步步高全国高考化学一轮复习 第1章 从实验学化学 第1讲 化学实验基础知识和技能讲义 新人教版.docx
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第1讲化学实验基础知识和技能
考点一 常用化学仪器的识别与使用
1.可加热的仪器
(1)仪器①的名称为试管。
使用方法:
加热液体时,液体体积不能超过其容积的
,加热固体时,试管口应略向下倾斜。
(2)仪器②的名称为蒸发皿。
使用方法:
用于蒸发或浓缩溶液,加热时液体体积不超过其容积的
,蒸发浓缩时要用玻璃棒搅拌,快蒸干时停止加热。
(3)仪器③的名称为坩埚。
使用方法:
用于固体物质灼烧,把坩埚放在三脚架上的泥三角上加热,取放坩埚必须使用坩埚钳,加热完的坩埚应放在石棉网上冷却。
(4)仪器④中A的名称为圆底烧瓶,B的名称为蒸馏烧瓶。
使用方法:
a.常用于组装有液体参与反应的反应器,其中B主要用于混合液体的蒸馏和分馏;b.加热液体时,不能超过其容积的
。
(5)仪器⑤的名称为锥形瓶。
使用方法:
a.可用于组装气体发生器;b.用于滴定操作;c.作蒸馏装置的接收器。
(6)仪器⑥的名称为烧杯。
使用方法:
a.可用于物质的溶解与稀释;b.用于称量具有腐蚀性的固体药品;c.组装水浴加热装置。
2.常用的计量仪器
完成下列空白
(1)仪器A的名称:
量筒。
用途:
量取一定体积的液体;精确度:
0.1mL。
特别提醒 ①无“0”刻度;②不可加热,不可作反应容器,不可用于溶液的稀释;③选取量筒的规则是“大而近”,例如量取5.6mLNaOH溶液应选取10mL量筒,而不能选5mL或50mL量筒。
(2)仪器B的名称:
容量瓶。
用途:
配制一定物质的量浓度的溶液。
①该仪器使用前需“查漏”;
②该仪器不能作为反应容器或长期贮存溶液的容器;
③不能加入过冷或过热的液体;
④不能配制任意体积的溶液;
⑤不能将固体或浓溶液直接在该仪器中溶解或稀释。
(用“不能”或“能”填空)
(3)仪器C的名称:
酸式滴定管。
①使用前需“查漏”;②“0”刻度在上方;③不可盛装碱性溶液;④精确度:
0.01mL。
(4)仪器D的名称:
碱式滴定管。
用于盛装碱性溶液,不可盛装酸性和强氧化性液体(如:
KMnO4溶液)。
(5)仪器E的名称:
托盘天平。
①称量前先调零点;②腐蚀性药品应放于烧杯内称量;③左盘放被称物,右盘放砝码,即“左物右码”;④精确度:
0.1g。
(6)仪器F的名称:
温度计。
①测反应混合液的温度时,温度计的水银球应插入混合液中但不能接触容器内壁;②测蒸气的温度时,水银球应在液面以上;测馏分温度时,水银球应放在蒸馏烧瓶支管口处。
3.其他常用仪器
(1)A仪器的名称漏斗;主要用途:
①向小口容器中转移液体;②漏斗加滤纸后,可过滤液体。
使用方法和注意事项:
①制作过滤器时,滤纸紧贴漏斗壁,用水润湿,注意不得留有气泡;②滤纸低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘。
(2)B仪器的名称长颈漏斗;主要用途:
用于装配气体发生装置。
使用方法和注意事项:
制取气体应将长管末端插入液面以下,防止气体逸出。
(3)C仪器的名称分液漏斗;主要用途:
①用于随时添加液体;②萃取、分液。
使用方法和注意事项:
①注意活塞不得渗漏;②分离液体时,下层液体由下口放出,上层液体由上口倒出。
(4)D仪器的名称球形干燥管;主要用途:
用于干燥或吸收某些气体,干燥剂为颗粒状,常用CaCl2、碱石灰。
使用方法和注意事项:
①注意干燥剂或吸收剂的选择;②一般为大口进气,小口出气。
(5)E仪器的名称冷凝管;主要用途:
①用于蒸馏或分馏时冷凝易液化的气体;②有利于液体回流。
使用方法和注意事项:
①直形冷凝管一般用于蒸馏或分馏时冷凝;②球形冷凝管通常用于回流;③冷却水下口进上口出。
深度思考
1.正误判断,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)加热试管时先均匀加热,后局部加热(√)
(2)加热坩埚时直接放在铁圈或三脚架上加热(×)
(3)用托盘天平称量任何药品,均要在托盘中放两张相同的纸片(×)
(4)在蒸馏过程中,若发现忘加沸石,应立即停止加热,然后加入沸石(×)
2.有下列几种常见仪器:
①分液漏斗 ②漏斗 ③酸式滴定管 ④容量瓶 ⑤碱式滴定管 ⑥球形冷凝管
思考回答下列几个问题:
(1)使用前必须检查是否漏水的是________(填序号)。
(2)酸式滴定管不能盛放烧碱溶液的原因是____________________________________。
(3)球形冷凝管不能用于组装蒸馏装置的原因是________________________________。
答案
(1)①③④⑤
(2)酸式滴定管玻璃活塞处是磨砂的,玻璃中的SiO2与烧碱溶液反应生成Na2SiO3,容易使活塞处粘合
(3)冷凝后的液体容易残留在球形区域内
3.如图所示,读数时同样是仰视,引起的读数误差相同吗?
________;若不同,请指出读数误差情况__________________________________________________________。
答案 不同 A图读数偏大,B图读数偏小
题组一 常用仪器的识别及使用
1.下列有关仪器用途的说法中正确的是( )
A.试管、烧杯均可用于给液体、固体加热
B.使食盐水中NaCl晶体析出时,常用到的仪器有坩埚、酒精灯、玻璃棒、泥三角
C.区别NaCl、Na2SO4时常用到胶头滴管、试管
D.漏斗可用于过滤及向滴定管中添加溶液
答案 C
2.某学生的实验报告中有如下数据:
①用托盘天平称取11.7g食盐;②用量筒量取21.48mL盐酸;③用容量瓶配制210mL1mol·L-1的硫酸溶液;④用标准NaOH溶液滴定未知浓度的盐酸,用去18.20mLNaOH溶液,其中数据合理的是( )
A.①④B.②④
C.①③D.②③
答案 A
解析 解此题的关键在于依据所用仪器的精确度,如实记录可测得的可靠数值。
托盘天平的精确度为0.1g,①正确;量筒精确度为0.1mL,②错误;容量瓶的规格中有100mL、250mL、500mL、1000mL等,没有210mL的容量瓶,③错误;中和滴定要用滴定管,滴定管的精确度为0.01mL,题中18.20mL的数值合理,④正确。
3.有如图所示A、B、C、D、E五种仪器:
(1)请选择下列仪器名称的序号,填入相应的横线上:
①蒸馏烧瓶 ②碱式滴定管 ③圆底烧瓶 ④长颈漏斗
⑤分液漏斗 ⑥酸式滴定管 ⑦容量瓶
A:
________________________;B:
______________________________________;
C:
________________________;D:
______________________________________;
E:
________________________。
(2)上述A~E五种仪器中,使用前必须检漏的有____,组装气体发生器必须液封的是______。
答案
(1)① ⑤ ④ ⑥ ⑦
(2)BDE C
题组二 仪器的组合与创新
4.草酸晶体(H2C2O4·2H2O)100℃开始失水,101.5℃熔化,150℃左右分解产生H2O、CO和CO2。
用加热草酸晶体的方法获取某些气体,应该选择的气体发生装置是( )
答案 D
解析 加热固体时,为防止水蒸气液化后倒流,试管口一般向下倾斜,但本题中考虑到草酸晶体在101.5℃时熔化,为了达到实验目的,需要持续加热到150℃左右,因此,选择装置D。
5.下图为常用玻璃仪器组成的六种实验装置,均可根据不同的实验需要在其中加入不同的液体或固体试剂。
请用适宜装置的序号完成下列填空:
(1)能用于干燥CO2气流的装置是________________。
(2)用于除去Cl2中HCl杂质的最佳装置是______________________________。
(3)用于尾气吸收并能防止液体倒吸到反应装置中的是________________。
(4)接在气体制备的连续实验装置中间,用于控制气流平稳的装置是________________。
(5)利用装置A收集CO2气体,应从________口进气。
A中装满水,用排水法测量生成H2的体积,应从________口进气。
答案
(1)A、E、F
(2)A (3)C、E (4)D (5)a b
6.下图是几种常见的加热装置。
(1)A、B、C、D四装置都是用酒精灯直接加热,E、F装置加热时需垫________________。
其中F装置中对试管的加热方式是________,采用这种加热方式的目的是_____________。
(2)H2还原CuO可选用________装置。
(3)NH4Cl与Ca(OH)2混合加热制NH3可选用______装置。
(4)胆矾中结晶水含量的测定可选用________装置。
(5)乙酸乙酯的制备可选用________装置。
(6)MnO2与浓盐酸混合制氯气可选用________装置。
若该装置只加热液体时,容器内必须放________________。
答案
(1)石棉网 水浴加热 使仪器受热均匀,便于控制溶液的温度
(2)A (3)C (4)D (5)B (6)E 碎瓷片(或沸石)
1.规避计量仪器使用时的4个易失分点
(1)托盘天平的精确度为0.1g。
(2)量筒的精确度为0.1mL,无“0”刻度,小刻度在下方。
(3)滴定管的精确度为0.01mL,“0”刻度在接近上口处。
(4)容量瓶只有一条刻度线,只能读取一个值,该数值为容量瓶的容量值。
2.根据物质的性质特点或实验特点选择不同的实验装置,如第4题。
3.一种仪器,根据需要可有多种用途,如“广口瓶的多种用途”。
要注意在广口瓶的不同用途中,导气管长短的不同。
(1)装置A可作集气瓶和洗气瓶
①作洗气瓶:
装入适当的试剂除去气体中的杂质,气体“长进短出”。
②作集气瓶:
a.不装任何试剂,收集密度比空气大且不与空气反应的气体,气体“长进短出”。
b.不装任何试剂,收集密度比空气小且不与空气反应的气体,气体“短进长出”。
c.装水,可收集难溶于水的气体,装饱和食盐水,可收集Cl2,气体“短进长出”。
(2)装置B用于测量气体的体积
长导管与另一弯管连接伸入量筒底部,广口瓶中盛满水,气体“短进长出”。
将广口瓶中的水排到量筒中,测量难溶于水的气体的体积。
(3)装置C和D作安全瓶
①装置C用作防倒吸。
②装置D用作缓冲和防堵塞。
考点二 常考化学实验的基本操作
1.药品的取用
(1)根据药品的性状和用量选择取用方法
取用
药品
固体药品
液体药品
粉末
块状
一定量
少量
多量
一定量
使用
仪器
药匙(或纸槽)
镊子
用托盘天平称量
胶头
滴管
用试剂瓶倾倒
用量筒、滴定管(或移液管量取)
(2)图示向仪器中加入药品的操作方法
①向容器内加固体药品
②向容器内加液体药品
2.常见试纸的使用
(1)试纸的种类及用途
(2)使用方法——试纸的使用操作的答题模板
①检验溶液:
取一小块试纸放在玻璃片或表面皿上,用玻璃棒蘸取液体,点在试纸中部,观察试纸的颜色变化,等pH试纸变色后,与标准比色卡对照。
②检验气体:
先用蒸馏水把试纸润湿,用镊子夹取或粘在玻璃棒的一端,然后再放在集气瓶口或导管口处,观察试纸的颜色变化。
3.物质的溶解
(1)固体的溶解
常用仪器:
烧杯、试管、玻璃棒等。
促溶方法:
加热、研细、搅拌或振荡等。
(2)气体物质的溶解或吸收
①溶解度不大的气体,如CO2、Cl2、H2S等,用如图a所示装置:
②极易溶于水的气体,如NH3、HCl等,用如图b所示装置。
(3)液体物质的溶解(稀释):
一般把密度较大的液体加入到密度较小的液体中,如浓硫酸的稀释、浓硫酸与浓硝酸的混合。
4.仪器的洗涤
(1)方法:
使用毛刷,用去污剂和水冲洗。
(2)洗净的标准:
玻璃仪器内壁附着均匀的水膜,既不聚成滴,也不成股流下。
(3)常见残留物的洗涤
残留物
洗涤剂
容器里附有的油污
NaOH溶液或热的纯碱溶液
容器壁上附着的硫
CS2或热的NaOH溶液
试管上的银镜
稀HNO3
AgCl
氨水
容器内残留的MnO2
热的浓盐酸
5.装置的气密性检查
检查装置气密性的基本思路是使装置内外压强不等,观察气泡或液面变化。
(1)微热法:
如图a。
用酒精灯微热或用手捂热容器,导管口产生气泡,停止加热或松开手后导管内形成一段水柱,证明装置不漏气。
(2)液差法:
如图b、c。
连接好仪器,b中夹紧弹簧夹,从长颈漏斗中注入适量水,使b中长颈漏斗中的液面高于锥形瓶中的液面,静置,若液面位置保持不变,证明装置不漏气。
c中,从乙管加入适量水,使乙管液面高于甲管液面,静置,若液面位置保持不变,证明装置不漏气。
(3)滴液法:
如图d。
向分液漏斗中注入适量水,关闭弹簧夹,打开分液漏斗活塞,如果滴入少量水后很快停止流下,则装置气密性良好。
(4)抽气(吹气)法,如图e、f。
e中关闭分液漏斗的活塞,轻轻向外拉动或向里推动注射器的活塞,一段时间后,活塞能回到原来的位置,表明装置的气密性良好。
f中打开弹簧夹,向导管口吹气,如果长颈漏斗中的液面上升,且停止吹气后,夹上弹簧夹,长颈漏斗液面保持稳定,则表明装置的气密性良好。
(液差法的拓展)
深度思考
1.指出下图操作中的错误。
(1)________________________________________________________________________。
(2)________________________________________________________________________。
(3)________________________________________________________________________。
答案
(1)块状固体直接落入试管底部,易砸破试管
(2)①瓶塞正放在桌面上;②试剂瓶标签未面向手心;③试剂瓶瓶口未紧靠试管口;④试管未倾斜45°
(3)胶头滴管伸入试管内
2.如图用NaOH与新制FeSO4制取Fe(OH)2时,滴管插入试管底部的原因:
_________。
答案 防止生成的Fe(OH)2与氧气接触而被氧化
3.用pH试纸定量测定溶液的pH时,能用蒸馏水润湿吗?
若润湿,一定会产生误差吗?
是否能用pH试纸测定氯水的pH,为什么?
答案 不能用蒸馏水润湿。
若润湿,不一定产生误差,如测NaCl溶液的pH。
不能,因为氯水中的HClO具有强氧化性,能漂白试纸。
题组一 化学实验基本操作
1.取用药品时,下列操作正确的是( )
A.每取用一种药品后,都应盖好试剂瓶,标签朝外,放回原处
B.若取用无腐蚀性的药品,可以用手直接拿
C.用胶头滴管滴加液体时,应将滴管伸入试管中
D.用药匙将粉末药品撒入试管中
答案 A
2.下列实验操作正确的是( )
A.将固体加入容量瓶中溶解并稀释至刻度线,配制成一定物质的量浓度的溶液
B.配制氯化铁溶液,是将FeCl3溶于蒸馏水,再加入一定量的铁粉
C.胶头滴管取完一种试液后,可直接取另一种不与其反应的试液
D.用玻璃棒蘸取溶液滴到放在表面皿上的pH试纸上
答案 D
解析 容量瓶不能直接溶解固体,A项错;Fe3+易水解,应加盐酸抑制其水解,加铁粉会使Fe3+还原为Fe2+,B项错;取用不同液体的滴管必须专用,C项错。
3.下列实验操作正确的是( )
A.做过硫升华的试管可用酒精洗涤
B.用试管取出试剂瓶中的Na2CO3溶液,发现取量过多,为了不浪费,又把过量的试剂倒入试剂瓶中
C.取用金属钠或钾时,没用完的钠或钾要放回原瓶
D.称量NaOH固体时,应先在天平两个托盘上各放一张等质量的纸,左边纸上放NaOH,右边纸上放砝码
答案 C
解析 硫微溶于酒精,A项错;钠、钾等活泼金属剩余药品要放回原试剂瓶,其他药品一般不能放回原试剂瓶,B项错,C项正确;NaOH固体有腐蚀性,不能放在纸片上称量,D项错。
4.下列有关实验操作正确或能达到预期目的的是( )
答案 C
解析 不能用燃着的酒精灯去点燃另一个酒精灯,容易失火,A错;不能将水倒入硫酸中,B错;D项未用玻璃棒引流。
题组二 常见装置的气密性检查
5.下列是一些装置气密性检查的方法,其中正确的是( )
答案 B
解析 A、C、D中都未形成封闭体系。
6.下列装置中,不添加其他仪器无法检查气密性的是( )
答案 A
解析 B项利用液差法:
夹紧弹簧夹,从长颈漏斗中向试管内加水,长颈漏斗中会形成一段液柱,停止加水后,通过液柱是否变化即可检查;C项利用加热(手捂)法:
用酒精灯微热(或用手捂热)试管,通过观察烧杯中有无气泡以及导管中水柱是否变化即可检查;D项利用抽气法:
向外轻轻拉动注射器的活塞,通过观察浸没在水中的玻璃导管口是否有气泡冒出即可检查。
7.某实验小组利用如下装置(部分固定装置略去)制备氮化钙(Ca3N2),并探究其实验式。
按图连接好实验装置。
检查装置的气密性,方法是___________________________。
答案 关闭活塞K,将末端导管插入试管A的水中,用酒精灯微热硬质玻璃管,若导管口有连续均匀的气泡冒出,
撤去酒精灯冷却一段时间,导管内形成一段水柱,并且一段时间不回落,说明装置气密性良好
1.化学实验基本操作的六个“不”
(1)化学药品不能用手接触;不能用鼻子直接凑到容器口去闻气味;绝不能品尝。
(2)不得用燃着的酒精灯去点燃另一只酒精灯,熄灭时不能用嘴去吹灭。
(3)容量瓶、量筒等定量容器,不能用作反应器,也不能用于溶解稀释或贮存液体。
(4)做完实验,剩余药品不能随意丢弃,也不要放回原瓶(活泼金属钠、钾等必须放回原试剂瓶)。
(5)称量有腐蚀性,易潮解的物质时,不能用纸片。
(6)温度计不能代替玻璃棒用于搅拌。
2.装置气密性的检查方法与答题规范
装置气密性检查必须在放入药品之前进行。
(1)气密性检查的基本思路
使装置内外压强不等,观察气泡或液面变化。
(2)气密性检查的答题规范
简答题应注意答题规范,对装置气密性的检查可按如下文字进行答题:
①装置形成封闭体系→操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)→描述现象→得出结论。
②微热法检查的关键词是封闭、微热、气泡、水柱。
③液差(封)法的关键词是封闭、液差。
④答题时易忽略的几句关键性的文字叙述:
a.将导管末端浸入水中;
b.关闭或者开启某些气体通道的活塞或弹簧夹;
c.加水至“将长颈漏斗下口浸没”。
考点三 化学试剂的存放及实验安全
1.常见意外事故的处理
意外事故
处理方法
碱洒在皮肤上
用大量水冲洗,最后涂上稀硼酸溶液
液溴洒在皮肤上
用酒精洗涤
水银洒在桌面上
用硫粉覆盖
酸液溅到眼中
用大量水冲洗,边洗边眨眼睛
酒精等有机物在实验台上着火
用湿抹布盖灭
2.实验安全装置
(1)防倒吸装置
(2)防堵塞安全装置
(3)防污染安全装置
①实验室制取Cl2时,尾气的处理可采用b装置。
②制取CO时,尾气处理可采用a、c装置。
③制取H2时,是否需尾气处理?
需要。
若需要可采取a、c装置。
3.化学试剂的保存
(1)试剂瓶的选择
根据药品状态
根据感光性
根据酸碱性
(2)试剂的保存方法
化学试剂都应注意妥善密封保存于试剂瓶中。
对于易变质、易挥发或有危险性的化学试剂,还应根据性质采取特殊的保存方法。
①易与空气中的氧气、水蒸气、二氧化碳等起反应的药品应密封保存。
如钾、钠应浸在煤油中;白磷放在水中,使之与空气隔绝。
②易潮解、挥发、吸水的药品应密封保存。
如固体NaOH、浓盐酸、浓硫酸等。
③见光易分解的物质应盛放在棕色瓶中,放置于阴凉处。
如AgNO3、浓HNO3等。
④液态溴有毒且易挥发,应贮存于磨口的细口瓶中,加水封,加盖玻璃塞(不能用橡胶塞),并放置于阴凉处。
⑤易挥发、着火的药品应密封保存并放置于阴凉处,远离火源。
如乙醇、乙醚、苯等。
⑥盛放药品的器皿应不能跟所盛药品反应。
如盛NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞而应用橡胶塞。
题组一 试剂的保存
1.下列盛放试剂的方法正确的是( )
A.氢氟酸或浓硝酸存放在带橡胶塞的棕色玻璃瓶中
B.汽油或煤油存放在带橡胶塞的棕色玻璃瓶中
C.碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中
D.氯水或硝酸银溶液存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中
答案 D
解析 A项,氢氟酸会与玻璃的成分二氧化硅反应,浓硝酸会腐蚀(氧化)橡胶塞;B项,汽油或煤油会使橡胶塞溶胀;C项,由于碳酸钠溶液或氢氧化钙溶液呈碱性,会与玻璃的成分二氧化硅反应,且二者见光不分解,不用放于棕色瓶中;D项,氯水或硝酸银溶液存放时,为防止氯水腐蚀(氧化)橡胶塞,应用磨口塞,为了避免硝酸银见光分解,应存放在棕色玻璃瓶中。
2.下列保存物质的方法正确的是( )
A.液溴易挥发,存放在带橡胶塞的试剂瓶中,并加水封
B.波尔多液盛放在铁制容器中
C.氨水易挥发,应密封且在低温处保存
D.金属锂应保存在煤油中,防止被氧化
答案 C
解析 液溴能腐蚀橡胶,A错;波尔多液中的CuSO4能与Fe发生置换反应,B错;金属锂的密度比煤油小,会漂浮在煤油上面,锂和空气中的氧气、水蒸气等均能发生反应,金属锂应保存在固体石蜡中,D错。
题组二 化学实验操作安全及意外事故的处理
3.下列实验操作中不会发生安全事故的是( )
A.用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,把产生的气体直接点燃,观察燃烧现象
B.把消石灰与NH4Cl固体混合加热产生的气体用导管直接通入水中制取浓氨水
C.取用少量白磷时,应在水中切割白磷,剩余的白磷立即放回原试剂瓶中
D.做完铜与浓硫酸反应实验后的试管,立即用大量水冲洗
答案 C
解析 A项,H2与O2的混合气体容易爆炸,点燃前必须验纯;B项,NH3极易溶于水,导管直接通入水中会倒吸;D项,浓硫酸溶于水会放出大量热,易造成暴沸。
4.进行化学实验必须注意安全,下列说法不正确的是( )
A.给试管中的液体加热,不时移动试管或加入碎瓷片,以免暴沸伤人
B.不慎将浓碱液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上稀硼酸溶液
C.如果苯酚浓溶液沾到皮肤上,应立即用酒精清洗
D.把氢气和氯气混合光照制氯化氢
答案 D
解析 在实验过程中,如果将浓碱液沾到皮肤上,要用大量的水冲洗,再涂上稀硼酸溶液;苯酚有毒,在冷水中溶解度不大,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,如果不慎将苯酚沾到皮肤上,应立即用酒精清洗;氢气和氯气的混合气体光照会爆炸。
5.下图是实验室制取Na2S2O3·5H2O的装置图(略去部分夹持仪器)。
已知:
Na2SO3+S
Na2S2O3
按要求回答下列问题:
(1)仪器A的名称:
________________________。
(2)a管的作用________________________________________。
(3)装置B的作用:
____________________________________。
(4)E是SO2的尾气处理装置,则装置D的作用:
_______________________。
答案
(1)圆底烧瓶
(2)平衡气压,使液体顺利滴下 (3)观察SO2的生成速率,缓冲气流(或观察气体流动是否畅通) (4)防倒吸
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