高三下学期模拟考试理科综合化学试题答案解析.docx
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高三下学期模拟考试理科综合化学试题答案解析
天津市南开中学【精品】高三下学期模拟考试理科综合化学试题
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题
1.纪录片《我在故宫修文物》表现了文物修复者穿越古今与百年之前的人进行对话的职业体验,让我们领略到历史与文化的传承。
下列文物修复和保护的过程中涉及化学变化的是()
A.AB.BC.CD.D
2.能正确表示下列反应的离子方程式是()
A.用过量氨水吸收工业尾气中的SO2:
2NH3∙H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O
B.氯化钠与浓硫酸混合加热:
H2SO4+2Cl-
SO2↑+Cl2↑+H2O
C.磁性氧化铁溶于稀硝酸:
3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O
D.明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-,恰好完全沉淀:
2Ba2++3OH-+Al3++2SO42-═2BaSO4↓+Al(OH)3↓
3.温度为T时,向2.0L恒容密闭容器中充入1.0molPCl5,
反应:
PCl5(g)
PCl3(g)+Cl2(g)经一段时间后达到平衡,反应过程中测定的部分数据见下表:
t/s
0
50
150
250
250
n(PCl3)/mol
0
0.16
0.19
0.20
0.20
下列说法正确的是
A.反应在前50s内的平均速率v(PCl3)=0.0032mol/(L·s)
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol/L,该反应为放热反应
C.相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20molCl2,达到平衡前的v正>v逆
D.相同温度下,起始时向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2,达到平衡时,PCl3的转化率小于80%
4.已知高能锂离子电池的总反应式为2Li+FeS===Fe+Li2S,LiPF6·SO(CH3)2为电解质,用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质Ni的实验装置如图所示。
下列说法不正确的是( )
A.电极Y应为Li
B.电解过程中,b中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小
C.X极反应式为FeS+2Li++2e-===Fe+Li2S
D.若将图中阳离子膜去掉,将a、b两室合并,则电解反应总方程式发生改变
5.已知HA的酸性弱于HB的酸性。
25℃时,用NaOH固体分别改变物质的量浓度均为0.1mol•L-1的HA溶液和HB溶液的pH(溶液的体积变化忽略不计),溶液中A-、B-的物质的量浓度的负对数与溶液的pH的变化情况如图所示。
下列说法正确的是()
A.曲线Ⅰ表示溶液的pH与-lgc(A-)的变化关系
B.
C.溶液中水的电离程度:
M>N
D.N点对应的溶液中c(Na+)>Q点对应的溶液中c(Na+)
二、多选题
6.下列实验现象预测正确的是
A.实验I:
振荡后静置,上层溶液颜色保持不变
B.实验II:
酸性KMnO4溶液中出现气泡,且颜色逐渐褪去
C.实验III:
微热稀HNO3片刻,溶液中有气泡产生,广口瓶内始终保持无色
D.实验IV:
继续煮沸溶液至红褐色,停止加热,当光束通过体系时可产生丁达尔效应
三、填空题
7.门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素。
(1)门捷列夫预言的“类硅”,多年后被德国化学家文克勒发现,命名为锗(Ge)。
①已知主族元素锗的最高化合价为+4价,其最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物。
试比较元素的非金属性Si___Ge(用“>”或“<”表示)。
②若锗位于Si的下一周期,写出“锗”在周期表中的位置_____。
根据锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近,预测锗单质的一种用途是_______.
③硅和锗单质分别与
反应时,反应较难进行的是_______(填“硅”或“锗”)。
(2)“类铝”在门捷列夫预言4年后,被布瓦博德朗在一种矿石中发现,命名为镓(Ga)。
①由镓的性质推知,镓与铝同主族,且位于铝的下一周期。
试写出镓原子的结构示意图____。
冶炼金属镓通常采用的方法是_____.
②已知Ga(OH)3难溶于水,为判断Ga(OH)3是否为两性氢氧化物,设计实验时,需要选用的试剂有GaCl3溶液、________和________.
(3)某同学阅读课外资料,看到了下列有关锗、锡、铅三种元素的性质描述:
①锗、锡在空气中不反应,铅在空气中表面形成一层氧化铅;
②锗与盐酸不反应,锡与盐酸反应,铅与盐酸反应但生成PbCl2微溶而使反应终止:
该同学查找三种元素在周期表的位置如图所示:
根据以上信息推测,下列描述正确的是______(填标号)。
a.锗、锡、铅的+4价的氢氧化物的碱性强弱顺序是:
Ge(OH)4<Sn(OH)4<Pb(OH)4
b.锗、锡、铅的金属性依次减弱;
c.锗、锡、铅的原子半径依次增大。
四、有机推断题
8.白藜芦醇(结构简式:
)属二苯乙烯类多酚化合物,具有抗氧化、抗癌和预防心血管疾病的作用。
某课题组提出了如下合成路线:
已知:
①RCH2Br+
②
根据以上信息回答下列问题:
(1)白藜芦醇的分子式是_________
(2)C→D的反应类型是:
__________;E→F的反应类型是______。
(3)化合物A不与FeCl3溶液发生显色反应,能与NaHCO3溶液反应放出CO2,推测其核磁共振谱(1H-NMR)中显示不同化学环境的氢原子个数比为_______(从小到大)。
(4)写出A→B反应的化学方程式:
_____________;
(5)写出结构简式;D________、E___________;
(6)化合物
符合下列条件的所有同分异构体共________种,
①能发生银镜反应;②含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子。
写出其中不与碱反应的同分异构体的结构简式:
_______。
五、实验题
9.化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究:
查得资料:
该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。
I.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验
取适量牙膏样品,加水充分搅拌、过滤。
(1)往滤渣中加入过量NaOH溶液,过滤。
氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是___;
(2)往
(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳,再加入过量稀盐酸,观察到的现象是_______;
Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。
依据实验过程回答下列问题:
(3)仪器a的名称是_______。
(4)实验过程中需持续缓缓通入空气。
其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有:
____;
(5)C中反应生成BaCO3的化学方程式是_____;
(6)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是____(填标号)。
a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体;
b.滴加盐酸不宜过快;
c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置;
d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置。
(7)实验中准确称取8.00g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3的平均质量为3.94g。
则样品中碳酸钙的质量分数为______(保留3位有效数字)。
(8)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数。
你认为按此方法测定是否合适_____(填“是”“否”),若填“否”则结果_____(填“偏低”或“偏高”)。
六、原理综合题
10.用惰性电极电解,阳离子交换膜法电解饱和食盐水具有综合能耗低、环境污染小等优点。
生产流程如下图所示:
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为______;
(2)电解结束后,能够脱去阳极液中游离氯的试剂或方法是_________(填字母序号)。
a.Na2SO4 b.Na2SO3c.热空气吹出 d.降低阳极区液面上方的气压
(3)食盐水中的I-若进入电解槽,可被电解产生的Cl2氧化为ICl,并进一步转化为IO3-,IO3-可继续被氧化为高碘酸根(IO4-),与Na+结合生成溶解度较小的NaIO4沉积于阳离子交换膜上,影响膜的寿命。
①从原子结构的角度判断ICl中碘元素的化合价应为________。
②NaIO3被氧化为NaIO4的离子方程式为_________;
(4)在酸性条件下加入NaClO溶液,可将食盐水中的I-转化为I2,再进一步除去。
通过测定体系的吸光度,可以检测不同pH下I2的生成量随时间的变化,如图所示。
已知:
吸光度越高表明该体系中c(I2)越大。
用离子方程式解释10min时不同pH体系吸光度不同的原因:
______;
②pH=4.0时,体系的吸光度很快达到最大值,之后快速下降。
吸光度快速下降的可能原因:
______;
③研究表明食盐水中I-含量≤0.2 mg•L-1时对离子交换膜影响可忽略。
现将1m3含I-浓度为1.47 mg•L-1 的食盐水进行处理,为达到使用标准,理论上至少需要0.05mol•L-1 NaClO溶液___L。
(已知NaClO的反应产物为NaCl,溶液体积变化忽略不计)
参考答案
1.A
【解析】
【详解】
A、银器用除锈剂见新,银的化合物被除锈剂溶解或还原为单质银,有新物质生成,属于化学变化,故A正确;
B、变形的金属香炉复原,是香炉的外形改变,属于物理变化,故B错误;
C、古画水洗除尘,是尘土与古画分离,没有新物质生成,属于物理变化,故C错误;
D、木器表面擦拭烫蜡,没有新物质生成,属于物理变化,故D错误;
答案选A。
2.A
【解析】
【详解】
A.用过量氨水吸收工业尾气中的SO2的离子反应为2NH3•H2O+SO2═2NH4++SO32-+H2O,故A正确;
B.氯化钠与浓硫酸混合加热,浓硫酸中只有很少的水,氯化钠几乎不能电离,故该反应的离子方程式就是其化学方程式,H2SO4+2NaCl
Na2SO4+2HCl↑,故B错误;
C.磁性氧化铁的主要成分为四氧化三铁,溶于稀硝酸的离子反应方程式为3Fe3O4+28H++NO3-═9Fe3++NO↑+14H2O,故C错误;
D.明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀的离子反应方程式为2Ba2++4OH-+Al3++2SO42-═2BaSO4↓+AlO2-+2H2O,故D错误;
答案选A。
【点睛】
掌握离子方程式的正误判断的常见方法是解题的关键。
本题的易错点为D,要注意明矾溶液中滴入Ba(OH)2溶液使SO42-恰好完全沉淀时,铝离子恰好转化为偏铝酸根。
3.C
【解析】
【详解】
A、反应在前50s内PCl3的物质的量增加0.16mol,所以前50s内的平均速率v(PCl3)=
=0.0016mol/(L·s),故A错误;
B、原平衡时PCl3的物质的量浓度c(PCl3)=0.20mol÷2.0L=0.10mol/L,若升高温度,平衡时c(PCl3)=0.11mol/L,PCl3的浓度比原平衡时增大了,说明升高温度,平衡正向移动,则正向是吸热反应,故B错误;
C、根据表中数据可知平衡时Cl2的浓度是0.1mol/L,PCl5的浓度是0.4mol/L,则该温度下的平衡常数K=
=0.025,相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl5、0.20molPCl3和0.20mo1Cl2,Qc=
=0.02<0.025,所以反应正向进行,达平衡前v正>v逆,故C正确;
D、相同温度下,起始时向容器中充入1.0molPCl3、1.0molCl2,则与原平衡是等效平衡,原平衡中五氯化磷的转化率是0.2mol÷1.0mol×100%=20%,所以三氯化磷的转化率是80%,而向容器中充入2.0molPCl3、2.0molCl2,相当于容器的体积缩小一倍,压强增大,则平衡逆向移动,所以三氯化磷的转化率大于80%,故D错误;
答案选C。
4.B
【详解】
A.由于c中反应为Ni2++2e-===Ni,故c室为阴极室,则电极Y为Li,故A正确;
B.由于c中Ni2+不断减少,Cl-通过阴离子膜从c移向b,a中OH-放电不断减少,Na+通过阳离子膜从a移向b,所以b中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大,故B错误;
C.X为正极,FeS得电子,电极反应式为FeS+2Li++2e-===Fe+Li2S,故C正确;
D.若去掉阳离子膜,Cl-在阳极放电生成Cl2,电解反应总方程式发生改变,故D正确。
故答案选B。
【点睛】
本题需要注意分析出原电池的正负极和电解池的阴阳极分别反应的物质是什么,注意阴极对应负极,阳极对应正极,可进行快速判断。
5.B
【解析】
【详解】
A.由“HA的酸性弱于HB的酸性”可知,Ka(HB)>Ka(HA),由图可知,曲线I表示溶液的pH与-lgc(B-)的变化关系,错误;B.根据图中M、N点的数据可知,c(A-)=c(B-),c(HA)=c(HB),故
,正确;M点与N点存在c(A-)=c(B-),M点溶液的pH比N点溶液的pH小,故M点水的电离程度弱,错误;D.N、Q点对应溶液的pH相等,由图可知c(A-) 6.BD 【详解】 A.单质溴能溶于氢氧化钠溶液中,所以颜色会消失,A不正确; B.浓硫酸具有脱水性和强氧化性,所以会产生CO2和SO2,SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,B正确; C.稀硝酸和铜反应生成NO,但NO极易被空气氧化生成红棕色的NO2,所以C不正确; D.实验IV属于氢氧化铁胶体的制备,正确,答案选BD。 7.>第四周期第ⅣA族用作半导体材料锗 电解法NaOH溶液稀硫酸或盐酸ac 【解析】 【分析】 (1)①同主族自上而下元素的非金属性减弱;②锗位于硅的下一周期,应处于第四周期第ⅣA族;处于金属和非金属分界线附近,表现一定的金属性、非金属性,据此判断常见的用途;③非金属性越强,与氢气反应越容易; (2)①Al与Ga处于同主族,最外层电子数相同,具有相似的化学性质;Ga的金属性比Al强,据此判断冶炼方法;②利用Ga(OH)3是否溶于强酸、强碱判断其是否是两性氢氧化物; (3)根据同主族元素的金属性和原子半径的变化规律分析判断。 【详解】 (1)①同主族自上而下元素的非金属性减弱,金属性在增强,故非金属性Si>Ge,故答案为>; ②锗位于硅的下一周期,应处于第四周期第ⅣA族;处于金属和非金属分界线附近,表现一定的金属性、非金属性,可以用作半导体材料,故答案为第四周期第ⅣA族;用作半导体材料; ③非金属性Si>Ge,非金属性越强,与氢气反应越容易化合,故Ge与氢气反应较难,故答案为锗; (2)①元素Ga位于Al的下一周期,位于第四周期第ⅢA族,原子结构示意图为 Al与Ga处于同主族,它们原子的最外层电子数都是3个,具有相似的化学性质,Ga的金属性比Al强,应采取电解法冶炼,故答案为 ;电解法; ②GaCl3溶液与NaOH溶液反应生成Ga(OH)3,再利用Ga(OH)3是否溶于强酸、强碱判断其是否是两性氢氧化物,故需要的试剂还有: NaOH溶液、稀硫酸或盐酸,故答案为NaOH溶液;稀硫酸或盐酸; (3)a.同主族元素,从上到下,金属性增强,所以锗、锡、铅的金属性依次增强,则其对应最高价氧化物的水化物的碱性依次增强,碱性: Ge(OH)4<Sn(OH)4<Pb(OH)4,故a正确;b.同主族从上到下金属性增强,所以锗、锡、铅的金属性依次增强,故b错误;c.同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,所以锗、锡、铅的原子半径依次增大,故c正确;故选ac。 8.C14H12O3取代反应消去反应1∶1∶2∶6 +CH3OH +H2O 3 【分析】 根据F的分子式、白藜芦醇的结构,并结合信息②中第二步可知,F中苯环含有3个-OCH3,故F的结构简式为 ;D发生信息①中一系列反应生成E,反应过程中 的醛基转化为羟基,E发生消去反应生成F,因此E为 ,逆推可知D为 ,结合物质的分子式、反应条件、给予的信息,则C为 ,B为 ,A为 。 据此分析解答。 【详解】 (1)白黎芦醇( )的分子式为C14H12O3,故答案为C14H12O3; (2)C→D是C中羟基被溴原子替代,属于取代反应,E→F是E分子内脱去1分子式形成碳碳双键,属于消去反应,故答案为取代反应;消去反应; (3)化合物A的结构简式为 ,其核磁共振谱中显示有4种不同化学环境的氢原子,其个数比为1∶1∶2∶6,故答案为1∶1∶2∶6; (4)A为 ,与甲醇发生酯化反应生成B( ),A→B反应的化学方程式为: ,故答案为 ; (5)由上述分析可知,D的结构简式为 ,E的结构简式为 ,故答案为 ; ; (6)化合物 的同分异构体符合下列条件: ①能发生银镜反应,说明含有醛基或甲酸形成的酯基;②含苯环且苯环上只有两种不同化学环境的氢原子,则结构简式可能为 、 、 ,共3种;酚羟基和酯基都能够与碱反应,不与碱反应的同分异构体为 ;故答案为3; 。 【点睛】 本题的难点是物质结构的推断。 可以根据白黎芦醇的结构简式为起点,用逆推方法,确定各步反应的各物质的结构简式和反应类型,推断过程中要充分利用题干信息。 9.Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O通入CO2气体有白色沉淀生成,加入盐酸后有气体产生,同时沉淀溶解分液漏斗把生成的CO2气体全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2Ocd25.0%否偏高 【分析】 Ⅰ. (1)氢氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与水; (2)滤液中含有偏铝酸钠,先通入过量二氧化碳,发生反应AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,再加入过量稀盐酸,Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O、HCO3-+H+=CO2↑+H2O; Ⅱ.实验通过C装置生成的碳酸钡的质量测定二氧化碳的质量,进而计算牙膏中碳酸钙的质量分数。 装置中残留部分二氧化碳,不能被完全吸收,需要通过适当的方法将二氧化碳全部赶入氢氧化钡的试剂瓶中,据此分析解答(3)~(7); (8)装置B中的水蒸气和氯化氢气体会进入装置C中被吸收,据此分析判断。 【详解】 Ⅰ. (1)氢氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与水,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O,故答案为Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O; (2)往 (1)所得滤液中先通入过量二氧化碳,发生反应AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,再加入过量稀盐酸,Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,HCO3-+H+=CO2↑+H2O,因此反应现象为通入CO2气体有白色沉淀生成;加入盐酸有气体产生,沉淀溶解,故答案为通入CO2气体有白色沉淀生成,加入盐酸后有气体产生,同时沉淀溶解; Ⅱ.(3)根据图示,仪器a为分液漏斗,故答案为分液漏斗; (4)装置中残留部分二氧化碳,如果不能被完全吸收,会导致测定的碳酸钡的质量偏小,持续缓缓通入空气可以将生成的CO2气体全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收,故答案为把生成的CO2气体全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收; (5)在C中二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡与水,反应的化学方程式为CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O,故答案为CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O; (6)a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体,防止空气中二氧化碳进入C被氢氧化钡吸收,所以提前排尽装置中的二氧化碳,可以提高测定准确度,故a不选;b.滴加盐酸过快,则生成二氧化碳过快,C中二氧化碳不能全部被吸收,所以要缓慢滴加盐酸,可以提高测定准确度,故b不选;c.BC中均为水溶液,不需要干燥,所以在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置,不能提高测定准确度,故c选;d.挥发的HCl进入盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置会生成二氧化碳,则在C中被氢氧化钡吸收的二氧化碳偏多,所以在B~C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置,会使测定准确度降低,故d选;故答案为cd; (7)BaCO3质量为3.94g,则n(BaCO3)= =0.02mol,则n(CaCO3)=0.02mol,质量为0.02mol×100g/mol=2.00g,所以样品中碳酸钙的质量分数为 ×100%=25.0%,故答案为25.0%; (8)B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中,导致测定二氧化碳的质量偏大,测定的碳酸钙的质量偏大,碳酸钙的质量分数偏高,因此不能通过只测定装置C吸收CO2前后的质量差确定碳酸钙的质量分数,故答案为否;偏高。 10.2 NaCl+2H2O Cl2↑+H2↑+2NaOHbcd+1Na++IO3-+Cl2+H2O═NaIO4↓+2H++2Cl-ClO-+2H++2I-═I2 +Cl-+H2Oc(H+)较高,ClO-将I2 氧化为高价含碘微粒的速率较快,导致c(I2)快速降低,使得吸光度快速下降0.01 【分析】 (1)电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氯气和氢气; (2)阳极液中游离氯具有氧化性,可以和还原性物质反应,结合气体的溶解度分析解答; (3)①碘原子半径大于氯原子半径,得到电子能力不如氯原子强;②IO3-可继续被氧化为高碘酸根(IO4-),据此书写反应的离子方程式; (4)①ClO-+2H++2I-═I2+Cl-+H2O,c(I2)不同,吸光度不同,结合反应速率分析;②结合①的分析解答;③食盐水中I-含量≤0.2mg•L-1时对离子交换膜影响可忽略,计算出1m3含I-浓度为1.47mg•L-1的食盐水中需要处理的碘离子的物质的量,再结合反应的方程式分析解答。 【详解】 (1)电解饱和食盐水的化学方程式为: 2NaCl+2H2O C12↑+H2↑+2NaOH,故答案为2NaCl+2H2O C12↑+H2↑+2NaOH; (2)a.Na2SO4和氯气不反应,不能脱去阳极液中游离氯,故a错误;b.Na2SO3和氯气反应发生氧化还原反应,能脱去阳极液中游离氯,故b正确;c.用热空气吹出氯气,能脱去阳极液中游离氯,故c正确;d.降低阳极区液面上方的气压,有利于氯气逸出,能脱去阳极液中游离氯,故d正确;故答案为bcd; (3)①碘元素和氯元素处于同一主族(VIIA),二者最外层电子数均为7,ICl中共用一对电子,由于碘原子半径大于氯原子,碘原子得电子能力弱于氯原子,故共用电子对偏离碘原子,使得碘元素显+1价,故答案为+1; ②NaIO3被氧化为NaIO4的化学方程式为: NaIO3+Cl2+H2O═NaIO4↓+2HCl,离子方程式为Na++IO3-+Cl2+H2O═NaIO4↓+2H++2Cl-,故答案为Na++IO3-+Cl2+H2O═NaIO4↓+2H++2Cl-; (4)①由于吸光度与c(I2)相关,10min时,ClO-+2H++2I-═I2+Cl-+H2O,c(H+)越大,反应速率加快,使得pH不同,c(I2)不同,吸光度不同,故答案为ClO-+2H++2I-═I2+Cl-+H2O; ②pH=4.0时,c(H+)较高,c(H+
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