第2章 第2节 氯及其化合物-第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验(PPT课件)-【满分思维】2026-2027学年高中化学必修第一册配套课件(人教版)

2026-09-22
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摘要:

该高中化学课件聚焦氯气的实验室制法及氯离子检验,通过课前预习反应原理,新课探究从装置选择、净化干燥到收集与尾气处理,构建从原理到操作的学习支架,衔接氯及其化合物的前后知识脉络。 其亮点在于融合科学思维与科学探究,通过不同氧化剂制氯原理对比、实验装置分析(如饱和食盐水除HCl)及氯离子检验中稀硝酸酸化排除干扰等实例,培养学生证据推理与实验能力。课堂评价与分层习题强化严谨态度,助力学生掌握技能,教师可提升教学效率。

内容正文:

第二节 氯及其化合物 1 第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验 2 学习任务一 氯气的实验室制法 学习任务二 氯离子的检验 ◆ 新课探究 ◆ 课堂评价 ◆ 课后习题 3 学习任务一 氯气的实验室制法 【课前自主预习】 1.反应原理 实验室通常用浓盐酸与 共热反应来制取氯气,化学方程式为 _______________________________________,离子方程式为 _________________________________________。 新 课 探 究 4 2.实验装置 新 课 探 究 5 3.发生装置 固体<m></m>液体<m></m>气体。 4.收集方法 ______________或排____________法。 向上排空气法 饱和食盐水 5.验满方法 将湿润的_________试纸(或湿润的__________试纸)放在瓶口,观察 试纸是否变____(或是否先变____后______)。 淀粉 蓝色石蕊 蓝 红 褪色 新 课 探 究 6 7.尾气吸收装置 多余的 排放到空气中会造成环境污染,需用______溶液 (如 溶液)吸收。 强碱 [注意] 不能用石灰水吸收多余的,其原因是石灰水中 的浓度太小。 6.净化方法 用____________除去 ,再用________除去水蒸气。 饱和食盐水 浓硫酸 新 课 探 究 7 【核心知识讲解】 一、氯气的实验室制取及净化 1.制取原理 用<m></m>、<m></m>、<m></m>、<m></m>等氧化性物质与浓盐酸反应制取氯气。 <m></m> <m></m> (利用漂白粉制取氯气) 新 课 探 究 8 2.发生装置 根据反应物的状态和反应条件,选择气体的发生装置。 上述制取 的反应原理中,①选择图甲所示制取装置,②~④选择 如图乙所示制取装置。 新 课 探 究 9 3.净化装置 气体净化装置的设计必须同时考虑主要成分和杂质成分的性质,以 便选择适当的装置除去杂质。氯气中混有<m></m>和水蒸气等杂质,除去 氯气中的<m></m>可以用饱和食盐水(如图 Ⅰ 所示);除去氯气中的水蒸气 可用浓硫酸(如图 Ⅱ 所示)或干燥的<m></m>(如图 Ⅲ 所示)。 新 课 探 究 10 二、氯气的收集和尾气处理 1.收集装置 根据气体的密度、气体在水中的溶解性,以及是否与水反应,选择 收集装置。 (1)向上排空气法(如图甲所示)<m></m>的密度大于空气的密度。 (2)排饱和食盐水法(如图乙所示) 难溶于饱和食盐水。 新 课 探 究 11 2.尾气处理装置及方法 依据气体的性质,选择尾气处理装置。 <m></m>可与<m></m>溶液反应生成<m></m>、<m></m>和<m></m>,故常用<m></m>溶液吸 收<m></m>尾气。 新 课 探 究 12 【知识迁移应用】 例1 [2026·湖北部分学校高一期中] 实验室中可利用KMnO4与浓盐酸 制取Cl2,下列对制取、提纯、收集Cl2及尾气处理的装置分析评价正确 的是( ) 新 课 探 究 13 A.装置甲不能制取Cl2,因没有加热装置 B.装置乙可用来洗气,因为Cl2在饱和NaCl溶液中溶解度小 C.装置丙可用于收集Cl2 D.装置丁的作用是吸收尾气中HCl √ 新 课 探 究 14 [解析] 该实验以KMnO4和浓盐酸为原料,在装置甲中常温反应制取Cl2; 随后将生成的Cl2通入装置乙(饱和NaCl溶液),利用HCl易溶、Cl2难溶 的特点除去HCl杂质; 提纯后的Cl2通过排饱和食盐水法收集(需“短进长出”); 最后用装置丁(NaOH溶液)吸收有毒的尾气Cl2,完成Cl2的制取、提纯、 收集与尾气处理。 新 课 探 究 15 KMnO4与浓盐酸反应制备Cl2不需要加热, 2KMnO4+16HCl(浓) = 2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O,可以用甲装置制取 Cl2,A错误; 饱和NaCl溶液中氯离子浓度高可抑制氯气的溶解,而HCl极易溶于水, 饱和NaCl溶液可以除去Cl2中的HCl,B正确; 新 课 探 究 16 用排饱和食盐水法收集Cl2,收集时应“短进长出”(气体从a口进),C错误; 该实验尾气的主要待处理成分为Cl2,HCl气体已在装置乙中被除去,因 此装置丁的作用是吸收Cl2而非HCl,D错误。 新 课 探 究 17 [易错警示] 实验室制取氯气的注意事项 (1)选用<m></m>时必须用浓盐酸,<m></m>与稀盐酸不反应,且必须加热,常 温下不反应。 (2)不能用蒸馏水代替饱和食盐水除去<m></m>气体。 新 课 探 究 18 学习任务二 氯离子 的检验 【课前自主预习】 1.实验探究的检验教材实验 在三支试管中分别加入稀盐酸、溶液、 溶液, 然后各滴入几滴 溶液,观察现象,再分别加入少量稀硝酸, 观察现象,填写下表: 新 课 探 究 19 溶液 实验现象 滴入几滴 溶液 加入少量稀硝酸 (1)稀盐酸 ______________ ____________ (2) 溶液 ______________ ____________ (3) 溶液 ______________ __________ 请写出上述实验中有关反应的离子方程式: ___________________________________________________________ ___________________________________。 生成白色沉淀 沉淀不溶解 生成白色沉淀 沉淀不溶解 生成白色沉淀 沉淀溶解 、、 新 课 探 究 20 2.氯离子 的检验方法 在被测溶液中滴入适量________,使其酸化,然后加入_______溶液, 产生____色沉淀,则可判断溶液中含有 。 稀硝酸 白 [注意] 检验时要先加稀硝酸酸化,以排除 等离子的干扰, 不能用盐酸酸化,因为盐酸中含有 ,会干扰实验。 新 课 探 究 21 【知识迁移应用】 例2 检验某未知溶液中是否含有氯离子 ,下列操作正确的是 ( ) A.向少许未知溶液中加入 溶液,看是否有白色沉淀产生 B.向少许未知溶液中加入 溶液,看是否有白色沉淀产生,若有沉 淀产生,则再加入盐酸,看沉淀是否消失 C.向少许未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入 溶液,看是否有 白色沉淀产生 D.向少许未知溶液中加入稀盐酸酸化后,再加入 溶液,看是否有 白色沉淀产生 √ 新 课 探 究 22 [解析] 可与反应生成沉淀,但与 反应生成白色沉淀 的还有等离子,加入硝酸可排除 等离子的干扰,则向少许 未知溶液中加入稀硝酸酸化后,再加入 溶液,看是否有白色 沉淀产生;检验是否含有 ,检验过程中不能加盐酸,否则引入 ,干扰实验。 新 课 探 究 23 例3 某无色溶液中可能含有、、 ,下列检验方法正确 的是( ) A.向该溶液中滴加稀硝酸酸化的 溶液后,有白色沉淀生成,则该 溶液一定含有 B.向该溶液中滴加 溶液后,有白色沉淀生成,则该溶液一定含有 C.向该溶液中滴加 溶液后,有白色沉淀生成,则该溶液一定含有 D.向该溶液中滴加少量稀 溶液,有白色沉淀生成,则该溶液一定 含有 √ 新 课 探 究 24 [解析] 向该溶液中滴加稀硝酸酸化的溶液后,、 均反应生成气体,此时白色沉淀一定是 ,则该溶液一定含有 ,故A正确; 向该溶液中滴加 溶液后,有白色沉淀生成,则该白色沉淀可能 是,所以溶液不一定含有 ,故B错误; 新 课 探 究 25 向该溶液中滴加 溶液,有白色沉淀生成,则该白色沉淀是, 可能有或 ,故C错误; 向该溶液中滴加少量稀溶液,有白色沉淀生成,则该白色沉 淀可能是和 反应生成的和结合生成的,不 一定有 ,故D错误。 新 课 探 究 26 [易错警示] <m></m>检验中的注意事项 在离子的检验中一定要排除其他干扰离子。如<m></m>检验时,加稀硝酸 酸化可排除<m></m>等的干扰;另外在酸化时不能使用盐酸,防止操作 中引入的<m></m>带来干扰。 新 课 探 究 27 1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)与浓盐酸制取的反应中,若足量,则 能完全反应。 ( ) × (2)实验室制干燥、纯净的氯气,可依次通过饱和食盐水、浓硫酸。 ( ) √ (3)检验氯化氢气体中是否含有氯气可用硝酸银溶液。( ) × 课 堂 评 价 28 (4)某溶液中滴加 溶液,产生白色沉淀,加入稀盐酸,沉淀不消失, 则该溶液中含有 。( ) × (5)检验时,要先滴加稀硝酸排除其他离子的干扰,再加入 溶 液。( ) √ 课 堂 评 价 29 2.[2024·北京通州区高一期中]检验溶液中的氯离子时加入稀硝酸 的目的是( ) A.加速沉淀反应的进行 B.排除杂质离子的干扰 C.增加沉淀的生成量 D.减少沉淀的生成量 [解析] 检验,常利用其与 溶液反应生成白色沉淀来检验, 但与 溶液反应生成白色沉淀的离子还含有碳酸根离子等,一 般要用稀硝酸酸化以除去 等离子的干扰。 √ 课 堂 评 价 30 3.[2025·河北唐县一中高一检测]利用如图所示的装置制备干燥、 纯净的氯气。下列有关叙述不正确的是( ) 课 堂 评 价 31 A.本实验操作顺序:检查装置气密性 添加固体药品 添加液体药品 加热 B.装置 Ⅱ 、 Ⅲ 中的试剂依次为浓硫酸、饱和 溶液 C.氯气的密度比空气的大,故装置 Ⅳ 中长导管进气,短导管出气 D.装置 Ⅴ 中反应的离子方程式为 √ 课 堂 评 价 32 [解析] 本实验的操作顺序:检查装置气密性 在圆底烧瓶中添加固 体药品二氧化锰 通过分液漏斗添加液体药品浓盐酸 加热制取氯 气 净化干燥后收集气体 尾气处理,A正确; 装置Ⅱ、Ⅲ中的试剂依次为饱和 溶液、浓硫酸,以除去氯气中的 氯化氢气体并干燥氯气,B错误; 课 堂 评 价 33 氯气的密度比空气的大,故装置Ⅳ中长导管进气,短导管出气,利用 排空气法收集,C正确; 装置Ⅴ中多余的氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水, 反应的离子方程式为, 正确。 课 堂 评 价 4.某研究性学习小组为了制取、收集纯净干燥的氯气并探究氯气的性 质,设计了如图所示的实验装置: 请回答下列问题: (1)整套实验装置的连接顺序是 接( ),( )接( ),( )接( )。 (填各接口处的字母代号) 课 堂 评 价 35 [解析] 制得的中含有、 杂质,先通过饱和食盐水、浓 硫酸除去杂质,再利用向上排空气法收集,然后通过淀粉碘化钾溶 液探究其性质,最后利用 溶液吸收尾气。因此实验装置连接顺 序为 。 课 堂 评 价 36 (2) 装置中制取氯气反应的离子方程式是 _________________________________________________。 (3)B装置的作用是________;A装置中试剂 是____________。 干燥 饱和食盐水 (4)C装置中可观察到的现象是__________,D装置中可观察到的现象 是______________。 溶液变蓝 溶液红色变浅 课 堂 评 价 37 课后习题 38 知识点一 氯气的实验室制法 1. [2026·辽宁辽西高中协作体高一期中] 实验室用二氧化锰和浓盐酸 共热制备氯气,选用的发生装置是 ( ) A B C D √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 39 [解析] 用浓盐酸和二氧化锰共热制取氯气属于固+液加热型, 只有D项符合要求。 A B C D 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 40 2. [教材改编题] 下列制取氯气的实验装置或者操作正确的是 ( ) A.甲装置制备氯气 B.乙装置除去Cl2中的HCl气体 C.丙装置干燥氯气 D.丁装置吸收多余的氯气 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 41 [解析] 常温下,浓盐酸和MnO2不反应,图中缺少加热装置,A错误; 氯气、HCl都能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成CO2,引入新的杂质,应该 用饱和食盐水除去氯气中的HCl,B错误; 浓硫酸具有吸水性且和氯气不反应,可以用浓硫酸干燥氯气,C正确; 石灰水中Ca(OH)2浓度很低,不能充分吸收Cl2,应用NaOH浓溶液,D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 42 3. [2025·广东深圳高一检测] 某化学兴趣小组在实验室制备氯气并用 氯气与NaOH溶液反应获得漂白液,下列装置(夹持装置略)中不需要使 用的是 ( ) A B C D √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 43 [解析] 装置A用来制备氯气,可利用KMnO4与浓盐酸常温下反应制取 Cl2,A不符合题意; 由于生成的氯气会通入NaOH溶液,则气体不需要干燥,因此装置B不 需要,B符合题意; 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 44 装置C用来除去氯气中的氯化氢,C不符合题意; 装置D中NaOH溶液用于吸收氯气以制备漂白液,碱石灰用于尾气处理, D不符合题意。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 45 4. [2026·辽宁辽阳高一期中] 一种制取并收集干燥的、较为纯净的 氯气的实验装置如图所示。下列说法错误的是 ( ) 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 46 A.MnO2与浓盐酸的反应中,HCl表现出还原性和酸性 B.试剂X可以是饱和碳酸钠溶液,目的是除去Cl2中的HCl C.装置M的作用是干燥Cl2 D.装置N的设计依据是Cl2的密度大于空气 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 47 [解析] 反应中,HCl中部分氯元素化合价从-1价升高到0价生成Cl2,HCl 表现出还原性; 部分氯元素与锰元素结合生成MnCl2,HCl表现酸性,A正确。 除去Cl2中HCl的正确试剂应为饱和食盐水,B错误。 装置M中盛有浓硫酸,浓硫酸具有 吸水性,可用于干燥Cl2,C正确。 装置N采用向上排空气法收集Cl2, 依据是Cl2的密度大于空气,D正确。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 48 5. 某实验小组进行Cl2的制备和性质探究, 下列装置和药品能实现相应实验目的的 是 ( ) A.利用甲制备 B.利用乙除去中混有的 杂质 C.利用丙探究 无漂白性 D.利用丁观察和 燃烧反应的火焰颜色 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 49 [解析] 应采用浓盐酸与KMnO4在常温下 反应制取Cl2,A错误; 制取的Cl2中混有HCl,将其通过盛有饱和 NaCl溶液的洗气瓶除去HCl,B正确; 鲜花中含有水分,能与Cl2反应生成HCl和 HClO,故鲜花褪色,不能证明Cl2无漂白性, C错误; 应将H2通过导管通入盛有Cl2的集气瓶, 并点火燃烧,D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 50 6. [2026·湖北随州高中教联体高一联考] 下列说法正确的是 ( ) 知识点二 氯离子 的检验 A.向某溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,有白色沉淀产生,则溶液中 一定含有Cl- B.向某溶液中加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,则 溶液中一定含有C C.向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,则溶液中一定含有S D.向某溶液中依次加入BaCl2溶液、硝酸,有白色沉淀产生,则溶液中一 定含有Ag+ √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 51 [解析] 向某溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,生成的白色沉淀为AgCl, 硝酸酸化可排除C 、S等的干扰,因此溶液中一定含有Cl-,A正确; HC与稀盐酸反应也能生成CO2,因此不能确定溶液中含有的一定是 C,B错误; 加入BaCl2溶液产生的白色沉淀可能是BaSO4 、BaCO3、BaSO3、AgCl 等,无法确定溶液中一定含有S,C错误; 依次加入BaCl2溶液和HNO3溶液后,白色沉淀可能是AgCl或BaSO4,若原 溶液含S,则会被HNO3氧化为S生成BaSO4,因此无法确定原溶液 一定含有Ag+,D错误。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 52 7. 自来水厂常用氯气对生活用水进行杀菌消毒。市场上有些不法 商贩为牟取暴利,用这样的自来水冒充纯净水(离子的浓度非常低) 出售,给人们的生活造成了一定的不良影响。在下列化学试剂中, 可以用于鉴别这种自来水和纯净水的是 ( ) A.酚酞溶液 B.氯化钡溶液 C.氢氧化钠溶液 D.硝酸银溶液 [解析] Cl2消毒过的自来水中含有HCl和HClO,用AgNO3溶液即可鉴别, 产生白色沉淀的是自来水,不产生沉淀的是纯净水。 √ 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 53 8.有一包白色固体,它可能含有KCl、K2CO3、KNO3中的一种或几种, 现进行如下实验: ①溶于水,得无色溶液; ②向上述溶液中滴加AgNO3溶液,生成白色沉淀; ③再滴加稀硝酸,沉淀减少但不完全消失,同时有气泡生成。 根据上述现象判断: 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 54 (1)白色固体中一定含有的成分是      ,可能含有的成分 是    。  和 (2)写出上述实验中有关反应的离子方程式:   。  Ag++Cl- = AgCl↓、2Ag++C = Ag2CO3↓、 Ag2CO3+2H+ = 2Ag++H2O+CO2↑ [解析] 由②产生白色沉淀知,可能含有K2CO3和KCl中的一种或两种; 由③沉淀减少且有气泡生成可知,一定含有K2CO3; 由沉淀不完全消失可知,一定含有KCl。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 55 9. [2026·河北石家庄一中高一期中] 在实验室中用二氧化锰和浓盐酸 反应制备干燥纯净的氯气,所用仪器如图所示。 (1) 连接上述仪器的正确顺序(填各接口处的字母):       。  ECDABGHF 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 56 [解析]本实验为实验室制取氯气并纯化、干燥的过程,按照发生装置 →净化装置→收集装置→尾气处理装置的顺序搭建; 制得的Cl2中混有HCl和水蒸气,先用饱和食盐水除去氯气中的HCl, 然后通过浓硫酸进行干燥,由于Cl2的 密度比空气大,用向上排空气法收集 Cl2(导管应长进短出); Cl2有毒,最后用NaOH溶液进行尾气 处理,故仪器的正确连接顺序为 ECDABGHF。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 57 (2)盛放浓盐酸的仪器名称为     ,饱和食盐水的作用是            。  分液漏斗 [解析]盛装浓盐酸的仪器名称为分液漏斗; 饱和食盐水的作用是除去挥发出的HCl杂质。 除去挥发出的HCl杂质 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 58 (3)化学实验中常用湿润的淀粉-KI试纸检验是否有Cl2产生。如果有 Cl2产生,可观察到试纸变蓝,涉及的离子方程式为  。  2I-+Cl2 = 2Cl- +I2 [解析] Cl2与KI反应生成氯化钾和碘单质,碘单质使淀粉溶液变蓝, 离子方程式为2I-+Cl2 = 2Cl-+I2。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 59 (4)气体发生装置中进行的反应的化学方程式:                    。 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O [解析] 实验室通过二氧化锰和浓盐酸加热条件下制备氯气,化学方程 式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 60 (5)NaOH溶液中发生的反应的离子方程式:                 。  Cl2+2OH- = Cl-+ClO-+H2O [解析]氯气有毒用氢氧化钠溶液吸收,氯气和氢氧化钠反应生成氯化 钠、次氯酸钠和水,离子方程式为Cl2+2OH- = Cl-+ClO-+H2O。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 61 10. [2025·湖南长沙长郡中学高一期中] 氯可形成多种含氧酸盐,广泛 应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中用如图所示装置(部分装置 省略)制备氯气,并利用其与碱反应制备KClO3和NaClO。 已知:3Cl2+6KOH 5KCl+KClO3+3H2O 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 62 (1)图中盛放MnO2粉末的仪器名称是    ,b中的试剂为        。  圆底烧瓶 饱和食盐水 [解析] 根据装置图,盛放MnO2粉末的仪器名称是圆底烧瓶; b的作用是除氯气中的氯化氢,b中的试剂为饱和食盐水。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 63 (2)图中制备氯气的化学方程式为                   。  MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O [解析]二氧化锰和浓盐酸加热制备氯气的化学方程式为 MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 64 (3) 装置的反应中,氧化剂和还原剂的质量比为_____。 [解析] c中氢氧化钾和氯气在加热条件下制备KClO3,反应的化学方程 式为3Cl2+6KOH 5KCl+KClO3+3H2O,氯气发生还原反应生成氯化 钾、发生氧化反应生成KClO3,根据化学方程式,氧化剂和还原剂的质 量比为5∶1。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 65 (4) 中化学反应的离子方程式是___________________________, 采用冰水浴冷却的目的是____________________________。 Cl2+2OH- = Cl-+ClO-+H2O 避免反应温度过高生成 [解析] d中氢氧化钠和氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的 离子方程式是Cl2+2OH- = Cl-+ClO-+H2O;氢氧化钠和氯气反应放热, 在加热条件下,氢氧化钠和氯气反应生成 NaClO3。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 66 (5)e的作用是吸收尾气 ,可选用试剂   (填标号)。  A.H2SO4溶液      B.NaCl溶液 C.NaOH溶液      D.Na2SO3(有还原性)溶液 CD [解析] H2SO4与氯气不反应,故不选A; NaCl与氯气不反应,故不选B; NaOH与氯气反应生成氯化钠、次氯酸钠,故选C; Na2SO3(有还原性)与氯气反应生成硫酸钠和HCl,故选D。 课 后 习 题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 67 $

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