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文档简介
四川省眉山市仁寿县新高考冲刺化学模拟试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、下列气体能使湿润的蓝色石蕊试纸最终变红的是()A.NH3 B.SO2 C.Cl2 D.CO2、证据推理与模型认知是化学学科的核心素养之一。下列事实与相应定律或原理不相符的是()A.向Fe(SCN)3溶液中加入少量KSCN固体,溶液颜色加深——勒夏特列原理B.常温常压下,1体积CH4完全燃烧消耗2体积O2——阿伏加德罗定律C.向漂白液中加入少量稀硫酸能增强漂白液的漂白效果——元素周期律D.通过测量C、CO的燃烧热来间接计算2C(s)+O2(g)=2CO(g)的反应热——盖斯定律3、测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的实验方案不合理的是A.取ag混合物用酒精灯充分加热后质量减少bgB.取ag混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收后质量增加bgC.取ag混合物于锥形瓶中加水溶解,滴入1~2滴甲基橙指示剂,用标准盐酸溶液滴定至终点,消耗盐酸VmLD.取ag混合物于锥形瓶中加水溶解,滴入1~2滴酚酞指示剂,用标准盐酸溶液滴定至终点,消耗盐酸VmL4、从某中草药提取的有机物结构如图所示,该有机物的下列说法中错误的是()A.分子式为C14H18O6B.1mol该有机物最多可与2mol的H2发生加成反应C.既可以与FeCl3溶液发生显色反应,又可以与Na2CO3溶液反应D.1mol该有机物最多可反应2mol氢氧化钠5、NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是A.c(H2CO3)和c(HCO3-)之和为1mol的NaHCO3溶液中,含有Na+数目为NAB.5g21H和31H的混合物发生热核聚变反应:21H+31H
→42He+10n,净产生的中子(10n)数为NAC.1L0.1mol/L乙醇溶液中存在的共价键总数为0.8NAD.56g铁与足量氯气反应,氯气共得到3NA个电子6、在氯酸钾分解的实验研究中,某同学进行了系列实验并记录如下,相关分析正确的是实验现象①加热固体M少量气泡溢出后,不再有气泡产生②加热氯酸钾至其熔化有少量气泡产生③加热氯酸钾使其熔化后迅速加入固体M有大量气泡产生④加热氯酸钾与固体M的混合物(如图)未见固体熔化即产生大量气泡A.实验①、②、③说明M加快了气体产生的速率B.实验①、②、④说明加入M后,在较低温度下反应就可以发生C.实验②、③说明固体M的加入增加了气体产生的量D.固体M是氯酸钾分解的催化剂7、已知五种短周期元素aX、bY、cZ、dR、eW存在如下关系:①X、Y同主族,R、W同主族②;a+b=(d+e);=c-d,下列有关说法不正确的是A.原子半径比较:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(R)B.X和Y形成的化合物中,阴阳离子的电子层相差1层C.W的最低价单核阴离子的失电子能力比R的强D.Z、Y最高价氧化物对应的水化物之间可以相互反应8、氢氧燃料电池是一种常见化学电源,其原理反应:2H2+O2=2H2O,其工作示意图如图。下列说法不正确的是()A.a极是负极,发生反应为H2-2e-=2H+B.b电极上发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2OC.电解质溶液中H+向正极移动D.放电前后电解质溶液的pH不会发生改变9、制备和收集下列气体可采用如图装置的是()A.铜与浓硫酸反应制SO2 B.铜与稀硝酸反应制NOC.乙醇与浓硫酸反应制乙烯 D.氯化钠与浓硫酸反应制HCl10、某课外活动小组,为研究金属的腐蚀和防护的原理,做了以下实验:将剪下的一块镀锌铁片,放入锥形瓶中,并滴入少量食盐水将其浸湿,再加数滴酚酞试液,按如图所示的装置进行实验,过一段时间后观察。下列现象不可能出现的是A.锌被腐蚀 B.金属片剪口变红C.B中导气管里形成一段水柱 D.B中导气管产生气泡11、短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中Y、W处于同一主族Y、Z的原子最外层电子数之和等于8,X的简单氢化物与W的简单氢化物反应有大量白烟生成。下列说法正确的是A.简单离子半径:Y<Z<WB.Z与W形成化合物的水溶液呈碱性C.W的某种氧化物可用于杀菌消毒D.Y分别与X、Z形成的化合物,所含化学键的类型相同12、《本草纲目》中的“石碱”条目下写道:“采蒿蓼之属……晒干烧灰,以原水淋汁……久则凝淀如石……浣衣发面,甚获利也。”下列说法中错误的是A.“石碱”的主要成分易溶于水B.“石碱”俗称烧碱C.“石碱”可用作洗涤剂D.“久则凝淀如石”的操作为结晶13、W、X、Y、Z都是元素周期表中前20号的元素。W的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构,且能形成化合物WY;Y和Z属同族元素,它们能形成两种常见化合物;X和Z属于同一周期元素,它们能形成两种常见气态化合物;W和X能形成化合物WX2,X和Y不在同一周期,它们能形成组成为XY2的化合物。关于W、X、Y、Z的说法正确的是A.气态氢化物稳定性:X<YB.最高价氧化物对应的水化物酸性:X<YC.化合物WX2和XY2均为共价化合物D.W、Y、Z的简单离子半径:W>Y>Z14、2019年化学诺贝尔奖授予拓展锂离子电池应用的三位科学家。如图是某锂—空气充电电池的工作原理示意图,下列叙述正确的是A.电解质溶液可选用可溶性锂盐的水溶液B.电池放电时间越长,Li2O2含量越少C.电池工作时,正极可发生Li++O2-e-=LiO2D.充电时,b端应接负极15、“绿色化学实验”已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”的是①实验室收集氨气采用图1所示装置②实验室做氯气与钠的反应实验时采用图2所示装置③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验④实验室中采用图3所示装置进行铜与稀硝酸的反应A.②③④ B.①②③ C.①②④ D.①③④16、洛匹那韦是一种HIV-1和HIV-2的蛋白酶的抑制剂,下图是洛匹那韦的结构简式,下列有关洛匹那韦说法错误的是A.在一定条件下能发生水解反应 B.分子中有四种含氧官能团C.分子式是C37H48N4O4 D.分子间可形成氢键17、下列方程式不能正确表示某沉淀溶解过程的是A.热的浓盐酸洗涤试管内壁的MnO2:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2OB.热的NaOH溶液洗涤试管内壁的S:3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2OC.向石灰石粉的悬浊液中持续通CO2:Ca(OH)2+2CO2=Ca(HCO3)2D.稀硫酸可除去铁锈:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O18、用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.0.1molCH4和0.1molCl2充分反应,生成的C-Cl键和H-Cl键的数目均为0.2NAB.7.8gNa2S和Na2O2的混合物中所含阴离子的数目等于0.2NAC.18g固态水(冰)中含有的氢键的数目为2NAD.25℃时,Ksp(AgI)=1.0×10-16,则AgI饱和溶液中Ag+数目为1.0×10-8NA19、中国是一个严重缺水的国家,污水治理越来越引起人们重视,可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和对氯苯酚,其原理如图所示,下列说法不正确的是A.电流方向从A极沿导线经小灯泡流向B极B.B极为电池的阳极,电极反应式为CH3COO——8e−+4H2O═2HCO3—+9H+C.当外电路中有0.2mole−转移时,通过质子交换膜的H+的个数为0.2NAD.A极的电极反应式为+H++2e−═Cl−+20、阿伏加德罗常数用NA表示,下列叙述正确的是A.18克液态水与18克冰中氢键数目均为NAB.工业酸性废水中的Cr2O72-可转化为Cr3+除出,现用电解的方法模拟该过程,阴极为石墨,阳极为铁,理论上电路中每通过6mol电子,就有NA个Cr2O72-被还原C.标准状况下,22.4LNO2含有的原子数小于3NAD.1molLiAlH4在125℃完全分解成LiH、H2、Al,转移电子数为3NA21、将①中物质逐步加入②中混匀(②中离子均大量存在),预测的现象与实际相符的是()选项①②溶液预测②中的现象A稀盐酸Na+、SiO32-、OH-、SO42-立即产生白色沉淀B氯水K+、I-、Br-、SO32-溶液立即呈黄色C过氧化钠Ca2+、Fe2+、Na+、Cl-先产生白色沉淀,最终变红褐色D小苏打溶液Al3+、Mg2+、Ba2+、Cl-同时产生气体和沉淀A.A B.B C.C D.D22、下列排列顺序中,正确的是①热稳定性:H2O>HF>H2S②离子半径:Cl->Na+>Mg2+>Al3+③酸性:H3PO4>H2SO4>HClO4④结合质子(H+)能力:OH—>CH3COO—>Cl—A.①③ B.②④ C.①④ D.②③二、非选择题(共84分)23、(14分)扁桃酸衍生物是重要的医药中间体。以A和B为原料合成扁桃酸衍生物F的路线如下:(1)A分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,A所含官能团名称为______。写出A+B→C的化学反应方程式:__________________。(2)C()中①、②、③3个一OH的酸性由弱到强的顺序是_____。(3)E是由2分子C生成的含有3个六元环的化合物,E分子中不同化学环境的氢原子有______种。(4)D→F的反应类型是_____,1molF在一定条件下与足量NaOH溶液反应,最多消耗NaOH的物质的量为______mol。写出符合下列条件的F的所有同分异构体(不考虑立体异构)的结构简式:__________。①属于一元酸类化合物:②苯环上只有2个取代基且处于对位,其中一个是羟基。(5)已知:R一CH2COOHR一一COOHA有多种合成方法,在方框中写出由乙酸合成A的路线流程图(其他原料任选)。合成路线流程图示例如下:______________________CH2=CH2CH3CH2OHCH3COOC2H524、(12分)有机物F是一种用途广泛的香料,可用烃A与有机物E为原料,按照如下流程进行合成。已知A在标准状况下的密度为1.25g·L-1。回答下列问题:(1)有机物F中含有的官能团名称为____。(2)A生成B的反应类型为________。(3)写出流程中B生成C的化学方程式_______。(4)下列说法正确的是____。A流程图中有机物B转化为C,Cu参与了化学反应,但反应前后的质量保持不变B有机物C不可能使溴水褪色C有机物D、E生成F的反应为酯化反应,本质上是取代反应D合成过程中原子的理论利用率为100%的反应只有一个25、(12分)乳酸亚铁晶体{CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O}是一种很好的食品铁强化剂,易溶于水,广泛应用于乳制品、营养液等,吸收效果比无机铁好,可由乳酸与FeCO3反应制得:2CH3CH(OH)COOH+FeCO3+2H2O→[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O+CO2↑Ⅰ.制备碳酸亚铁(FeCO3):装置如图所示。(1)仪器C的名称是______。(2)清洗仪器,检查装置气密性,A中加入盐酸,B中加入铁粉,C中加入NH4HCO3溶液。为顺利达成实验目的,上述装置中活塞的打开和关闭顺序为:关闭活塞_____,打开活塞_____,装置B中可观察到的现象是_____,当加入足量盐酸后,关闭活塞1,反应一段时间后,关闭活塞_____,打开活塞_____。C中发生的反应的离子方程式为_____。Ⅱ.制备乳酸亚铁晶体:将制得的FeCO3加入乳酸溶液中,加入少量铁粉,在75℃下搅拌使之充分反应。然后再加入适量乳酸。(3)加入少量铁粉的作用是_____。从所得溶液中获得乳酸亚铁晶体所需的实验操作是隔绝空气低温蒸发,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。Ⅲ.乳酸亚铁晶体纯度的测量:(4)若用KMnO4滴定法测定样品中Fe2+的量进而计算纯度时,发现结果总是大于100%,其原因可能是_____。(5)经查阅文献后,改用Ce(SO4)2标准溶液滴定进行测定。反应中Ce4+离子的还原产物为Ce3+。测定时,先称取5.76g样品,溶解后进行必要处理,用容量瓶配制成250mL溶液,每次取25.00mL,用0.100mol/LCe(SO4)2标准溶液滴定至终点,记录数据如表所示。滴定次数0.100mol/LCe(SO4)2标准溶液/mL滴定前读数滴定后读数10.1019.6520.1222.3231.0520.70则产品中乳酸亚铁晶体的纯度为______(以质量分数表示,保留3位有效数字)。26、(10分)ClO2熔点为-59.5℃,沸点为11.0℃,温度过高可能引起爆炸,易溶于水,易与碱液反应。工业上用潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某同学设计了如图装置来制取、收集ClO2并测定其质量。实验I:制取并收集ClO2,装置如图所示。(1)装置A除酒精灯外,还必须添加__________装置,目的是____________。装置B应该添加_____________(填“冰水浴”、“沸水浴”或“60℃的热水浴”)装置。(2)装置A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式_____________。实验II:测定ClO2的质量,装置如图所示。过程如下:①在锥形瓶中加入足量的碘化钾,用100mL水溶解后,再加硫酸溶液;②按照如图组装好仪器:在玻璃液封管中加入水,浸没导管口;③将生成的ClO2气体由导管通入锥形瓶的溶液中,充分吸收后,把玻璃液封管中的水封液倒入锥形瓶中,再向锥形瓶中加入几滴淀粉溶液;④用cmol/LNa2S2O3标准液滴定锥形瓶中的液体,共用去VmLNa2S2O3溶液(已知:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-)。(3)装置中玻璃液封管的作用是______________。(4)滴定终点的现象是___________________。(5)测得通入ClO2的质量m(ClO2)=_______(用整理过的含的代数式表示)。(6)判断下列操作对m(ClO2)测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。①若在配制Na2S2O3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,则测定结果________。②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,则测定结果_________。27、(12分)某学生设计下列实验(图中用于加热的仪器没有画出)制取Mg3N2,观察到装置A的黑色的固体变成红色,装置D的镁条变成白色,回答下列问题:(1)装置A中生成的物质是纯净物,则可能是_________,证明的方法是_____________。(2)设计C装置的作用是________________,缺陷是___________________。28、(14分)氮、铜及其化合物以及乙醇、氯化钠的用途广泛。回答下列问题:(1)基态氮原子中含有______种运动状态不同的电子,与N3-含有相同电子数的四原子分子是_______(写化学式),其立体构型是________。(2)C、N、O、F四种元素的第一电离能由小到大的顺序为_____。(3)Cu+价层电子的轨道表达式(电子排布图)为______。CuO在高温下能分解生成Cu2O,其原因是_______。(4)在加热和Cu的催化作用下,乙醇可被空气氧化为乙醛(CH3CHO),乙醛分子中碳原子的杂化方式是____,乙醛分子中H一C—O的键角____(填“大于”等于”或“小于”)乙醇分子中的H—C—O的键角。(5)[Cu(H2O)4]2+为平面正方形结构,其中的两个H2O被Cl-取代后有两种不同的结构,其中[Cu(H2O)2(Cl)2]是非极性分子的结构式为________。(6)如图所示为NaCl晶体的晶胞结构图和晶胞截面图(截面图中的大球为Cl-,小球为Na+);①晶胞中距离1个Na+最近的Cl-有_____个,这些C1-围成的图形是___________。②若晶体密度为ρg●cm-3,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则Na+的离子半径为_______pm(列出计算表达式)。29、(10分)工业废气、汽车尾气中含有的NOx、SO2等,是形成雾霾的主要物质,其综合治理是当前重要的研究课题。(1)NO加速臭氧层被破坏,其反应过程如图所示:已知:O3(g)+O(g)═2O2(g)△H=-143kJ/mol反应1:O3(g)+NO(g)═NO2(g)+O2(g)△H1
=-200.2kJ/mol反应2:热化学方程式为________(2)用稀硝酸吸收NOx,得到HNO3和HNO2(弱酸)的混合溶液,电解该混合溶液可获得较浓的硝酸。写出电解时阳极的电极反应式:_________。(3)利用电解法处理高温空气中稀薄的NO(O2浓度约为NO浓度十倍),装置示意图如图所示,固体电解质可传导O2-。①阴极的反应为________;②消除一定量的NO所消耗的电量远远大于理论计算量,可能的原因是(不考虑物理因素)________;(4)处理烟气中SO2也可采用碱液吸收法。已知25℃时,K(NH3•H2O)=1.8×10-5;Ksp(CaSO4)=7.1×10-5。第1步:用过量的浓氨水吸收SO2,并在空气中氧化;第2步:加入石灰水,发生反应Ca2++2OH-+2NH4++SO42-⇌CaSO4↓+2NH3•H2OK。①写出用足量氨水吸收SO2的化学方程式______________;②25℃时,2.0mol•L-1的氨水中,NH3•H2O的电离度_______;③计算第2步中反应的K=________(列出计算式即可)。
参考答案一、选择题(共包括22个小题。每小题均只有一个符合题意的选项)1、B【解析】
A.NH3溶于水生成一水合氨,一水合氨在水中电离出OH-,水溶液呈碱性,NH3使湿润的蓝色石蕊试纸变蓝,A不符合题意;B.SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫酸在水中电离出H+,溶液显酸性,SO2使湿润的蓝色石蕊试纸变红,B符合题意;C.Cl2溶于水生成盐酸、次氯酸,盐酸具有酸性,HClO具有强氧化性,Cl2能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色,C不符合题意;D.CO不溶于水,CO不能使湿润的蓝色石蕊试纸发生颜色变化,D错误;答案为B。【点睛】Cl2溶于水生成盐酸、次氯酸,盐酸使蓝色石蕊变红,次氯酸氧化后红色褪去。2、C【解析】
A.向Fe(SCN)3溶液中加入少量KSCN固体,溶液颜色加深,说明增大反应物浓度,能使平衡正向移动,此事实与勒夏特列原理相符,A不合题意;B.由CH4燃烧反应方程式可知,1molCH4在2molO2中完全燃烧,常温常压下,1体积CH4完全燃烧消耗2体积O2,二者的体积比等于其物质的量之比,符合阿伏加德罗定律,B不合题意;C.向漂白液中加入少量稀硫酸能增强漂白液的漂白效果,说明生成了HClO,符合强酸制弱酸原理,由于HClO不是最高价含氧酸,所以不符合元素周期律,C符合题意;D.通过C、CO的燃烧热反应方程式,通过调整化学计量数后相减,可间接计算2C(s)+O2(g)=2CO(g)的反应热,符合盖斯定律,D不合题意;故选C。3、B【解析】
A.NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3质量分数,故不选A;B.混合物与足量稀硫酸充分反应,也会生成水和二氧化碳,所以逸出的气体是二氧化碳,但会混有水蒸气,即碱石灰增加的质量不全是二氧化碳的质量,不能测定含量,故选B;C.Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠,所以根据VmL盐酸可知道盐酸的物质的量,根据二者的质量和消耗盐酸的物质的量,可计算出Na2CO3质量分数,故不选C;DNa2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠,所以根据VmL盐酸可知道盐酸的物质的量,根据二者的质量和消耗盐酸的物质的量,可计算出Na2CO3质量分数,故不选D;答案:B【点睛】实验方案是否可行,关键看根据测量数据能否计算出结果。4、C【解析】
A.根据该有机物的结构可以得到其分子式为C14H18O6,A选项正确;B.该有机物分子中的碳碳双键可以与H2发生加成反应,1mol该有机物含有2mol碳碳双键,可以与2molH2发生加成反应,B选项正确;C.根据结构可知,该有机物分子含有羧基,可以与Na2CO3溶液反应,但该有机物分子中的羟基不是直接苯环上的,不是酚羟基,不能与FeCl3溶液发生显色反应,C选项错误;D.该有机物分子中的羧基可以与NaOH发生反应,1mol该有机物含有2mol羧基,最多可以与2molNaOH反应,D选项正确;答案选C。5、D【解析】A.n(H2CO3)和n(HCO3-)之和为1mol的NaHCO3溶液中,根据物料守恒可知含有Na+数目大于NA,A错误;B.不能确定5g21H和31H的混合物各自微粒的质量,因此不能计算产生的中子数,B错误;C.溶剂水分子中还存在共价键,C错误;D.56g铁是1mol,与足量氯气反应,氯气共得到3NA个电子,D正确,答案选D。点睛:阿伏伽德罗常数与微粒数目的关系涉及的知识面广,涉及到核素、弱电解质电离、氧化还原反应、化学平衡、胶体、化学键等知识点。与微粒数的关系需要弄清楚微粒中相关粒子数(质子数、中子数、电子数)及离子数、电荷数、化学键之间的关系,计算氧化还原反应中的转移电子数目时一定要抓住氧化剂或还原剂的化合价的改变以及物质的量,还原剂失去的电子数或氧化剂得到的电子数就是反应过程中转移的电子数。6、B【解析】
①说明固体M受热会释放出少量的气体;②说明氯酸钾在温度较高的条件下会释放出氧气;③说明氯酸钾在较高的温度下与M接触释放出大量的氧气;④说明氯酸钾与固体M的混合物在较低的温度下就能释放出大量的氧气;A.实验①、②、③三个实验并不能说明M加快了气体产生的速率,故A错误;B.实验①、②、④对比可知,加入M后,在较低温度下反应就可以发生,故B正确;C.实验②、③说明固体M的加入反应速率加快了,并不能说明增加了气体产生的量,故C错误;D.要证明反应中固体M是催化剂还需要验证其质量和化学性质在反应前后是否发生了变化,故D错误;故答案选B。7、A【解析】
根据R,W同主族,并且原子序数R为W的一半可知,R为O元素,W为S元素;根据可知,X和Y的原子序数和为12,又因为X和Y同主族,所以X和Y一个是H元素,一个是Na元素;考虑到,所以X为H元素,Y为Na元素,那么Z为Al元素。【详解】A.W,Z,Y,R分别对应S,Al,Na,O四种元素,所以半径顺序为:r(Y)>r(Z)>r(W)>r(R),A项错误;B.X与Y形成的化合物即NaH,H为-1价,H-具有1个电子层,Na为正一价,Na+具有两个电子层,所以,B项正确;C.W的最低价单核阴离子即S2-,R的即O2-,还原性S2-更强,所以失电子能力更强,C项正确;D.Z的最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,Y的为NaOH,二者可以反应,D项正确;答案选A。【点睛】比较原子半径大小时,先比较周期数,周期数越大电子层数越多,半径越大;周期数相同时,再比较原子序数,原子序数越大,半径越小。8、D【解析】
氢氧燃料电池的原理反应:2H2+O2=2H2O,通氢气一极是负极,发生氧化反应,通氧气一极是正极,发生还原反应,即a是负极,b是正极,电解质溶液为酸性环境,据此分析。【详解】A.由以上分析知,a极是负极,发生反应为H2-2e-=2H+,故A正确;B.由以上分析知,b是正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,故B正确;C.原电池中阳离子移动向正极,则电解质溶液中H+向正极移动,故C正确;D.氢氧燃料酸性电池,在反应中不断产生水,溶液的pH值增大,故D项错误;答案选D。【点睛】氢氧燃料电池的工作原理是2H2+O2=2H2O,负极通入氢气,氢气失电子被氧化,正极通入氧气,氧气得电子被还原,根据电解质溶液的酸碱性确定电极反应式,①若选用KOH溶液作电解质溶液,正极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,负极的电极反应式为:2H2-4e-+4OH-=4H2O;②若选用硫酸作电解质溶液,正极的电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,负极的电极反应式为:2H2-4e-=4H+;这是燃料电池的常考点,也是学生们的易混点,根据电解质溶液的酸碱性写电极反应式是关键。9、B【解析】
由实验装置图可知,反应在加热条件下进行,生成气体可用排水法收集,说明生成的气体不溶于水。【详解】A.SO2易溶于水,不能用排水法收集,A项错误;
B.NO不溶于水,易与空气中氧气反应,只能用排水法收集,B项正确;
C.乙醇与浓硫酸反应制乙烯应有温度计,装置不符合要求,C项错误;
D.HCl易溶于水,不能用排水法收集,D项错误;
答案选B。10、D【解析】
镀锌铁片,放入锥形瓶中,并滴入少量食盐水将其浸湿,再加数滴酚酞试液,形成的原电池中,金属锌为负极,发生反应:Zn-2e-=Zn2+,铁为正极,发生吸氧腐蚀,2H2O+O2+4e-=4OH-,据此分析解答。【详解】A.形成的原电池中,金属锌为负极,发生反应:Zn-2e-=Zn2+,锌被腐蚀,故A正确;B.锥形瓶中金属发生吸氧腐蚀,生成的氢氧根离子遇到酚酞会显示红色,故B正确;C.锥形瓶中金属发生吸氧腐蚀,瓶中气体压强减小,导气管里形成一段水柱,故C正确;D.原电池形成后没有气体生成,发生吸氧腐蚀,瓶中气体压强减小,所以B中导气管不会产生气泡,故D错误;故选D。11、C【解析】
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X的简单氢化物与W的氢化物反应有大量白烟生成,应该为氨气和氯化氢的反应,X为N元素,W为Cl元素;其中Y、W处于同一主族,Y为F元素;Y、Z的原子最外层电子数之和等于8,Z的最外层电子数为8-7=1,结合原子序数可知为第三周期的Na元素,据此分析解答。【详解】由上述分析可知,X为N元素,Y为F元素,Z为Na元素,W为Cl元素。A.电子层结构相同的离子中,离子半径随着原子序数的增大而减小,所以Y、Z的简单离子的半径大小:Y>Z,故A错误;B.Z与W形成化合物为氯化钠,水溶液呈中性,故B错误;C.W的某种氧化物可用于杀菌消毒,如ClO2常用于自来水消毒,故C正确;D.Y分别与X、Z形成的化合物为NF3、NaF,前者含共价键,后者含离子键,故D错误;答案选C。12、B【解析】
A.由“以原水淋汁”可以看出,“石碱”的主要成分易溶于水,故A正确;B.“采蒿蓼之属……晒干烧灰”,草木灰的成分是碳酸钾,故B错误;C.碳酸钾溶液呈碱性,可用作洗涤剂,故C正确;D.“以原水淋汁……久则凝淀如石”是从碳酸钾溶液中得到碳酸钾晶体,操作为蒸发结晶,故D正确;选B。13、B【解析】
Y和Z属同族元素,能形成两种常见化合物,所以Y、Z为O和S元素,Z为S或O,又X和Z属于同一周期元素,它们能形成两种常见气态化合物,可确定Z为O,则Y为S,X和Z属于同一周期元素,它们能形成两种常见气态化合物,可判断X为C或N元素。W的阳离子与Y的阴离子具有相同的电子层结构,且能形成化合物WY,可知W为Ca,W和X能形成化合物WX2,故可判断X为C。综上得W、X、Y、Z四种元素分别是Ca、C、S、O。A.C的非金属性小于O的非金属性,所以CH4的稳定性小于H2O的稳定性,选项A错误;B.C的非金属性小于S的非金属性,所以最高价氧化物对应的水化物酸性:H2CO3<H2SO4,选项B正确;C.化合物WX2为CaC2,属于离子化合物,XY2为CS2属于共价化合物,选项C错误;D.Ca2+、S2-、O2-的半径大小关系为:S2->Ca2+>O2-,选项D错误。答案选B。14、D【解析】
根据电子的流向可知b极为负极,锂单质失电子被氧化,a极为正极,氧气得电子被还原。【详解】A.负极单质锂与水反应,所以电解溶液不能用水溶液,故A错误;B.电池放电过程中锂单质被氧化成锂离子,锂离子移动到正极发生xLi++O2+xe-=LixO2,所以时间越长正极产生的Li2O2越多,而不是越少,故B错误;C.正极发生得电子的还原反应,当x=1时发生:Li++O2+e-=LiO2,故C错误;D.充电时,b极锂离子转化为锂,发生还原反应,即为电解池的阴极,则充电时,b端应接负极,故D正确;故选D。15、C【解析】
分析每种装置中出现的相应特点,再判断这样的装置特点能否达到处理污染气体,减少污染的效果。【详解】①图1所示装置在实验中用带有酚酞的水吸收逸出的氨气,防止氨气对空气的污染,符合“绿色化学”,故①符合题意;②图2所示装置用沾有碱液的棉球吸收多余的氯气,能有效防止氯气对空气的污染,符合“绿色化学”,故②符合题意;③氨气与氯化氢气体直接散发到空气中,对空气造成污染,不符合防止污染的理念,不符合“绿色化学”,故③不符合题意;④图3所示装置中,铜丝可以活动,能有效地控制反应的发生与停止,用气球收集反应产生的污染性气体,待反应后处理,也防止了对空气的污染,符合“绿色化学”,故④符合题意;故符合“绿色化学”的为①②④。故选C。【点睛】“绿色化学”是指在源头上消除污染,从而减少污染源的方法,与“绿色化学”相结合的往往是原子利用率,一般来说,如果所有的反应物原子都能进入指定的生成物的话,原子的利用率为100%。16、C【解析】
A.根据图示结构简式知,结构中含有肽键(),在一定条件下能发生水解反应,故A正确;B.根据图示结构简式知,分子中有肽键、羰基、羟基、醚键四种含氧官能团,故B正确;C.根据图示结构简式知,分子中含有5个O原子,故C错误;D.结构中含有羟基,则分子间可形成氢键,故D正确;故选C。【点睛】高中阶段主要官能团:碳碳双键、碳碳叁键、卤原子、羟基、醛基、羰基、羧基、酯基、硝基、氨基(主要前8个)等,本题主要题干要求是含氧官能团。17、C【解析】
A.热的浓盐酸洗涤试管内壁的MnO2,发生反应为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,A正确;B.热的NaOH溶液洗涤试管内壁的S,发生反应为3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,B正确;C.向石灰石粉的悬浊液中持续通CO2,发生反应为CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,C不正确;D.稀硫酸可除去铁锈,发生反应为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,D正确;答案为C。18、C【解析】
A.甲烷和氯气在光照条件下发生反应,生成有机物由一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、氯化氢,四步反应同时进行,每种产物的物质的量不确定,且一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷中所含的C-Cl键数目也不相同,则不确定生成的C-Cl键的数目,故A错误;B.Na2O2中的阴离子是O22-,Na2S中的阴离子是S2-,二者的相对分子质量都是78,所以78gNa2O2和Na2S的混合物中含有的阴离子数目一定是NAC.依据n=m/M计算物质的量=18g/18g/mol=1mol,氢键是分子间作用力,每个水分子形成两个氢键,18g冰中含有的氢键数目为2NA,故C正确;D.25℃时,Ksp(AgI)=1.0×10-16,则AgI饱和溶液中c(Ag+)为1.0×10-8mol/L,没给出溶液的体积,故无法计算银离子的数目,故D错误。答案选C。【点睛】本题考查的是阿伏加德罗常数。解题时注意B选项Na2O2中的阴离子是O22-,Na2S中的阴离子是S2-,二者的相对分子质量都是78,所以78gNa2O2和Na2S的混合物中含有的阴离子数目一定是NA;C19、B【解析】
原电池中阳离子移向正极,根据原电池中氢离子的移动方向可知A为正极,正极有氢离子参与反应,电极反应式为+2e-+H+═+Cl-,B为负极,电极反应式为CH3COO--8e-+4H2O
═2HCO3-+9H+,据此分析解答。【详解】A.原电池工作时,电流从正极经导线流向负极,即电流方向从A极沿导线经小灯泡流向B极,故A正确;B.B极为电池的负极,失去电子,发生氧化反应,电极反应式为CH3COO--8e-+4H2O
═2HCO3-+9H+,B极不是阳极,故B错误;C.根据电子守恒可知,当外电路中有0.2mole-转移时,通过质子交换膜的H+的个数为0.2NA,故C正确;D.A为正极,得到电子,发生还原反应,正极有氢离子参与反应,电极反应式为+2e-+H+═+Cl-,故D正确;答案选B。【点睛】根据氢离子的移动方向判断原电池的正负极是解题的关键。本题的易错点为B,要注意原电池的两极称为正负极,电解池的两极称为阴阳极。20、D【解析】
A.冰中1个水分子周围有4个水分子通过氢键连接,每个水分子相当于含有2个氢键,所以1mol冰中,氢键的数目是2NA,故A错误;B.铁为阳极,Fe-2e-=Fe2+,Cr2O72-与亚铁离子发生氧化还原反应生成Cr3+和三价铁离子,其离子方程式为:Cr2O72-+6Fe2++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O;得关系式:Fe2+~2e-~~Cr2O72-,当电路中通过6mole-,有0.5molCr2O72-被还原,故B错误;C.所以标准状况下,22.4LNO2物质的量为:=1mol,含有的原子数等于3NA,故C错误;D.依据分解化学方程式和盐酸化合价变化计算电子转移,1molLiAlH4在125℃完全分解成LiH、H2、Al,化学方程式为:LiAlH4=LiH+H2↑+Al,转移电子3NA,故D正确;故选D。21、D【解析】
A.OH﹣优先稀盐酸反应,加入稀盐酸后不会立即生成白色沉淀,故A错误;B.SO32﹣的还原性大于I﹣,加入氯水后亚硫酸根离子优先反应,不会立即呈黄色,故B错误;C.加入过氧化钠后Fe2+立即被氧化成铁离子,生成的是红褐色沉淀,不会出现白色沉淀,故C错误;D.小苏打为碳酸氢钠,Al3+与碳酸氢钠发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体,故D正确。故选D。22、B【解析】
①非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强;②离子的电子层越多,离子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大,离子半径越小;③非金属性越强,最高价氧化物对应水合物的酸性越强;④电离出氢离子能力(酸性)越强,结合质子能力越弱。【详解】①非金属性F>O>S,则气态氢化物的热稳定性:HF>H2O>H2S,故①错误;②Cl-含有三层电子,Na+、Mg2+、Al3+的电子层数都是两层,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:Cl−>Na+>Mg2+>Al3+,故②正确;③非金属性:P<S<Cl,则最高价含氧酸的酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4,故③错误;④电离出氢离子的能力:HCl>CH3COOH>H2O,则结合质子能力:OH−>CH3COO−>Cl−,故④正确;故答案选B。【点睛】本题明确元素周期律内容为解答关键,注意掌握原子结构与元素周期律的关系。二、非选择题(共84分)23、醛基、羧基②<①<③4取代反应3【解析】
A分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,则A为OHC﹣COOH,根据C的结构可知B是,A转化到C发生加成反应,据此分析作答。【详解】(1)A的分子式为C2H2O3,可发生银镜反应,且具有酸性,说明含有醛基和羧基,则A是OHC﹣COOH,根据C的结构可知B是,A+B→C发生加成反应,反应方程式为:,故答案为醛基羧基;;。(2)羧基的酸性强于酚羟基,酚羟基的酸性强于醇羟基,所以酸性由弱到强顺序为:②<①<③,故答案为②<①<③;(3)C中有羟基和羧基,2分子C可以发生酯化反应,可以生成3个六元环的化合物,C分子间醇羟基、羧基发生酯化反应,则E为,该分子为对称结构,分子中有4种化学环境不同的H原子,分别为苯环上2种、酚羟基中1种、亚甲基上1种,故答案为4;(4)对比D、F的结构,可知溴原子取代﹣OH位置,D→F的反应类型是取代反应;F中溴原子、酚羟基、酯基(羧酸与醇形成的酯基),都可以与氢氧化钠反应,1molF最多消耗3molNaOH;其同分分异构体满足①属于一元酸类化合物:②苯环上只有2个取代基且处于对位,其中一个是羟基,其结构简式可以为:故答案为取代反应;3;;(5)由题目信息可知,乙酸与PCl3反应得到ClCH2COOH,在氢氧化钠水溶液、加热条件下发生水解反应得到HOCH2COONa,用盐酸酸化得到HOCH2COOH,最后在Cu作催化剂条件下发生催化氧化得到OHC﹣COOH,合成路线流程图为,故答案为。24、酯基加成反应2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2OAC【解析】
由A在标准状况下的密度可以求出A的相对分子质量为22.4L·mol-1×1.25g·L-1=28g·mol-1,A为CH2=CH2,和水加成生成乙醇,B为CH3CH2OH,乙醇催化氧化生成乙醛,C为CH3CHO,乙醛再催化氧化为乙酸,D为CH3COOH。F为乙酸苯甲酯,由乙酸和E生成,故E为苯甲醇。【详解】(1)F是酯,含有的官能团为酯基;(2)乙烯生成乙醇是发生了乙烯和水的加成反应,故反应类型为加成反应;(3)乙醇催化氧化生成乙醛的化学方程式为:2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O;(4)A.乙醇转化为乙醛的反应中,Cu是催化剂,Cu先和氧气生成CuO,CuO再和乙醇生成Cu和乙醛,所以Cu参与了化学反应,但反应前后的质量保持不变,故A正确;B.乙醛有还原性,可以被溴水中的溴氧化从而使溴水褪色,故B错误;C.乙酸和苯甲醇生成乙酸苯甲酯的反应是酯化反应,本质上是取代反应,故C正确;D.合成过程中原子的理论利用率为100%的反应有2个,分别是乙烯加成生成乙醇和乙醛催化氧化为乙酸。故D错误。故选AC。【点睛】在有机转化关系中,连续氧化通常是醇氧化成醛,醛进一步氧化成羧酸。25、三颈烧瓶21、3铁粉逐渐溶解,液体中有气泡冒出、溶液变成浅绿色32Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O防止FeCO3与乳酸反应产生的亚铁离子被氧化乳酸根中羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化98.0%【解析】
亚铁离子容易被氧气氧化,制备过程中应在无氧环境中进行,Fe与盐酸反应制备氯化亚铁,利用反应生成的氢气排尽装置中的空气,故B制备氯化亚铁,利用生成的氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中,C装置中FeCl2和NH4HCO3发生反应:FeCl2+2NH4HCO3=FeCO3↓+2NH4Cl+CO2↑+H2O,据此解答本题。【详解】(1)仪器C为三颈烧瓶,故答案为:三颈烧瓶;(2)反应前先利用生成的氢气除去装置内空气,再利用生成氢气,使B装置中气压增大,将B装置中的氯化亚铁溶液压入C中,具体操作为:关闭活塞2,打开活塞3,然后打开活塞1加入足量的盐酸,然后关闭活塞1,反应一段时间后,装置B中可观察到的现象为:铁粉逐渐溶解,液体中有气泡冒出、溶液变成浅绿色;打开活塞2,关闭活塞3;C装置中FeCl2和NH4HCO3发生反应:FeCl2+2NH4HCO3=FeCO3↓+2NH4Cl+CO2↑+H2O,反应的离子方程式为:Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O,故答案为:2;1、3;铁粉逐渐溶解,液体中有气泡冒出、溶液变成浅绿色;3;2;Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O;(3)Fe2+离子易被氧化为Fe3+离子,实验目的是制备乳酸亚铁晶体,加入Fe粉,可防止Fe2+离子被氧化,故答案为:防止FeCO3与乳酸反应产生的亚铁离子被氧化;(4)乳酸根中含有羟基,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,导致消耗高锰酸钾的增大,而计算中按亚铁离子被氧化,故计算所得乳酸亚铁的质量偏大,产品中乳酸亚铁的质量分数会大于100%,故答案为:乳酸根中羟基被酸性高锰酸钾溶液氧化;(5)三次滴定第二次操作消耗标准液数值明显偏大,应舍去,取第一次和第三次平均值V==19.60mL,由:Ce4++Fe2+=Ce3++Fe3+,可知25mL溶液中n(Fe2+)=n(Ce4+)=0.100mol/L×0.0196L=0.00196mol,故250mL含有n(Fe2+)=0.00196mol×=0.0196mol,故产品中乳酸亚铁晶体的质量分数为=98.0%,故答案为:98.0%。26、温度控制使反应发生(或正常进行),并防止温度过高引起爆炸冰水浴2KClO3+H2C2O4K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O用水再次吸收残余的二氧化氯气体,并使锥形瓶内外压强相等当滴入(最后)一滴标准液时,溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不褪色,说明滴定至终点1.35cV×10-2g偏高偏低【解析】
(1)二氧化氯(ClO2)沸点为11℃,用氯酸钾粉末与草酸在60℃时反应可生成二氧化氯等物质,装置A必须添加温度控制装置,需温度计,ClO2温度过高可能引起爆炸,其温度要保持60-80℃之间,ClO2的沸点低,用冰水可以使ClO2冷凝为液体;(2)KClO3和草酸发生氧化还原反应生成ClO2、K2CO3、CO2和H2O,根据得失电子守恒、原子守恒书写方程式;(3)用水再次吸收残余的二氧化氯气体,并使锥形瓶内外压强相等;(4)溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不褪色,说明滴定至终点;(5)根据关系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3计算n(ClO2),再根据m=nM计算m(ClO2);(6)根据关系式2ClO2~5I2~10Na2S2O3判断,若操作使Na2S2O3偏少,则ClO2偏低;若操作使Na2S2O3偏大,则ClO2偏高。【详解】(1)二氧化氯(ClO2)沸点为11℃,用氯酸钾粉末与草酸在60℃时反应可生成二氧化氯等物质,装置A必须添加温度控制装置,所以装置A中还应安装的玻璃仪器是温度计;ClO2熔点为-59℃,沸点为11.0℃,温度过高可能引起爆炸,其温度要保持60-80℃之间,控制温度的目的是使反应发生(或正常进行),并防止温度过高引起爆炸,ClO2的沸点:11.0℃,沸点低,用冰水可以使ClO2冷凝为液体,收集在试管中或常温下二氧化氯为气态,装置B使用冰水浴装置,进行降温处理;(2)KClO3和草酸发生氧化还原反应生成ClO2、K2CO3、CO2和H2O,根据得失电子守恒、原子守恒书写方程式2KClO3+H2C2O4K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O;(3)装置中玻璃液封管的作用是,用水再次吸收残余的二氧化氯气体,并使锥形瓶内外压强相等;(4)当滴入(最后)一滴标准液时,溶液由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不褪色,说明滴定至终点;(5)VmLNa2S2O3溶液含有Na2S2O3物质的量n(Na2S2O3)=V•10-3L×cmol/L=c•V•10-3mol.则:根据关系式:2ClO2~5I2~10Na2S2O3,210n(ClO2)c•V•10-3mol所以n(ClO2)=n(Na2S2O3)=×c•V•10-3mol,所以m(ClO2)=n(ClO2)•M=×c•V•10-3mol×67.5g/mol=1.35cV×10-2g;(6)①若在配制Na2S2O3标准溶液时,烧杯中的溶液有少量溅出,使标准溶液的浓度减小,消耗的体积增大,则测定结果中ClO2的含量偏高;②若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,读取的体积比实际体积偏小,导致测定结果中ClO2的含量偏低。【点睛】本题以氯及其化合物的性质为线索,考查了物质含量的探究性实验,涉及化学实验基本操作、滴定终点的判断方法、氧化还原反应在滴定中的应用,把握习题中的信息及知识迁移应用为解答的关键,题目难度中等。27、Cu或Cu2O向得到的红色物质中直接加入稀硫酸,若溶液变蓝色,说明含有Cu2O,否则没有除去NH3防止金属镁与NH3反应生成副产物C中稀硫酸中的水分进入D中,Mg、Mg3N2遇水发生反应【解析】
(1)A装置通过反应3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2来制备N2,NH3作还原剂,CuO被还原,生成Cu,但也可能生成Cu2O,二者均为红色,题目中生成了纯净物,所以是Cu或Cu2O;Cu不与稀硫酸反应,Cu2O能与稀硫酸反应Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,使溶液呈蓝色,所以可用稀硫酸检验,但不能用硝酸,硝酸与Cu也能反应生成蓝色溶液;(2)N2中可能含有未反应的NH3,NH3与金属镁发生反应生成杂质Mg(NH2)2,所以C中的稀硫酸是为了吸收NH3,B装置为安全瓶,防止C中液体倒吸入A中,D装置是Mg3N2的制备装置,由于Mg性质比较活泼,很容易与水、氧气、CO2反应,所以该装置存在明显缺陷。【详解】(1)A装置通过反应3CuO+2NH33Cu+3H2O+N2来制备N2,NH3作还原剂,CuO被还原,生成Cu,但也可能生成Cu2O,题目中生成了纯净物,所以是Cu或Cu2O,检验的方法是向得到的红色物质中直接加入稀硫酸,若溶液变蓝色,说明含有Cu2O,否则没有,不能加硝酸,硝酸与Cu也能反应生成蓝色溶液;故答案为:Cu或Cu2O;向得到的红色物质中直接加入稀硫酸,若溶液变蓝色,说明含有Cu2O,否则没有;(2)N2中可能含有未反应的NH3,NH3与金属镁发生反应生成杂质Mg(NH2)2,所以C中的稀硫酸是为了吸收NH3,B装置为安全瓶,防止C中液体倒吸入A中,D装置是Mg3N2的制备装置,由于Mg性质比较活泼,很容易与水、氧气、CO2反应,所以该装置存在明显缺陷;故答案为:除去NH3,防止金属镁与NH3反应生成副产物;C中稀硫酸中的水分进入D中,Mg、Mg3N2遇水发生反应。【点睛】Cu不与稀硫酸反应,Cu2O能与稀硫酸反应Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O,使溶液呈蓝色;与硝酸反应,二者现象相同,溶液均呈蓝色。28、7NH3三角锥形C<O
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