中考化学题型针对性练习 20实验探究题1word解析版.docx
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中考化学题型针对性练习20实验探究题1word解析版
2019年安徽省中考化学题型针对性练习
20实验探究题
(1)
1.有关空气组成的研究与发现对化学的发展做出了重要贡献。
Ⅰ.拉瓦锡的研究:
用加热汞的方法测定空气中氧气的含量
如图1所示,拉瓦锡把少量的汞放在密闭的玻璃容器中连续加热12天后,发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末,容器内空气体积减少了约五分之一。
收集汞表面生成的红色粉末(氧化汞),置于另一容器内强热得到了汞和氧气,且氧气的体积恰好等于原来密闭容器里所减少的空气体积。
(1)上述实验中,使用汞的优点有。
A.汞为液态,在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体
B.时间足够长,能将密闭装置中的氧气几乎耗尽
C.实验过程中没有污染
D.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
(2)继拉瓦锡研究后,英国科学家瑞利经多次实验发现:
从空气分离得到的氮气密度总是略大于纯净氮气密度。
造成这一差异主要与空气中的相关。
Ⅱ.兴趣小组A的实验:
用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(如图2所示)
(3)用酒精灯点燃燃烧匙中过量的红磷,观察到的现象有,并放出大量的热。
写出该反应的化学方程式:
。
(4)该兴趣小组同学经多次实验发现:
当反应停止并恢复至室温,用氧气浓度传感器测得广口瓶内始终有8%左右的氧气残留。
请分析红磷燃烧无法耗尽氧气的原因是(已排除操作原因引起的实验误差)。
Ⅲ.兴趣小组B的实验:
用铁生锈原理测定空气中氧气含量(如图3所示)。
测得实验数据如表:
测量
项目
实验前
烧杯中水的体积
实验后烧杯中剩余水的体积
集气瓶(扣除内容物)和导管的体积
体积/ml
80.0
49.0
150.0
(5)根据表中数据,计算实验测得的空气中氧气的体积分数是(计算结果精确到0.1%)。
(6)该实验中NaCl溶液的作用是。
2.某研究小组用如图所示装置,探究能否用镁条代替红磷测定空气中氧气含量。
【提出猜想】
猜想1:
可以代替,因为镁条与氧气反应后不会产生气体
猜想2:
不能代替,因为镁条可能会与空气中的其他成分发生反应
【进行实验】
步骤
实验操作
实验现象
Ⅰ
组装好装置后,打开止水夹,手捂集气瓶,一段时间后,松开手
烧杯中导管口有气泡冒出,松手后,烧杯中导管末端有一段液柱
Ⅱ
关闭止水夹,点燃镁条,迅速伸入集气瓶中,塞好塞子
镁条燃烧,放出大量热,发出耀眼白光,生成大量白烟,剩余固体为白色带状物还夹杂着极少量淡黄色的固体
Ⅲ
冷却至室温,打开止水夹
烧杯中水从导管进入集气瓶中,体积约为集气瓶体积的
【解释与结论】
(1)步骤Ⅰ的实验目的是。
(2)步骤Ⅱ中,关闭止水夹的目的是。
(3)根据实验现象中的(写一个即可)可以推测猜想2成立。
①【继续探究】经查阅资料得知氮化镁(Mg3N2)为淡黄色的固体,于是小晴猜想镁条还可能会与空气中的发生反应;
②【设计实验】她设计实验方案证明自己的猜想;
③【实验结论】镁条与氮气反应的化学方程式为:
;
④【反思与评价】通过上述探究活动,你对燃烧有什么新的认识?
。
3.请参与下列探究:
【实验探究】
实验内容
记录数据
A.借助新型传感设备探
究红磷、白磷在空气中
燃烧时的耗氧情况
燃烧红磷:
瓶内剩余氧气的体积分数为8.85%
燃烧白磷:
瓶内剩余氧气的体积分数为3.21%
B.用铁生锈原理测定空气
中氧气的体积分数
进入广口瓶中水的体积为
25.0mL;
广口瓶体积(扣除药品和导管的
容积)为125.0mL
(1)写出进行A实验时,红磷燃烧的化学方程式:
。
(2)若实验A操作无误、装置不漏气、药品足量,请从燃烧条件的角度分析红磷、白磷耗氧结果差异较大的主要原因:
。
(3)实验B,铁粉生锈实质是铁与(写化学式)发生化学反应的过程;实验过程中使用铁粉而不使用铁丝的原因是;根据实验B测得的数据,所计算出空气中氧气的体积分数为。
(4)实验B加少量食盐的目的是。
【反思与拓展】铜在潮湿的空气中能耗氧生成铜绿【化学式为Cu2(OH)2CO3】,说明铜生锈过程中,参加反应的物质除铜、水和氧气外,还有二氧化碳。
实验B能否用铜粉代替铁粉测定空气中氧气的体积分数?
(填“能”或“不能”)。
4.某化学兴趣小组开展空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
(1)写出红磷燃烧的化学方程式。
(2)实验过程中,下列做法会使实验结果产生明显误差的是。
A.使用过量的红磷
B.把红磷改为蜡烛
C.恢复到实验开始前的温度才进行测量
D.不打开橡胶塞,用放大镜聚焦太阳光点燃红磷
【问题提出】有实验资料表明:
燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测置结果与理论值误差较大。
【实验改进】
I.根据铁在空气中生锈的原理设计图2所示实验装置,再次测定空气中氧气含量。
(实验不考虑空气中极少
量的水蒸气)
Ⅱ.测得实验数据如表所示:
测量
项目
实验前
实验后
烧杯中水的体积
烧杯中剩余水的体积
集气瓶(扣除内容物)和导管的容积
体积/mL
80.0
54.5
126.0
【交流表达】
(3)装置中饱和食盐水、活性炭的主要作用是。
(4)根据表中数据计算,改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是(计算结果精确到0.1%)。
(5)从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是:
(写出1种原因即可)。
5.注射器是一种普通的医疗器械,但它在化学实验中发挥着越来越大的作用。
某化学兴趣小组为了测定空气中氧气的含量,进行了如下探究活动:
【选择药品】小光小组认为,选择的药品的理由是:
既要能消耗氧气,又不会与空气中的其他成分反应,他们应该选择。
(A)蜡烛(B)硫粉(C)红磷(D)铁丝
【查阅资料】白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃,两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体,会刺激人体呼吸道,能与空气中的水蒸气反应,生成有毒的偏磷酸(HPO3)。
【设计实验】小明小组设计了如图的装置进行探究活动。
【步骤与现象】
①测量试管的容积为50mL;
②检查装置的气密性良好;
③装药品,将注射器活塞调整到合适位置,连接好仪器;
④用弹簧夹夹紧胶皮管,加热粗铜丝,观察现象;
⑤燃烧结束,试管冷却到室温后打开弹簧夹,观察注射器活塞的移动情况。
【反思与交流】
(1)实验中利用了铜丝的导热性是性质;
(2)步骤④中观察到试管中的现象有。
(3)若实验结果偏小,可能的原因是(填一种即可)。
(4)该实验和教材上测量空气中氧气含量的实验,其优点是。
6.小明参观某养鱼池时,好奇的发现农民向养鱼池中撒一种叫做过氧化钙的淡黄色固体,用来增加鱼池中的含氧量。
小明刚学完氯气的实验室制法,于是他想可否用过氧化钙在实验室制取氧气。
【提出问题】过氧化钙可否用于制取氧气?
【查阅资料】部分内容如下:
过氧化钙(CaO2)室温下稳定,在30℃时分解成氧气,放入水中可与水反应放出氧气,常用作鱼池增氧剂、杀菌剂等。
(1)小明提出猜想I:
加热过氧化钙可制取氧气。
实验装置
实验主要过程
①组装仪器,将导管伸入液面下,用手紧握试管,观察到有气泡产生,松开后,有液体进入导管。
该步骤是在。
②加入过氧化钙,加热,导管口有大量气泡冒出。
③当看到。
开始收集一瓶气体。
④停止加热,熄灭酒神灯前,应先。
⑤检验气体。
方法是。
实验结论:
实验室中可加热过氧化钙制取氧气。
(2)小明联想到农民用过氧化钙增加鱼池中的含氧量,提出猜想Ⅱ过氧化钙与水
反应可制取氧气。
实验装置
实验主要过程
①组装仪器。
②加入过氧化钙和水后,有少量细小气泡缓慢放出,在导管口几平看不到气体,该装置放置到第二天,集气瓶中只收集到极少量气体,震荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。
实验结论:
实验室(填能或不能)用过氧化钙与本反应制取氧气。
分析与反思:
①虽然没有快速收集到大量氧气;但由此实验现象,小明认为鱼池用过氧化钙做鱼池增氧剂的主要原因是。
②小明希望对此实验进行改进,使该反应速率加快,你能帮他提出建议吗?
你的合理建议是:
。
以上建议是否可行,还需进一步通过实验验证。
7.某实验小组的同学用碳酸钠粉末、块状大理石、稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸这几种药品,探究哪两种药品的反应适合在实验室制取二氧化碳。
请你参与下列探究并回答问题。
【资料】浓盐酸易挥发。
【提出问题】上述哪两种物质适合在实验室制取二氧化碳?
【方案设计】
(1)大家经过讨论,一致认为浓盐酸不适合用于实验室制取二氧化碳,你认为原因可能是;
讨论后大家设计了如下三个实验进行对比分析。
a.碳酸钠粉末和稀盐酸;b.块状大理石和稀硫酸;c.块状大理石和稀盐酸。
【实验与结论】请填写实验报告。
实验
实验现象
实验结论
a
剧烈反应,迅速放出大量气泡
反应速率过快,气体不便收集
b
开始时产生气泡,之后速率迅速减慢,反应几乎停止
无法持续产生CO2
c
(2)
(3)
(4)根据探究结论,实验室制取二氧化碳反应的药品为;
【拓展与迁移】
(5)由上述探究可知,在确定实验室制取气体的反应原理时,要考虑诸多因素,例如反应速率要适中,便于收集等。
请你再写出一种需要考虑的因素:
。
8.请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳的探究。
(1)选择药品。
小明对三组药品进行了研究,实验记录如下:
组别
药品
实验现象
①
块状石灰石和稀盐酸
产生气泡速率适中
②
块状石灰石和稀硫酸
产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③
碳酸钠粉末和稀盐酸
产生气泡速率很快
从制取和收集的角度分析,一般选择第①组药品,不选择第③组药品的原因是。
(2)选择装置。
通过对制取氧气装置的分析,他选择用过氧化氢制取氧气的发生装置。
你认为他选择的依据是。
(3)气体检验。
将生成的气体通入石蕊溶液中,溶液变红,因此他确定该气体是二氧化碳。
他的检验方法是否正确?
请说明理由。
。
【拓展与迁移】(4)由上述探究可知,在确定实验室制取气体的反应原理时,要考虑诸多因素,例如反应速率要适中,便于收集等。
请你再写出一种需要考虑的因素:
。
(5)如图是一种灭火器的工作原理示意图,其中用碳酸钠和浓盐酸反应来产生CO2的理由是。
9.【探究一】:
空气中氧气含量的再测定
(1)实验原理:
由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内减小,烧杯中水倒吸到集气瓶.能粗略测出空气中氧气的含量.
【问题提出】有实验资料表明:
燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,结果与存在一定的误差.
【实验改进】
Ⅰ.根据铁在空气中生锈的原理设计图2实验装置,再次测定空气中氧气含量.饱和食盐水、活性炭会铁生锈.(填:
加快或减慢)
Ⅱ.测得实验数据如表
测量
项目
实验前
实验后
烧杯中水的体积
烧杯中剩余水的体积
集气瓶(扣除内容物)和导管的容积
体积/mL
80.0
54.5
126.0
(1)铁生锈过程发生复杂的化学反应,首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁[Fe(OH)2],写出该反应的化学式表达式
(2)根据表4计算,改进后测得的空气中氧气的体积分数是(计算精确到0.1%).
(3)从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因是:
①;②.
【探究二】实验室制取二氧化碳药品的选择
某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止.为此,该小组设立研究课题:
选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳.
[实验一]选择合适浓度的硫酸
操作:
在28℃时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有lg直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
试管编号
1
2
3
4
5
硫酸浓度(%)
15
20
25
30
35
气体体积(mL)
35
47
55
51
42
[实验二]选择合适的反应温度
操作:
往盛有lg直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
试管编号
A
B
C
D
E
温度(℃)
40
50
60
70
80
现象和比较
有少量
气泡
气泡比A
号试管多
气泡明显比B
号试管多
大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似
反应激烈,迅速产生大量气体
回答:
(1)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为%,因为浓度小于或大于合适浓度对反应的影响是.
(2)在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为℃,因为温度高于或低于该温度对反应的影响是.
(3)除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加操作,更有利于气体的制备.
(4)该研究小组为了研究对该反应速率的影响,进行了如下实验
试管编号
A
B
试管内药品
1g块状大理石与5mL25%稀硫酸
1g粉末状大理石与5mL25%稀硫酸
现象和比较
有少量气泡
迅速产生较多气泡
(5)大理石和稀硫酸反应生成硫酸钙(CaSO4)、水和二氧化碳,试写出该反应的符号表达式.
10.某实验小组的同学用氯化钙粉末、碳酸钠粉末、粒状大理石、稀盐酸、稀硫酸这几种药品,探究哪两种药品适合在实验室制取CO2.请你参与下列的探究并回答问题.
【资料卡片】硫酸钙微溶于水,易在碳酸钙表面形成一层隔膜.
【提出问题】上述的酸和碳酸盐的反应是否适合在实验室制取CO2?
【方案设计】小红认为可选用稀硫酸、氯化钙反应制得CO2,小江认为不可能,小江的理由是.大家经过讨论后,设计了如下三个实验进行对比分析.
【实验与结论】
(1)请你填写实验报告中①、②处的内容.
实验
实验现象
实验分析、结论
A
剧烈反应,急速放出大量气泡
反应速率过快,气体不便收集,不宜于实验室制取二氧化碳
B
产生气泡,速率迅速减慢,随后反应几乎停止
无法持续产生CO2,不能用于实验室制取CO2
C
①
②
(2)根据探究结论,适合在实验室制取二氧化碳的反应原理为(用文字表达式表示).
(3)分析:
实验室不能用实验B制取二氧化碳的原因是.
【拓展与迁移】
(1)由上述探究可知,在确定实验室制取气体的反应原理时,要考虑诸多因素,例如反应速率要适中,便于收集等.请你再写出一种需要考虑的因素:
.
(2)以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据.
实验序号
H2O2溶
液浓度%
H2O2溶液体积/mL
温度℃
MnO2的用量/g
收集氧气的体积/mL
反应所需
的时间/s
①
5
1
20
0.1
4
16.75
②
15
1
20
0.1
4
6.04
③
30
5
35
/
2
49.21
④
30
5
55
/
2
10.76
通过实验①和②对比可知,化学反应速率与有关;
从实验③和④对比可知,化学反应速率与温度的关系是:
.
11.为探究化学反应前后,反应物与生成物之间的质量关系,三位同学分别做了以下三个实验:
实验一:
称量镁条,点燃,待反应结束后再称量生成物质量。
实验二:
将装有稀盐酸的小试管放入装有碳酸钙粉末的烧杯中称量,然后将盐酸倒出与碳酸钙粉末接触,过一会儿将试管放回烧杯中一起称量。
实验三:
将装有氢氧化钠溶液的试管放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中,称量,然后将两种溶液混合,过一会儿将试管放回烧杯中一起称量。
(反应的化学方程式为:
2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+NaSO4)
实验数据见表:
实验一
实验二
实验三
变化前
4.8g
112.6g
118.4g
变化后
8.0g
112.4g
118.4g
(1)写出实验二中发生反应的化学方程式。
(2)这三个实验中,实验的数据能正确地反映了反应物与生成物之间的质量关系。
从不能正确反映出反应物和生成物之间质量关系的实验中,任选一个实验并说明原因。
选实验:
。
原因是。
(3)由此可以得出,在探究化学反应前后反应物与生成物的质量关系时,如果反应中有气体参加或生成,实验必须在体系中进行。
(4)同学们改进实验装置后,用镁条重做了实验,还发现产物中有少量黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么?
【查阅资料】①氧化镁为白色固体;②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体是Mg3N2
【实验探究】请设计实验,验证猜想
实验操作
实验现象及结论
生成有刺激性气味的气体,试纸由红色变蓝色。
结论:
黄色固体是Mg3N2
【反思与交流】①氮化镁中氮元素的化合价是;
②空气中N2的含量远大于O2的含量,可是镁条在空气中燃烧产物MgO却远多于Mg3N2,合理的解释是:
。
12.化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础。
以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段,请你参与探究。
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等。
【猜想假设】猜想1:
不相等;猜想2:
。
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量。
甲组
乙组
实验装置(如图)
实验现象
①有气泡产生,天平指针
(填“向左”、“向右”或不”,下同)偏转
②铁钉表面有红色物质析出,溶液颜色发生改变天平指针偏转。
实验结论
猜想1正确
③猜想2正确,发生反应的化学方程式为。
【反思评价】通过讨论同学们认为甲组实验方案不合理。
【得到启示】在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡有气体生成或参加的反应一定要在容器中进行。
【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了改进(如图),待完全反应后,将装置置于天平上称量,所得质量较反应前的小。
若整个操作过程无差错,则造成上述实验误差的原因可能是(填字母)。
A.该反应前后原子的种类、数目、质量变少
B.该反应生成物的总质量小于反应物的总质量
C.气球膨胀产生的浮力干扰了实验结果
【得出结论】改进装置后同学们再次进行探究,均得出猜想2正确。
【拓展应用】硝酸铵(NH4NO3)固体在不同温度下发生不同的分解反应,则下列各物质中不可能是该反应产物的是(填序号)。
A.NH3B.H2OC.SO2D.N2
13.小昊同学欲通过化学实验证“质量守恒定律”进行了下列实验探究。
[实验设计]根据实验目的,小昊确定以“铁和硫酸铜溶液”为研究对象,设计的实验装置。
如图二所示。
【进行实验】
实验步骤
实验现象与记录
解释或结论
①调零
﹣﹣
如图一所示,调节平衡螺母天平无法平衡的原因是。
②称量铁钉的质量
记录称量数据为5.6g
﹣﹣
③称量硫酸铜溶液和烧杯的总质量
记录称量数据为113.2g
﹣﹣
④铁钉放入盛有硫酸铜溶液的烧杯中
该反应的化学方程式为。
⑤充分反应后,按如图二方式放好仪器和药品并称量。
记录称量数据为
该反应遵守质量守恒定律
【交流反思】
(1)下列物质的溶液可以替代硫酸铜溶液直接利用图二装置完成上述实验的是(填序号);
A.硫酸铝B.稀硫酸C.硝酸银D.乙醇
(2)实验结束后,过滤步骤⑤烧杯中的混合物,洗涤和干燥后称量固体的质量为5.8g,则该验中生成铜的质量为。
14.以下是老师引导学生探究“质量守恒定律”的教学片段,请你参与探究并帮忙填写空格(包括表中的空格).
【提出问题】化学反应前后各物质的质量总和是否相等?
【猜想与假设】猜想1:
不相等;猜想2:
相等.
【实验探究】甲、乙两组同学用托盘天平分别称量反应前后物质的质量.
甲组
乙组
实验方案(反应后略)
实验现象
有气泡产生,天平指针向右偏转
铁钉表面,溶液,天平指针偏转
结论
猜想1正确.有关反应的方程式是:
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
猜想2正确.反应的化学方程式:
【反思评价】究竟哪种猜想正确?
通过讨论,同学们发现甲组中有气体溢出,导致指针向右偏转.得到启示:
在探究化学反应前后各物质的质量总和是否相等时,凡是有气体生成或参加的反应一定要在中进行.
【优化装置】同学们对甲组左盘中的反应装置进行了如下三种改进,你认为最佳装置是(填序号),从另外两种装置中任选一种指出其不足(已知NaOH溶液能完全吸收CO2气体)
【得出结论】同学们利用改进后的最佳装置进行再次探究,均得出猜想二正确.进一步分析发现,反应体系中器材和未参加反应的物质的质量在反应前后保持不变,最终得出结论是:
的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和.
【解释应用】解释:
化学反应前后,原子的种类、数目、质量均不变,所以质量守恒.
应用:
某固体物质受热会发生分解反应,生成氧化铜、水和二氧化碳三种物质,则该固体物质一定由种元素组成.
15.某兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验。
(1)请写出镁条与氧气反应的化学方程式。
(2)小明发现燃烧产物的质量大于反应物镁条的质量,认为这个反应不遵循质量守恒定律。
我(“同意”或“不同意”)小明的观点,因为。
(3)小红按如图装置改进实验,验证了质量守恒定律,却发现产物中还有少量黄色固体。
【提出问题】黄色固体是什么呢?
【查阅资料】①氧化镁为白色固体;②镁能与氮气剧烈反应生成黄色的氮化镁(Mg3N2)固体;③氮化镁可与水剧烈反应产生氨气,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
【做出猜想】黄色固体是Mg3N2
【实验探究】请设计实验,验证猜想
实验操作
实验现象
结论
【反思与交流】空气中N2的含量计远大于O2的含量,而镁条在空气中燃烧生成的MgO却远多于Mg3N2,为什么呢?
请给出合理的解释。
(4)在化学实验中,影响化学反应速率的因素比较多。
请以过氧化氢溶液制取氧气为例,设计实验探究影响化学反应速率的因素。
(如CuO也是一种催化剂比MnO2催化效果弱)影响因素:
。
实验方案:
实验结论:
。
16.下半年网络曝光了多起饰品掺假事件,重庆某校化学兴趣小组的同学在老师的帮助下,对几种常见金属饰品所含金属成分进行了相关探究活动。
现邀请你一起加入。
【提出问题】
①如向鉴别真假钯金?
②如何确定钯(Pd)的金属活动性?
【查阅资料】
假
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