内容正文:
高三化学二(T)
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页。时量75分钟,满分100分。
可能用到的相对原子质量:N~14 O~16 Na~23 S~32 Cl~35.5 Mo~96
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)
1.2026年米兰-科尔蒂纳丹佩佐冬奥会秉持“绿色、低碳、可持续”理念,下列与赛事相关材料的说法错误的是( )
A.雪车外壳使用的铝合金属于金属材料,其硬度小于纯铝
B.高山滑雪运动装备采用的碳纤维复合材料,具有强度高、质量轻的特点
C.滑雪头盔采用的聚碳酸酯塑料,属于有机高分子材料
D.赛事场馆内使用可再生能源供电,其中太阳能光伏板的核心材料为晶体硅
2.关于实验安全,下列表述错误的是( )
A.实验室进行氢气还原氧化铜实验时,应先通氢气后加热
B.实验室进行钠与水反应的实验时,烧杯或水槽中要装满水
C.具有 标识的化学品为腐蚀类物质,不能与皮肤接触
D.实验室制取氯气应在通风橱中进行,防止实验室内空气污染
3.下列玻璃仪器在相应实验中选用合理的是( )
A.重结晶法提纯苯甲酸:①⑥⑦ B.用酸性高锰酸钾溶液滴石含Fe²⁺溶液:④⑥
C.分离苯和四氯化碳:③⑦ D.制取蒸馏水:①②⑤⑥
4.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.24L中氟原子数目为0.2
B.1mol 和的混合气体,分子总数为 2
C.78 g 固体中含有的离子数目为3
D.0.1mol与足量充分反应,转移电子数为0.6
5.下列实验中所涉及反应的离子方程式正确的是( )
A.碘化银浊液中滴入硫化钠溶液:
B.碳酸氢钠溶液中滴入稀硫酸:
C.铜粉中滴入稀硝酸:
D.银氨溶液中滴入稀盐酸:
6. a mol Cu 与含b mol 的溶液恰好完全反应,则被还原的 的物质的量一定是( )
A.(b-2a) mol B. - mol mol D.2a mol
7.常温常压下,H、G均为无色气体,其中H为单质,G能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,K是红棕色气体,L为无色液体。它们之间的转化关系如图所示。下列说法错误的是( )
A. K 与 NaOH 溶液反应生成两种阴离子
B. G与J一定条件下反应,能生成一种气体单质
C.图示转化中发生的反应均为氧化还原反应
D. M与G不能发生反应
8.用如图装置进行实验,反应一段时间,关闭活塞和止水夹,熄灭酒精灯,冷却后提起铁丝,注入稀硫酸。下列说法错误的是( )
A. KI溶液变棕黄色,体现I⁻的还原性.
B. 浓硫酸的作用是吸收水分,干燥
C. U形管中溶液遇KSCN 溶液变红,说明有 存在
D. 烧杯溶液中最终存在:
9.由下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
常温下,用pH计测定(0.1mol·L-1某碱溶液的pH)
pH不等于13.0
该碱为弱碱
B
向蔗糖溶液中滴加稀硫酸,水浴加热,加入少量新制的悬浊液并加热
无砖红色沉淀
蔗糖未发生水解
C
甲乙两支试管中各加入一定量的甲苯和少量酸性溶液,再向乙中加入适量18-冠-6,振荡两支试管
乙试管中溶液褪色所需时间更短
18-冠-6可识别,有进入有机相
D
以;为指示剂,用标准液滴定溶液中
先产生白色沉淀,终点产生砖红色沉淀
:
10.某试液中只可能含有K⁺、、 、、Cl⁻、、、[Al(OH)4]⁻中的若干种离子,离子浓度均为0.1mol·L⁻¹,某同学进行了如下实验,下列说法正确的是( )
A.无法确定原溶液是否含有
B.试液中一定存在、 ,一定不含有[AI(OH)₄]⁻、
C.沉淀C为 和
D.气体 N生成的反应属于氮的固定
11.阅兵亮相的AJX002/HSU100 无人潜航器可用于反潜,其艇壳采用耐腐蚀、耐高压的钛合金制作。实验室模拟从废催化剂(含有、、)中提取金属钛和五氧化二钒的工艺流程如图所示。
已知:钛酸钠((Na2TiO₃)难溶于水。下列说法错误的是( )
A.在反应①过程中,不能使用陶瓷坩埚
B.反应①生成钛酸钠的化学方程式为
C.由制取 的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1
D.由制取 Ti时,通入的 Ar可替换为CO₂
12.探究苯酚与铁盐显色反应的影响因素,实验步骤如下:
已知:的水溶液呈黄色。下列说法错误的是( )
A.实验①②表明与 配位呈紫色的是
B.实验①③④表明随着 浓度增大,与 配位的配体被 取代
C.实验①③⑤表明与 配位能力:
D.向②褪色后的溶液中加入足量的NaOH溶液,溶液最终变回紫色
13.的利用技术受到全球的广泛关注。在一定条件下使用催化剂将 转变为 CO 的反应机理如图所示。
下列说法错误的是( )
A.反应③中的产物M是H20
B.循环Ⅱ包含 C—N键的形成与断裂
C.吗啉和N—Ru共同起催化作用
D.总反应为
14.联氨( )是二元弱碱,联氨溶液中存在:
25时,溶液中 lg c(X)与pH的关系如图所示(X表示含氮微粒)。
下列说法错误的是( )
A. 表示 lg )与 pH的关系
B.联氨与硫酸形成酸式盐的化学式为
C.0.05 mol/L 的 水溶液的 pH<13
D. 溶液中,
二、非选择题(本题共4小题,共58分)
15.(14分)四氮化四硫()是重要的硫-氮二元化合物,室温下为橙黄色固体,难溶于水,178-187℃熔化并分解,可用与反应制备。某同学利用如图装置(加热及夹持装置已略)先制取 ,然后制取 。
已知:①硫黄的熔点:113℃;②为红棕色液体,熔点-78℃,沸点:60℃,易水解。
回答下列问题
(1)仪器a的名称为______。
(2)装置C中盛放的试剂为______。
(3)制备的操作顺序为①→④→______→______→______→______(填标号)。
①组装仪器并检验装置气密性,加入试剂
②加热装置D使其中的硫黄熔化
③通入N₂,通冷凝水,一段时间后,关闭 K₁
④打开 K₁,关闭K₂
⑤充分反应后停止滴加浓盐酸
⑥向装置A中滴加浓盐酸,加热装置D至135℃左右
(4)打开K₂后,装置F中向锥形瓶内滴加浓氨水的具体操作为______。
(5)该实验装置存在缺陷,请指出:____________(任答一点即可)。
(6)制得后通入氨气充分反应,装置D中生成和一种常见固体单质以及一种盐,该反应的化学方程式为____________。
(7)取ag硫粉与过量氯气反应,制得后通入氨气充分反应,生成物不循环使用,最终得到bg。的产率为______(用含a、b的式子表示)。
16.(14分)铼(Re)、钼(Mo)是具有重要军事战略意义的金属。以钼精矿[主要成分为、,还含有杂质(、、)]为原料制备金属钼、铼的工艺流程如下:
已知:①烧渣的主要成分为以及Fe、Al、Si的氧化物,为酸性氧化物。
②常温下,,。
回答下列问题:
(1)“焙烧”时常采用高压、通空气逆流操作(空气从焙烧炉下部通入,钼精矿粉末从中上部加入),该操作的目的是____________;“焙烧”过程中,易产生空气污染物,为有效解决的危害,可以选用______(填标号)吸收S
A.溶液 B. 饱和溶液 C.饱和溶液
(2)写出在“焙烧”时发生反应,生成红棕色固体的化学方程式:____________。
(3)“还原”时,Zn被氧化成[ ,铼的化合物被还原成难溶的 该反应的离子方程式为____________。
(4)“还原”后“过滤”所得滤液经处理可制得金属钼缓蚀剂钼酸钠()。
①固体的X射线衍射图谱如下,则属于______(填“晶体”或“非晶体”)。
②滤液中的主要溶质有、、、,先调 pH除铝和硅,再向溶液中加入固体除去 ,若初始时溶液中 ,则当 开始沉淀时, 的去除率为______(忽略溶液体积变化)。
(5)钼金属氮化物 ,是百年来唯一能够大规模将 还原为氨的催化剂。 的立方晶胞如图所示。已知晶胞参数为a nm,晶体的密度为______(用含a、 的代数式表示)。
17.(16分)中药黄芩的有效成分之一——汉黄芩素具有抗病毒、抗肿瘤作用。合成汉黄芩素的中间体M的路线如下:
(1)D中含有的官能团的名称是______。
(2)由A生成B的化学方程式是____________。
(3)E的结构简式是______。
(4)K与X在一定条件下转化为L,X的分子式是
①有机物X的结构简式是______。
②写出一种符合下列条件的K的同分异构体的结构简式:______。
a.含有苯环,能与反应生成
b.苯环上的一氯代物有两种
③K可以发生水解,在同一条件下,下列化合物水解反应速率由大到小的顺序为______(填标号)。
(5)F与L合成M的步骤如下:
已知:
中间产物1和中间产物2的结构简式分别是______和______。
18.(14分)Ⅰ.我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了在金催化剂表面水煤气变换的反应历程如图所示,其中吸附在金催化剂表面的物种用*标注。
(1)由图可知水煤气变换的△H______(填“大于”“等于”或“小于”)0。
(2)该历程中最大能垒(活化能) 写出该步骤的化学方程式:____________。
Ⅱ.水煤气在一定条件下可合成甲醇:将 1molCO 和2mol H₂ 充入 1 L恒容密闭容器中,在一定条件下合成甲醇,反应相同时间(2 min)时测得不同温度下CO的转化率如图所示。
(3)由图可知,在温度低于1050 K时,CO的转化率随温度的升高而增大,原因是____________。
(4)已知c点时容器内气体的压强为p kPa,则在1150 K下该反应的压强平衡常数Kp为______(用含 p的代数式表示,Kp是用各气体平衡时的分压替代浓度来计算的平衡常数,分压=总压×物质的量分数)。
Ⅲ. CO₂是主要的温室气体之一,使用电化学方法能够对进行吸收。利用活泼金属与二氧化碳的反应,能够构建金属电池,其中一种电池的模型如图所示(图中是固体)。
(5)该原电池工作时,a电极为______极。
(6)写出该原电池的正极反应:____________。
高三化学二参考答案
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)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
答案
A
B
B
C
A
A
D
D
C
B
D
D
B
D
1.A【解析】A.铝合金属于金属材料,合金的硬度通常大于其组成的纯金属,故铝合金硬度大于纯铝,A错误;B.碳纤维复合材料具有强度高、密度小(质量轻)的特点,适合制作高山滑雪运动装备,B正确;C.聚碳酸酯塑料为人工合成的有机聚合物,属于有机高分子材料,C正确;D.晶体硅是良好的半导体材料,是太阳能光伏板的核心材料,D正确;故选A。
2.B【解析】A.实验室进行氢气还原氧化铜实验时,应先排出装置中的空气,所以应先通氢气后加热,A正确;B.用镊子从煤油中取出金属钠,切下绿豆大小的钠,用滤纸擦净后小心放入装少量水的烧杯中,观察现象,B错误;C.具有标识的化学品为腐蚀类物质,不能与皮肤接触,防止对皮肤造成腐蚀,C正确;D.为安全起见,制取有8毒气体都需要在通风橱中进行,D正确;故选B。
3.B【解析】A.重结晶法提纯苯甲酸,具体操作为加热溶解、趁热过滤、冷却结晶,用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒、酒精灯,用不到⑥(锥形瓶),A不符合题意;B.用酸性高锰酸钾溶液滴定含Fe^(2+)溶液,需要用到酸式滴定管和锥形瓶,即图中的④⑥,B符合题意;C.苯和四氯化碳互溶,不能使用分液法分离,C不符合题意;D.制取蒸馏水,需要使用酒精灯、蒸馏烧瓶、锥形瓶、直形冷凝管等,图中②为球形冷凝管,D不符合题意;故选B。
4.C【解析】A.未指明处于标准状况,无法使用22.4L/mol计算其物质的量,不能确定氟原子数目,A错误;B.和的混合气体所含分子总数为,B错误;C.的物质的量为,由2个和1个构成,共含3mol离子,离子数目为,C正确;D.与合成氨的反应为可逆反应,不能完全反应,转移电子数小于,D错误;故选C。
5.A【解析】A.AgI溶解度大于,碘化银浊液中滴入硫化钠溶液生成硫化银沉淀,离子方程式为,A正确;B.是弱酸的酸式酸根离子,不能拆分为和,正确的离子方程式为,B错误;C.铜与稀硝酸反应的还原产物为NO而非,正确的离子方程式为,C错误;D.生成的会与结合生成AgCl沉淀,D错误;故选A。
6.A【解析】根据题意,amolCu完全反应,在溶液中以形式存在,确定表现酸性的的物质的量为2amol,所以表现氧化性被还原的的物质的量为mol,故选A。
7.D【解析】H、G均为无色气体,G是能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体,则G是,其中H为单质,可与G反应生成J和L,J与H反应生成红棕色气体K,则K为,J为NO,H为,L为无色液体,K与L反应生成J和M,则M是,据此分析解答。A.与NaOH溶液发生反应:,生成、两种阴离子,A正确;B.与J(NO)在一定条件下可发生归中反应:,生成气体单质,B正确;C.图示转化的三步反应中,均有元素化合价发生变化,均为氧化还原反应,C正确;D.与可发生反应,D错误;故选D。
8.D【解析】Y形管中和盐酸反应生成氯气,与KI发生反应,使溶液变棕黄色,饱和食盐水除去氯气中混有的氯化氢,长颈漏斗起到了平衡气压的作用,防止装置堵塞导致压强过大,浓硫酸干燥氯气,除去水蒸气。U形管中铁丝在氯气中剧烈燃烧,产生。NaOH溶液用于吸收未反应完的有毒氯气,防止污染空气。生成的与KI发生反应,作还原剂,体现还原性,A正确;制得的中混有HCl和水蒸气,饱和食盐水除去HCl,浓硫酸吸收水分,干燥,防止后续加热时水蒸气影响反应,B正确;加热条件下Fe与反应生成,注入稀硫酸溶解后,溶液中含,遇KSCN溶液变红,可说明存在,C正确;烧杯中为NaOH吸收后的溶液,根据电荷守恒,溶液中阴离子还有,正确的关系式为:,D错误;故选D。
9.C【解析】A.若该碱为二元强碱如,溶液的pH为13.3,不等于13,无法证明该碱为弱碱,A不符合题意;B.蔗糖水解后溶液呈酸性,会先与酸反应,无法检验葡萄糖,不能说明蔗糖未水解,应先加NaOH中和过量稀硫酸至碱性,B不符合题意;C.18-冠-6通过合适的空穴尺寸适配,和形成超分子,使进入有机相,加快反应速率,C符合题意;D.AgCl为AB型沉淀,为型沉淀,沉淀先后取决于沉淀所需的大小,不能直接比较大小,且实际,D不符合题意;故选C。
10.B【解析】试液中逐渐加入过量的稀硫酸无明显现象,说明原试液中不含和,再加入过量硝酸钡。溶液有气体M和沉淀A生成,则沉淀A为硫酸钡,第一步加入过量的稀硫酸,硝酸根在酸性条件下有氧化性,生成气体,所提供的离子中只有有还原性,则原试液中一定有,再加入过量NaOH溶液又有气体N和沉淀B生成,沉淀B中一定有,可能含有的离子中与碱反应生成的气体一定是,则原试液中一定含。因为所含离子浓度均为,原试液中一定含有的阳离子为和,根据电荷守恒,原试液中一定含有阴离子和,一定不含和,最后通入产生的沉淀C只能是。根据分析可知原试液中一定含有、、、,一定不含、、、,A错误、B正确;由分析可知沉淀C只有,C错误;气体N为,氮的固定指氮元素由游离态变成化合态,D错误;故选B。
11.D【解析】废催化剂与NaOH在高温下反应,经水浸过滤后,转化为钛酸钠,V、W元素进入钒钨液,实现钛元素与钒、钨元素初步分离。钛酸钠经硫酸“酸浸”析出钛酸,“焙烧”钛酸得到,和过量碳、氯气在加热条件下生成四氯化钛,再在氩气保护下用镁高温还原得到金属钛,钒钨液后续进一步处理得到五氧化二钒。A.陶瓷坩埚含,高温下会与NaOH反应,因此不能使用陶瓷坩埚,A正确;B.反应①中与NaOH反应生成难溶的和,化学方程式书写正确,B正确;C.与过量C、加热反应,产物为CO,反应的化学方程式为,其中氧化剂为,还原剂为C,二者的物质的量之比为1:1,C正确;D.高温下Mg和Ti都易被空气中的氧气氧化,通入惰性气体Ar可作保护气,防止金属被氧化,若将Ar替换为,可以与Mg剧烈反应,消耗大量Mg,导致Ti无法被还原,且混入新的杂质C,存在安全隐患,D错误;故选D。
12.D【解析】A.苯酚是弱酸,存在电离平衡:。①加蒸馏水仅稀释,紫色只是变浅;②加盐酸,浓度升高,抑制苯酚电离,浓度大幅降低,溶液几乎褪色,证明与配位显紫色的是,A正确;B.实验①→③→④中,浓度逐渐增大,紫色逐渐变浅,最终变为黄色,说明随着浓度增大,取代了原本与配位的,B正确;C.③中浓度高于⑤中的浓度,但加入后紫色比③更浅,说明更易与配位,即配位能力:,C正确;D.②褪色后的溶液中含有,加入足量NaOH溶液时,会与反应生成沉淀,溶液中游离浓度极低,无法再与形成紫色配合物,溶液不会变回紫色,D错误;故选D。
13.B【解析】A.反应③中与发生取代反应生成酰胺基,结合原子守恒可知,产物M为,A正确;B.循环Ⅱ中仅存在酰胺基中键的断裂,没有新键的形成,B错误;C.吗啉和均先参与反应、后再生成,反应前后化学性质不变,共同起催化作用,C正确;D.结合整个反应过程,反应物为和,产物为CO和,总反应化学方程式为,D正确;故选B。
14.D【解析】已知反应①,反应②,随着pH增大,溶液中增大,则反应①②平衡逆向移动,减小,先增大后减小,增大,因此表示,表示,表示,据此分析。A.由分析可知,表示与pH的关系,A正确;B.联氨为二元弱碱,与硫酸形成酸式盐的化学式为,B正确;C.联氨为二元弱碱,0.05mol/L的水溶液中氢氧根离子浓度小于0.1mol/L,则溶液pH小于13,C正确;D.溶液中存在的电离和水解,由图可知,P点,且,则,N点,,且,则,因此的水解常数,则的水解程度大于电离程度,溶液显酸性,则,D错误;故选D。
二、非选择题(本题共4小题,每空2分,共58分)
15.(14分)(1)球形冷凝管 (2)浓硫酸 (3)③②⑥⑤
(4)将分液漏斗上部的玻璃塞打开(或将玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗口的小孔),缓慢打开旋塞,滴加浓氨水
(5)空气中的水蒸气进入装置D中使水解或没有进行尾气处理(合理即可)
(6) (7)
【解析】装置A中浓盐酸与氯酸钾反应制取氯气,浓盐酸具有挥发性,所以制取的氯气中含有氯化氢和水蒸气,由于二氯化硫易水解,进入装置D的气体必须是干燥的,所以装置B中盛装饱和食盐水除去氯化氢气体,装置C盛装浓硫酸作干燥装置;由于二氯化硫沸点较低,用球形冷凝管冷凝回流;干燥的氯气和S在加热条件下反应制取二氯化硫;浓氨水和碱石灰在装置F中制取氨气,由于二氯化硫易水解,所以装置E用于干燥氨气,二氯化硫与氨气在装置D中反应制备,据此解答。
(1)据仪器的构造可知仪器a的名称为球形冷凝管。
(2)根据分析可知装置C中盛装浓硫酸。
(3)为防止熔化的硫与氧气反应,通入氮气,待装置D中的空气排尽之后,制取干燥的氯气通入装置D中和S反应生成二氯化硫,所以操作顺序为①④③②⑥⑤。
(4)装置F中向锥形瓶内滴加浓氨水的具体操作为:将分液漏斗上部的玻璃塞打开(或将玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔),缓慢打开旋塞,滴加浓氨水。
(5)由于氯气和氨气不能直接排放,需要尾气处理装置,同时球形冷凝管上方没有干燥装置,空气中的水蒸气进入装置D会使水解。
(6)装置D中生成和一种常见固体单质(S)以及一种盐(),该反应的化学方程式为:。
(7)ag硫粉的物质的量为,根据方程式,可得理论上的物质的量为,则的理论质量为,实际质量为bg,产率为。
16.(14分)
(1)增大氧气浓度,使反应物之间充分接触,焙烧更充分,原料利用率更高AC(选对1个给1分,有错0分,共2分)
(2)
(3)
(4)①晶体②95% (5)
【解析】钼精矿主要成分为,,还含有杂质、、,在空气中“焙烧”,金属硫化物被氧化为金属氧化物和气体;烧渣加入NaOH溶液“碱浸”,只有不反应,成为浸渣,浸液中含有、、、、等,加入Zn,将还原为难溶的,过滤分离后,加入氧气氧化为,加入NH₄Cl溶液将其转化为,通过降温结晶得到固体,再经过一系列操作最终得到Re。
(1)高压可提高氧气浓度,加快反应速率,提高原料利用率,空气逆流操作可使反应物充分接触,反应更充分。
(3)Zn与在碱性条件下反应生成和难溶的,离子方程式为。
(4)①由图可知,晶体的X射线衍射图谱有明显的特征衍射峰,因此属于晶体。
②开始沉淀时,,此时溶液中,去除率。
(5)根据晶胞结构可知一个晶胞中有8个黑球,4个白球,晶体化学式为,所以黑球表示Mo原子,白球表示N原子,晶胞的体积为,晶胞的质量为,所以晶体的密度为。
17.(16分)
(1)硝基、羧基
(2)
(3)
(4)①
②(或或或)
③
(5)
【解析】(1)D为三硝基苯甲酸,含有的官能团为羧基和硝基。
(2)甲苯与浓硝酸反应,产物为三硝基甲苯,化学方程式为:。
(3)E为间苯三胺,结构简式为。
(4)①K与X发生取代反应,产物为L和,根据L的取代基和X的分子式可以推测X的结构简式为。
②根据条件a,该同分异构体含有羧基,除羧基外还有2个非苯环碳原子,故该同分异构体最多有3个取代基。若有1个取代基,则苯环上必有3种一氯代物,不合题意;若有2个取代基,则取代基处于对位,有和两种情况;若有3个取代基,则该物质含2个甲基且对称分布,有和两种情况。
③F的电负性大,为吸电子基团,使得中键更易断裂,水解反应更易进行;是推电子基团,使得中键更难断裂,水解反应更难进行;因此在同一条件下,化合物水解反应速率由大到小的顺序为。
(5)根据已知所给出的条件类推,中间产物1的结构简式为;根据中间产物1和最终产物的结构,以及加成、脱水的反应过程,可以推得中间产物2的结构简式为。
18.(14分)(1)小于
(2)2.02 (或)
(3)温度升高,反应速率加快,相同时间内一氧化碳的转化率增大 (4)
(5)负 (6)
【解析】(1)终态物质相对总能量低于始态物质相对总能量,说明该反应是放热反应,。
(2)过渡态物质相对能量与中间体物质相对能量相差越大,活化能越大,由题图知,最大活化能,该步反应物为,产物为。
(3)低于1050K时,在相同反应时间(2min)内体系尚未达到平衡,升高温度使反应速率加快,因此一氧化碳的转化率增大。
(4)在1150K时,一氧化碳的平衡转化率为50%。平衡时一氧化碳、氢气、甲醇的物质的量分别为0.5mol、1mol、0.5mol,三者分压依次为、、,所以。
(5)活泼金属Li失去电子,作原电池的负极。
(6)正极上得电子发生还原反应,结合图示产物为固体和C,电极反应式为。
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