO号>ClO>HCO3,则NaCl0溶液与CO2反应一定生成HCl0和HC03,
D项正确。
5.C【解析】设断裂1molN一H键需要吸收的能量为E,则945.6kJ+3×436kJ-6E=-92.4kJ,解得E=391
kJ,C项正确。
5.A解析】据题意,消耗水蒸气物质的量为1,6mol,,0)=46W三0.2mol:L·mim,A项错误
4min时剩余水蒸气的物质的量为4.0mol-1.6mol=2.4mol,B项错误;反应至4min时消耗1.6molC0,
C0的转化率为}6×100%=53.3%,C项错误;(C0)满能=v(H,0)生成时,反应达到平衡,反应正向进行时,
3.0
v(C0)消耗>v(H20)生成,D项错误。
7.B【解析】甲烷的燃烧热指1 mol CH4完全燃烧生成C02(g)和H20(1I)放出的热量,即△H=-890.3 kJ-mol-,
A项错误;4g硫粉在02中完全燃烧放出37kJ热量,即1ol(32g)硫粉完全燃烧生成S0,放热296kJ,B项正
确;HF是弱电解质,在水中不能完全电离,C项错误;氢气完全燃烧生成的是液态水,不是气态水,D项错误。
8.B【解析】恒容体系气体的总质量不变,体积不变,密度始终不变,A项错误;反应发生后,反应体系总物质的
量增大,压强也增大,当压强不变时,反应达到平衡状态,B项正确;H2和NH物质的量相等不能说明反应体
系中各物质的百分含量不再变化,不能说明反应达到平衡状态,C项错误;每生成1olH,的同时消耗2mol
NH3不能说明x(正)=v(逆),不能说明反应达到平衡状态,D项错误。
9.D【解析】NO2是反应的中间产物,不是催化剂,A项错误;催化剂不能改变反应热,B项错误;反应②的活化
能最大,但不能由此判断是吸热反应,C项错误;光照强度增大直接导致反应①加快,产生的0加快了反应
③,D项正确。
10.C【解析】[Co(H20)6]2+呈粉红色,降温平衡左移,说明正反应吸热,△H>0,A项错误;Cl也可被酸性
KMO4溶液氧化,B项错误;图示为电镀装置,在铁片上镀锌,C项正确;图示是原电池装置,铁钉是负极,发
生电极反应:Fe-2e-Fe2+,D项错误。
I1.C【解析】途径a活化能低,催化剂具有选择性,A项正确;据图示可知途径和途径b过渡态数目不同,所
含基元反应数不同,B项正确;升高温度两个途径的反应速率均加快,C项错误;据图示可知途径b的第二步
基元反应产物的能量高于反应物,是吸热反应,D项正确。
【高一化学答案第1页(共3页)】
12.C【解析】整套装置是一个敞口装置,且液面都在支管口下方,根据连通器原理,所以两边下降程度相同,A
项错误;b区溶液含OH,滴入FSO4溶液先看到白色沉淀,然后变灰绿色、最终变红褐色,B项错误;阳极
生成的气体使KI淀粉溶液变蓝,证明是CL,,C项正确;电子不能进入电解质溶液,D项错误。
13.B【解析】放电为原电池,Li+向正极(b)迁移,A项正确;放电时负极释放Li,Li*向正极迁移,但不向外电
路释放Li*,B项错误;充电时正极释放Li,电极反应为LiFePO,-e一i1-,FePO4+xLi,C项正确;充
放电只是锂离子在正负极之间来回脱嵌、迁移,没有任何物质进出电池体系,正负极活性物质总质量恒定不
变,D项正确。
解祈据题意,每份样品谣液中(S0)23866行=0.02ml,5Pe+Mn0+8二
Mn2++4H,0,则每份溶液中,n(Fe2+)=0.01molL1×0.03L×5=0.0015mol。据电荷守恒:3×0.0015=
n(0H)+2×0.002,解得x=0.0005mol,则a:b=[n(Fe2+)]:[n(0H-)]=0.0015:0.0005=3:1,答案选C。
15.(14分)
(1)S20号+2H+—S↓+S02↑+H20(2分)
(2)环形玻璃搅拌棒(1分)4.0(1分)
(3)B(2分)偏大(2分)
(4)其他条件不变,减小硫代硫酸钠溶液浓度,化学反应速率减慢(2分)
(5)要保证十字粗细深浅一致;实验全程由同一人观察判断终点,避免不同人视觉差异带来的计时偏差(答
出一点即可得2分)
(6)不能(1分)S02在水溶液中溶解度较大,反应生成的S02不能被注射器完全吸收(1分)
【解析】(1)Na2S203和H2S04均为强电解质,Na2S203与稀H2S04反应的离子方程式为S20}+2H+一
S↓+S02↑+H20。
(2)据表中数据可知,反应混合液得总体积为20.0mL,则V,=4.0。
(3)据实验数据可知该反应放热,则反应体系能量降低,图B正确。
(4)实验③的温度高于实验①,放热反应温度升高,平衡常数减小,温度升高平衡逆向移动,Na2S203的平衡
转化率减小。
(5)因为反应通过观察+字消失时刻计时,所以十字粗细深浅都会影响观察,不同人观察也会有视觉误差。
(6)$O2易溶于水,所以反应生成的大部分S02会溶解在反应体系的水溶液中,无法全部逸出被注射器收
集,导致测得的气体体积远小于实际生成量,数据误差极大。
16.(15分)
(1)增大固体与酸的接触面积,加快酸浸速率,提高铁元素的浸出率(1分)Fe,04+8H*一Fe2++2Fe3+
+4H0(2分)Si02(2分)
(2)将Fe3+还原为Fe2+(2分)
(3)A13+(2分)
(4)2FeS04+4NHHC03—FeC03·Fe(OH)2↓+2(NH4)2S04+3C02↑+H,0(2分)温度过高会导致
NH,HCO,分解(2分)
(5)取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加BCL2溶液,没有白色沉淀生成,证明洗涤干净(2分)
【解析】(I)将氧化铁皮粉碎可增大酸浸反应的接触面积,加快反应速率。FO4与稀硫酸反应铁元素的价
态不变,S02不溶于稀硫酸,是滤渣I的主要成分。
(2)加入铁粉,将Fe3+还原为Fe2+。
(3)据流程分析,原料中的AL,O3酸浸时转化为A3+,应在调pH步骤除去。
(4)调pH后溶液中的溶质主要是FSO4,据流程和题述信息分析,FeSO4与NH,HCO3反应生成了CO2和
FeCO,·Fe(OH)2↓,据元素守恒还生成了(NH4)2S04。NH,HCO,受热易分解,所以沉铁温度不宜过高。
【高一化学答案第2页(共3页)】
(5)检验沉铁后过滤所得滤渣是否洗涤干净即检验S0}~是否存在。
17.(15分)》
(1)4A1+302+6H,0=4A1(0H)3(2分)02+H,0+4eˉ=40H(2分)增强(1分)
(2)铝石墨(2分,两个电极写相同材料不得分)
(3)C(2分)
(4)A1(0H)3+3e一A1+30H-(2分)A1(0H)3可能分解生成AL,03,使电极表面钝化,导电能力下降,
电池充放电效率降低(内阻增大)(2分)
(5)强碱性环境中Al、A1(OH)3均会与OH反应生成可溶性[A1(OH)4],腐蚀铝电极,导致电池失效(2分)
正极反应物为空气中的O2(源源不断可再生);单位质量负极提供电子多等(答出一点即可,1分)》
【解析】(1)据信息可知,铝是负极,02在正极得电子,海水是电解质溶液,电池总反应为4A1+302+6H20
—4A1(0H)3,正极反应为02+4eˉ+2H2040H,正极区溶液碱性增强。
(2)电子由做负极的铝流出,经航标灯流入做正极的石墨。
(3)致密绝缘膜完全包裹铝电极表面后,负极A1无法放电,C项错误。
(4)充电时,负极与电源负极相连,充电时A1(OH)3在阴极放电,若充电时体系温度过高,会导致A1(OH)3
分解生成A山03,使电极表面钝化。
(5)因为铝和A1(OH)3在强碱性溶液中均可与与OH反应生成可溶性[A1(OH)4]ˉ,铝电极被腐蚀。正极
反应物是空气中的O2,不需要制备。铝做负极,单位质量的铝发生氧化反应可失去的电子较多。
18.(14分)
(1)425(1分)低温(1分)
(2)cCH0m1分)不变(2分)
c(C0)c2(H,)
(3)B(2分)
(4)①K=K.>K(2分)②<(2分)③4.0×10-4(2分)
【解析】(1)△H1=EE-E=326kJ·mol-1-E=-99 kJ.mol-l,E速=425kJ·mol-1。据△G=△H-T△S,
△G<0反应可以自发进行,而该反应△S<0,则低温下该反应可自发进行。
e(CH,OH)
(2)据主反应方程式可知K=
(C0)(),平衡常裁只随温度改变。
(3)恒温恒容充入稀有气体,各反应物浓度不变,平衡不移动,C0转化率不变,A项错误;副反应放热远大于主
反应,升温时副反应正向抑制效果更显著,甲醇选择性升高,B项正确;催化剂仅改变反应速率,不影响平衡选
择性,C项错误;缩小容器体积,压强增大,加压虽促进主副反应正向移动,但无法保证甲醇产率一定增大,
D项错误。
(4)①A、B点温度相同,KA=K,C点温度高,平衡常数小。
②T时,B点C0的转化率更高,增大压强有利于平衡正向移动,所以P1<P2
③用三段式计算:
C0(g)+2H2(g)=CH0H(g)
起始物质的量/mol
1
0
变化物质的量/mol
0.5
0.5
平衡物质的量/mol
0.5
1
0.5
平衡时n(总)=2mol,K,
02×1w
2=4.0×10-4。
0,5x100×(2×10}
【高一化学答案第3页(共3页)】绝密★启用前
化学
本试卷共8页,满分100分,考试用时75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2B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,再选涂其它答案标号。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:Li-70-16S-32Fe-56Ba-137
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,只有一项是符合
题目要求的。
1.特种消防机器人需具备绝缘,耐高温抗腐蚀等特性。下列表述错误的是
A.可用氮化硅陶瓷制作机器人的机械臂关节
B.可用钛铝合金制作机器人关节承重主轴
C.可用二氧化硅制作机器人关节内置传感芯片
D.可用氧化铝陶瓷做机器人内部线路的绝缘层
2.下列在日常生活中涉及的吸热、放热现象及对应的反应热和能量的表述,正确的是
A.夏天往地面洒水降温,水汽化吸热,属于吸热反应,△H>0
B.自热火锅加水发热,生石灰与水反应放热,生成物的总能量大于反应物的总能量
C.用暖宝宝御寒,铁粉缓慢氧化过程吸热,反应物的总能量小于生成物总能量
D.医用冰袋(NH4NO,+水)降温,溶质电离吸收的热量大于溶质离子扩散形成水合离子放出的
热量
3.下列关于金属的冶炼反应错误的是
A.冶炼银:2Ag0△4Ag+02↑
B.治炼镁:Me0+C高温Mg+C0
C.治炼铬:2A1+3C,0,高温Al,0,+6Cr
D.冶炼铝:2Al,0(熔融)
电解
冰晶石
4Al+302↑
【高一化学第1页(共8页)】
4.已知电离平衡常数如下:
化学式
H2C204
H2C03
CH,COOH
HCIO
K1=5.9×10-2
K1=4.3×10-7
电离平衡常数
K=1.8×105
K=3.0×10-8
K2=6.4×10-5
K2=5.6×10-"
下列实验涉及反应的离子方程式正确的是
A.向草酸钠溶液中滴加少量醋酸溶液:C,0?+CH,CO0OH一HC,0:+CH,CO0
B.向醋酸溶液中滴加少量碳酸钠溶液:CO+CH,COOH =CH,COO-+HCO,
C.向醋酸钠溶液中滴加少量草酸溶液:CH,CO0°+H2C204一HC204+CH3COOH
D.向次氯酸钠溶液中通入二氧化碳气体:ClOˉ+C02+H20一HClO+HC0,
5.已知:N2(g)+3H2(g)=2NH,(g)△H=-92.4 kJ.mol1。若断裂1molN=N、1molH-H
需要吸收的能量分别为945.6kJ、436kJ,则断裂1molN一H键需要吸收的能量为
A.782 kJ
B.360.2kJ
C.391 kJ
D.245.7kJ
6.一定温度下,在容积为2L的恒容密闭容器中发生水煤气变换反应:C0(g)+H,0(g)=一
C02(g)+H,(g)向容器中充入3.0molC0与4.0mol水蒸气,反应经过4min时,测得容器内H,
的物质的量为1.6mol。下列说法正确的是
A.v(H,O)=0.2 mol.L-.min-I
B.4min时剩余水蒸气的物质的量为2.0mol
C.4min时C0的转化率为46.7%
D.任意时刻C0消耗速率与H,O(g)生成速率相等
7.下列根据事实书写的热化学方程式正确的是
选项
事实
热化学方程式
CH4(g)+202(g)—C02(g)+2H,0(1)△H=
A
甲烷的燃烧热为890.3 kJ.mol-
890.3 kJ.mol-1
4g硫粉在02中完全燃烧放出
B
S(g)+02(g)=S02(g)△H=-296 kJ.mol1
37kJ热量
HF溶液和NaOH溶液反应生
C
H*(aq)+OH-(aq)=H2O(1)AH=-66.7 kJ.mol-1
成1mol水放出66.7kJ热量
1g氢气完全燃烧生成液态水
D
2H(g)+02(g)=2H20(g)△H=-571.6 kJ-mol-
放出热量为142.9kJ
【高一化学第2页(共8页)】
8.钛基催化剂可以催化储氢物质肼(N,H,)的分解反应:
①N2H4(g)=N2(g)+2H2(g)②3N2H4(g)==N2(g)+4NH3(g)
一定温度下向恒容密闭容器通入一定量的N,H4(g),发生上述两个反应,下列说法能表明反应
体系达到平衡状态的是
A.气体的密度不变
B.气体的总压强不变
C.H2和NH3物质的量相等
D.每生成1molH2同时消耗2 mol NH.
9.已知1mol03分解放出285.4kJ的热量,大气中N0催化03分解的反应机理如下:
①0,m02+0(快)
②N0+03一→N02+02(慢)③N02+0-→N0+02(快)
下列说法正确的是
A.NO2也是O3分解的催化剂
B.NO催化可减少O3分解放出的热量
C.反应②的活化能最大,是吸热反应
D.光照强度增大,①和③反应速率均可加快
10.根据实验操作和现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
[Co(H,0)6]2++4d=[CoCL]+6H,0△H<0,
溶液由紫色
A
CoCl
粉红色
蓝色
冰水
和盐酸
变为粉红色
化学平衡向生成[CoCL4]方向移动
酸性KMnO,溶液
酸性KMnO4
B
Fe2+具有还原性,被氧化为fe3+
溶液褪色
FeCl溶液
H
段时间后铁
铁片上发生反应:
铁钉
锌片
片质量增加
Zn2++2e--Zn
氯化锌溶液
向烧杯中滴加
KSCN溶液,
D
铁钉
石墨
铁钉没有发生反应
溶液没有明显
稀硫酸
变为红色
【高一化学第3页(共8页)】
11.研究认为H,在F,O,表面被氧化生成H,0有两条反应途径,下图是理论计算得到的这两种途
径的相对能量变化图,下列表述错误的是
2途径a
2
途径hTSI
H2
0
1.5
H20
TS2
H2O
0H20.5
20H0.9
0H0.5
反应历程
反应历程
TS代表过渡态
A.选择合适的催化剂可只按途径a反应
B.途径a和途径b所含基元反应数不同
C.升高温度可选择性只加快途径a的反应速率
D.途径b第二步基元反应为吸热反应
12.以石墨做电极,用如图所示U型管电解煮沸除氧的饱和NCl溶液。下列说法正确的是
饱和食盐水
A.反应一段时间后U型管两侧液面下降高度不同
B.取b极区溶液,滴加FSO.溶液可持续观察到白色沉淀
C.将阳极气体通入KI淀粉溶液,溶液变蓝,证明生成了C2
D.电子通过外电路在导线中定向迁移,然后进入电解质溶液
13.磷酸铁锂动力电池是目前新能源汽车、大型电网储能电站及光伏储能系统的主流商用电池,该
电池采用LiFePO,做正极、嵌锂石墨(Li,Cs)做负极,放电时电池总反应为Li1-FePO4+Li,C6
—:LiFePO,+6C。下列说法错误的是
电极a
电极b
LiFePOa
电解质
电解质
隔膜
【高一化学
第4页(共8页)】
A.放电时,Li+向b电极迁移
B.放电时电池向外释放Li
C.充电时,正极反应为LiFePO,-xe=Li,.FePO,+xLi+
D.完整一次充放电循环,正负极活性物质总质量不会发生改变
14.聚合硫酸铁可用于水的净化,其化学式可表示为[Fe.(OH)6(S04).]m。取一定量聚合硫酸铁
样品与足量盐酸反应,所得溶液平均分为两份。一份溶液中加入足量的BCL,溶液,得到白色
沉淀0.466g。另一份溶液,先将Fe3+还原为Fe2+,再用0.0100molL-的KMn04标准溶液滴
定至终点,消耗KMnO4标准溶液30.O0mL。该聚合硫酸铁样品中a:b的比值为
A.1:2
B.2:5
C.3:1
D.3:2
二、非选择题:本题共4小题,共58分。
15.(14分)某化学小组利用如图所示简易量热计探究化学反应的热效应和反应速率。
实验用品:蒸馏水、0.2molL1NaS,03溶液0.2molL1H2S04溶液、量筒、秒表、印有黑色十
字的白纸(放在量热计底部,然后再放入量热杯)。
实验记录如下:
简易量热计
起始
十字消
最高
实验
V(Na,S,O3)/mL
V(H,SO.)/mL
V(H,O)/mL
温度
失时间/s
温度/℃
①
25℃
8.0
8.0
4.0
22.0
29.6
②
25℃
8.0
8.0
35.5
27.8
③
35℃
8.0
8.0
4.0
10.2
37.1
回答下列问题:
(1)写出Na2S,03溶液与稀H2S04反应的离子方程式
(2)简易量热计中仪器A的名称为
,实验②中V2=
mL。
【高一化学第5页(共8页)】
(3)据实验数据判断该反应的能量变化符合下图中的
(填图下字母)。若实验中
保温杯杯盖未盖严,则导致测得该反应△H
(填“偏大”、“偏小”和“无影响”)。
生成物
反应物
反应物
生成物
反应过程
反应过程
A
B
(4)对比实验①与实验③可得出结论:
(5)写出一点你认为可以减小实验误差的做法:
(6)该反应
(填“能”或“不能”)用注射器吸收反应生成气体的方法测定反应速率,
理由是
0
16.(15分)高纯氧化铁可用于磁性材料制造。钢铁生产过程中产生的氧化铁皮,主要成分为F0、
Fe,03、FeO4,还含有少量SiO2、Al,03等杂质。工业上以氧化铁皮为原料制备高纯氧化铁的工
艺流程如下。
稀硫酸
铁粉
NH.HCO
空气
80℃
90℃
40℃
600℃
氧化铁皮粉碎
酸浸
滤液I1
调pH
沉铁
煅烧
→高纯Fe203
滤渣I
滤渣Ⅱ
滤渣Ⅲ
C02
回答下列问题:
(1)将氧化铁皮粉碎的目的是
酸浸工序中F€,04与稀硫酸反应的离子方程式为
滤渣I的主要成分是
(2)加入铁粉的目的是
(3)调适宜pH除去的主要离子是
(4)沉铁工序中生成FeC0,·Fe(0H),,同时放出C0,,写出该反应的化学方程式
,沉铁过程中需控制温度不高于40℃,
原因是
(5)检验沉铁后过滤所得滤渣是否洗涤干净的实验操作和现象是
【高一化学第6页(共8页)】
17.(15分)海洋电池是中国于1991年首创的化学电池。铝一空气海水电池广泛应用于我国海洋
监测浮标、海上应急储能设备,电池的原理示意图如下。
负载
铝
碳
海水
回答下列问题:
(1)写出电池放电总反应方程式:
已知海水呈弱碱性(pH约为8.0),电池放电正极反应式为
,正极区溶液的碱性
(填“增强”、
“减弱”或“不变”)。
(2)该电池为海上航标灯供电时,电子移动方向为
(填电极材料名称,下同)→
航标灯→
(3)电池工作时存在自腐蚀副反应生成H2,若电池放电过程中收集到448L氢气(标准状况
下),该电池负极防护的是
(填字母序号)。
A.制成合金改良电极性能
B.向电解液中加入适量无机、有机缓蚀剂
C.用致密绝缘膜完全包裹铝电极表面
D.采用低腐蚀性的复合电解质体系
(4)对失效电池进行充电再生修复,充电体系为电解池。充电时阴极电极反应式为
;若充电时体系温度过高,直接导致的电池
问题是
(5)该铝一空气电池不工作时不能长期放置在强碱性电解质溶液中,原因是
;相比于传统干电池,该海水电池续航更强的核心
电化学优势为
(答出一点)。
【高一化学第7页(共8页)】
18.(14分)甲醇是重要的有机化工原料,工业上以C0和H,为原料催化合成甲醇,反应体系中存
在主、副竞争反应,具体反应方程式如下:
I.主反应:C0(g)+2H2(g)CH,0H(g)△H1=-99 kJ.mol
Ⅱ.副反应:2C0(g)+4H2(g)=C2H0H(g)+H20(g)△H2=-253.6 kJ-mol-
(1)已知反应I的正反应活化能E正=326kJ·ol-,则其逆反应活化能E滋=
kJ.mol,该反应自发进行的条件是
0
(2)主反应的平衡常数K=
其他条件不变,使用有利于主反应的高选择性催化
剂,主反应的平衡常数
(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)下列关于该合成甲醇平衡体系的说法正确的是
(填字母序号)。
A.恒温恒容通入稀有气体,体系压强增大,C0平衡转化率升高
B.升高温度,副反应逆向移动程度更大,甲醇选择性提升
C.更换高效催化剂,可提高平衡状态下甲醇的选择性
D.缩小容器体积,主、副反应均正向移动,甲醇产率一定增大
(4)一定条件下向2L的密闭容器中充入1molC0和2molH,只发生反应:C0(g)+2H2(g)
一CHOH(g),C0的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示:
B
P
0
T
温度K
①A、BC三点平衡常数K、KB、K的大小关系是
②压强P1
P2(填“>”、“<”或“=”)。
③若P1=100kPa,A点时该反应的K,=
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