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文档简介

…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年外研版选修3化学下册月考试卷558考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共6题,共12分)1、“轨道”2px与3py上电子一定相同的方面是()A.能量B.呈纺锤形C.自旋方向D.在空间的伸展方向2、配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]可用于离子检验,下列说法正确的是A.该物质中Fe化合价为+2B.配合物Na2[Fe(CN)5(NO)]的中心原子杂化方式为sp3C.该物质不存在的化学键有氢键D.NO作为配体提供一对孤对电子3、下列说法正确的是()A.键角:BF3>CH4>H2O>NH3B.CO2、HClO、HCHO分子中一定既有σ键又有π键C.已知二茂铁【Fe(C5H5)2】熔点是173℃(在100℃时开始升华),沸点是249℃,不溶于水,易溶于苯等非极性溶剂。在二茂铁结构中,C5H5-与Fe2+之间是以离子键相结合D.在硅酸盐中,SiO44-四面体通过共用顶角氧离子形成一种无限长单链结构的多硅酸根如图a,其中Si原子的杂化方式与b图中S8单质中S原子的杂化方式相同。

4、常温常压下,某金属有机多孔材料(MOFA)对CO2具有超高的吸附能力,并能催化CO2与环氧丙烷的反应;其工作原理如图所示。下列说法错误的是。

A.物质a分子中碳原子和氧原子均采取sp3杂化B.b的一氯代物有3种C.a生成b的反应类型为取代反应,并有极性共价键形成D.该材料的吸附作用具有选择性,利用此法可减少CO2的排放5、下列说法不正确的是()

①C2H6分子中既含极性键又含非极性键。

②若R2—和M+的电子层结构相同;则原子序数:R>M

③F2、Cl2、Br2、I2熔点随相对分子质量增大而升高。

④NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均达到8e-稳定结构。

⑤若X的质子数为a,中子数为b,则原子可表示为abX

⑥由于氨和水分子之间能形成氢键,NH3分子极易溶于水。

⑦原子序数为34号的元素属于长周期的副族元素A.②⑤⑦B.①③④⑤C.②④⑤⑥D.③⑤⑥⑦6、《天工开物》记载:“凡火药以硝石、硫磺为主,草木灰为辅而后火药成声”。其中涉及的主要反应为:S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑。下列说法正确的是()A.电负性N>OB.CO2分子中C原子为sp1杂化C.单质硫属于共价晶体D.KNO3中化学键只有σ键评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)7、许多金属及其化合物在生活;化工、医药、材料等各个领域有着广泛的应用。

(1)钛由于其稳定的化学性质,良好的耐高温、耐低温、抗强酸、抗强碱以及高强度、低密度,被美誉为“未来钢铁”、“战略金属”。钛基态原子中电子占据最高能级的符号为________。与钛同周期的元素中,基态原子的未成对电子数与钛相同的有_______种。钛比钢轻、比铝硬,是一种新兴的结构材料。钛硬度比铝大的原因是___________________。

(2)有一种氮化钛晶体的晶胞与NaCl晶胞相似,如图所示,该晶胞中N、Ti之间的最近距离为a×10-10cm,则该氮化钛的密度为______g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数的值;只列计算式)。

(3)Li是最轻的固体金属,采用Li作为负极材料的电池具有小而轻、能量密度大等优良性能,得到广泛应用。Li2O是离子晶体,其晶格能可通过图(a)的Born-Haber循环计算得到。

Li原子的第一电离能为______kJ·mol-1,OO键键能为_____kJ·mol-1,Li2O晶格能为____kJ·mol-1。8、(1)以下列出的是一些原子的2p能级和3d能级中电子排布的情况,试判断哪些违反了泡利原理___,哪些违反了洪特规则____。

(2)某元素的激发态(不稳定状态)原子的电子排布式为1s22s22p63s13p33d2,则该元素基态原子的电子排布式为__________;其最高价氧化物对应水化物的化学式是__________。

(3)将下列多电子原子的原子轨道按轨道能量由低到高顺序排列。

①2s②3d③4s④3s⑤4p⑥3p

轨道能量由低到高排列顺序是__________。9、X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。

(1)Y在元素周期表中的位置为_________;

(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_________(写化学式)。

(3)X、Y、Z、M组成两种盐的溶液反应可产生MY2气体;写出其反应离子方程式:_________;

(4)M的氧化物与G的单质的水溶液均有漂白性,相同条件下,相同体积的该M的氧化物与Y的单质混合通入品红溶液,品红溶液_________(填褪色或不褪色),原因(用化学方程式表示)_________。10、每个时代的发展都离不开化学材料。黄铜是人类最早使用的合金之一;主要由锌和铜组成。回答下列问题:

(1)基态锌原子的价电子排布式为___,属于周期表___区元素。电子占据最高能层的电子云轮廓图形状为___。

(2)第一电离能I1(Zn)___I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。

(3)向[Cu(H2O)4]2+溶液(天蓝色)中加入过量氨水将生成更稳定的[Cu(NH3)4]2+溶液(深蓝色),原因是___;向深蓝色溶液中逐滴加入稀盐酸,观察到的现象是___。11、(1)铁在元素周期表中的位置为_____,基态铁原子有个未成对电子_____,三价铁离子的电子排布式为_____。

(2)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号_____,该能层具有的原子轨道数为_____;铝元素的原子核外共有_____种不同运动状态的电子、_____种不同能级的电子。

(3)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用_____形象化描述。在基态14C原子中,核外存在_____对自旋相反的电子。

(4)中国古代四大发明之一——黑火药,它的爆炸反应为:2KNO3+3C+SK2S+N2↑+3CO2↑,除S外,上述元素的电负性从大到小依次为_____,第一电离能从大到小依次为_____。

(5)有以下物质:①HF,②Cl2,③H2O,④N2,⑤C2H4,⑥CH4,⑦H2,⑧H2O2,⑨HCN(H—C≡N),⑩Ar,既有σ键又有π键的是______;含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是______;不存在化学键的是______。

(6)在BF3分子中,F—B—F的键角是______,硼原子的杂化轨道类型为______,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体构型为______。12、20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型),用于预测简单分子立体结构。用价层电子对互斥理论(VSEPR)判断下列分子或离子的空间构型。分子或离子BeCl2H3O+ClO4-空间构型_______________13、水是一种常见且重要的化学物质。

(1)冰中水分子间的氢键可表示为_____(填选项字母)。

a.O—H—Ob.O—H⋯Oc.H—O—H

(2)水分子能微弱电离生成H3O+和OH-。

①与OH-互为等电子体的一种分子为_____(写化学式;下同);

②与H2O互为等电子体的一种阴离子为_____。

(2)H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大的原因为______。

(3)氧与硫同主族,其中H2S比H2O更易分解的原因为_____。14、(1)可用作食盐的抗结剂,高温下会分解生成KCN、C、C等物质,上述物质中涉及的几种元素的第一电离能由大到小的顺序为______;中,铁原子不是采用杂化的理由是______。

(2)气态为单分子时,分子中S原子的杂化轨道类型为______,分子的立体构型为______;的三聚体环状结构如图1所示,该结构中键长有a、b两类,b的键长大于a的键长的可能原因为______。

(3)已知:多原子分子中,若原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道,则p电子可在多个原子间运动,形成“离域键”或大键大键可用表示,其中m、n分别代表参与形成大键的电子数和原子个数,如苯分子中大键表示为

①下列微粒中存在“离域键”的是______;

A.

②分子中大键可以表示为______;

(4)铁、钾两种单质的堆积方式剖面图分别如图2、图3所示。铁晶体中原子的空间利用率为______用含的式子表示评卷人得分三、元素或物质推断题(共5题,共10分)15、已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。化合物AC2为一种常见的温室气体。B;C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24。请根据以上情况;回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)

(1)基态E原子的核外电子排布式是________,在第四周期中,与基态E原子最外层电子数相同还有_______(填元素符号)。

(2)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为____________。

(3)写出化合物AC2的电子式_____________。

(4)D的单质在AC2中点燃可生成A的单质与一种熔点较高的固体产物,写出其化学反应方程式:__________。

(5)1919年,Langmuir提出等电子原理:原子数相同、电子数相同的分子,互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。此后,等电子原理又有发展,例如,由短周期元素组成的微粒,只要其原子数相同,各原子最外层电子数之和相同,也可互称为等电子体。一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体,其化学式为_____。

(6)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应的化学方程式是____________。16、现有属于前四周期的A、B、C、D、E、F、G七种元素,原子序数依次增大。A元素的价电子构型为nsnnpn+1;C元素为最活泼的非金属元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态;F元素基态原子的M层全充满;N层没有成对电子,只有一个未成对电子;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒。

(1)A元素的第一电离能_______(填“<”“>”或“=”)B元素的第一电离能,A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序为_______(用元素符号表示)。

(2)C元素的电子排布图为_______;E3+的离子符号为_______。

(3)F元素位于元素周期表的_______区,其基态原子的电子排布式为_______

(4)G元素可能的性质_______。

A.其单质可作为半导体材料B.其电负性大于磷。

C.其原子半径大于锗D.其第一电离能小于硒。

(5)活泼性:D_____(填“>”或“<”,下同)Al,I1(Mg)_____I1(Al),其原因是____。17、原子序数小于36的X;Y、Z、R、W五种元素;其中X是周期表中原子半径最小的元素,Y是形成化合物种类最多的元素,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,R单质占空气体积的1/5;W的原子序数为29。回答下列问题:

(1)Y2X4分子中Y原子轨道的杂化类型为________,1molZ2X4含有σ键的数目为________。

(2)化合物ZX3与化合物X2R的VSEPR构型相同,但立体构型不同,ZX3的立体构型为________,两种化合物分子中化学键的键角较小的是________(用分子式表示),其原因是________________________________________________。

(3)与R同主族的三种非金属元素与X可形成结构相似的三种物质,三者的沸点由高到低的顺序是________。

(4)元素Y的一种氧化物与元素Z的单质互为等电子体,元素Y的这种氧化物的结构式是________。

(5)W元素原子的价电子排布式为________。18、下表为长式周期表的一部分;其中的编号代表对应的元素。

。①

请回答下列问题:

(1)表中⑨号属于______区元素。

(2)③和⑧形成的一种常见溶剂,其分子立体空间构型为________。

(3)元素①和⑥形成的最简单分子X属于________分子(填“极性”或“非极性”)

(4)元素⑥的第一电离能________元素⑦的第一电离能;元素②的电负性________元素④的电负性(选填“>”、“=”或“<”)。

(5)元素⑨的基态原子核外价电子排布式是________。

(6)元素⑧和④形成的化合物的电子式为________。

(7)某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如表中元素⑩与元素⑤的氢氧化物有相似的性质。请写出元素⑩的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式:____________________。19、下表为长式周期表的一部分;其中的序号代表对应的元素。

(1)写出上表中元素⑨原子的基态原子核外电子排布式为___________________。

(2)在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中,元素③的杂化方式为_____杂化;元素⑦与⑧形成的化合物的晶体类型是___________。

(3)元素④的第一电离能______⑤(填写“>”、“=”或“<”)的第一电离能;元素④与元素①形成的X分子的空间构型为__________。请写出与元素④的单质互为等电子体分子、离子的化学式______________________(各写一种)。

(4)④的最高价氧化物对应的水化物稀溶液与元素⑦的单质反应时,元素④被还原到最低价,该反应的化学方程式为_______________。

(5)元素⑩的某种氧化物的晶体结构如图所示,其中实心球表示元素⑩原子,则一个晶胞中所包含的氧原子数目为__________。评卷人得分四、工业流程题(共1题,共2分)20、饮用水中含有砷会导致砷中毒,金属冶炼过程产生的含砷有毒废弃物需处理与检测。冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在;可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水,其工艺流程如下:

已知:①As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq);

②亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。

(1)砷在元素周期表中的位置为_______;AsH3的电子式为______;

(2)下列说法正确的是_________;

a.酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4

b.原子半径:S>P>As

c.第一电离能:S

(3)沉淀X为__________(填化学式);

(4)“一级沉砷”中FeSO4的作用是________。

(5)“二级沉砷”中H2O2与含砷物质反应的化学方程式为__________;

(6)关于地下水中砷的来源有多种假设,其中一种认为富含砷的黄铁矿(FeS2)被氧化为Fe(OH)3,同时生成导致砷脱离矿体进入地下水。FeS2被O2氧化的离子方程式为______________。评卷人得分五、结构与性质(共4题,共12分)21、氧是地壳中含量最多的元素。

(1)氧元素基态原子核外未成对电子数为____________。

(2)H2O分子内的O—H键、分子间的范德华力和氢键从强到弱依次为________。的沸点比高,原因是__________。

(3)甲醛(H2CO)在Ni催化作用下,加氢可得甲醇(CH3OH)。甲醇分子内C原子的杂化方式为__________,甲醇分子内的O—C—H键角____________(填“大于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。22、2016年,中科院以立方相的SrTiO3作为模型,合成了单一晶面的六面体SrTiO3和暴露不等同晶面的十八面体SrTiO3。回答下列问题:

(1)钛元素基态原子的简化电子排布式为___________。

(2)TiO的立体构型是___________,中心原子的杂化方式是___________,与TiO互为等电子体的一种由主族元素构成的分子为___________。(填分子式)

(3)向Ti4+的水溶液中加入双氧水,得到产物[Ti(O2)(H2O)4]2+,则产物中含有的化学键类型有___________。

(4)熔融状态的SrTiO3和CaTiO3均可导电,则熔点:SrTiO___________CaTiO3(填“大于或“小于”或“等于”),原因是___________。

(5)单一晶面的六面体SrTiO3的立方晶胞中,每个Ti原子和周围六个O原子形成规则八面体,Ti位于八面体的中心位置(如上图),Sr原子则位于立方体八个顶点位置。则SrTiO3晶体中一个O周围和它最近且距离相等的O有___________个。已知晶胞参数a=3.905nm,列式计算该晶胞的密度:___________g/cm3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数设为NA)23、硅、镓、锗、硒等单质及某些化合物(如砷化镓)都是常用的半导体材料,广泛用于光电应用领域。具有钙钛矿结构的金属卤化物(通常用ABX3表示)作为一种新型半导体材料也备受关注,A是阳离子(CH3NHCs+等),B是二价金属阳离子(Pb2+,Sn2+等);X是卤离子。

(1)基态Se原子的核外电子排布式为______,其能量最高轨道的电子云形状为______。

(2)镓、锗、砷、硒的第一电离能由大到小的顺序为______(用元素符号表示)。

(3)CH3NH中N原子的杂化方式为______,该离子与______分子互为等电子体;CH3NH中H—N—H键角比NH3中H—N—H键角______(填“大”或“小”),理由是______。

(4)锗的一种氧化物的立方晶胞如图所示:

其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C原子坐标参数为______,O的配位数为______,每个Ge原子周围距离最近且相等的Ge原子有______个。已知Ge与O的最近距离为anm,阿伏加德罗常数值为NA,则该晶体的密度ρ=______g·cm-3(列出计算式即可)。24、铁系元素是人体必需的微量元素,Fe3+可以与KSCN溶液、苯酚等发生显色作用。镁元素也是人体所必需的阳离子元素之一,它能够维持核酸结构的稳定性,调节机体免疫功能,对人体抵抗新冠病毒等病毒侵袭起着重要作用。(1)Fe3+的基态核外电子排布式为____________________。(2)与SCN−互为等电子体且为非极性分子的化学式为__________(任写一种)。(3)普鲁士蓝俗称铁蓝,晶胞如图甲所示(K+未画出),平均每两个晶胞立方体中含有一个K+,又知该晶体中铁元素有+2价和+3价两种,则Fe3+与Fe2+的个数比为_________。(4)血红素铁(图乙)用作铁强化剂,其吸收率比一般铁剂高3倍,在图乙中画出Fe2+与N原子间的化学键(若是配位键,需要用箭头加以表示)______________(5)镁单质晶体中原子的堆积模型如图,它的堆积模型名称为____________;晶胞是图中的_________________(填a、b或c);配位数是__________________;紧邻的四个镁原子的中心连线构成的正四面体几何体的体积是2acm3,镁单质的密度为ρg·cm-3,已知阿伏加德罗常数为NA,则镁的摩尔质量的计算式是________________。参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、B【分析】【详解】

A.“轨道”2Px与3Py分别属于第二电子层和第三电子层;不同电子层的电子具有不同的能量,所以二者的能量不同,故A错误;

B.所有的p轨道均为纺锤形;所以“轨道”2Px与3Py均呈纺锤形,故B正确;

C.不同电子层上的电子;其自旋方向不一定相同,故C错误;

D.在三维坐标中;“轨道”2Px在x轴方向伸展,3Py在y轴方向伸展,则在空间的伸展方向不同,故D错误;

故答案为B。2、D【分析】【分析】

A、配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+;

B、配体为CN-和NO,配位原子为C和N,都是单齿配体,配位数为6,中心原子的杂化方式不可能是sp3;

C;该物质中没有氢原子;没有氢键,且氢键不是化学键;

D;NO配位原子为N;提供一对孤对电子与中心原子铁的空轨道形成一个配位键(σ键);

【详解】

A、配离子为[Fe(CN)5(NO)]2-,中心离子为Fe3+;故A错误;

B、配体为CN-和NO,配位原子为C和N,都是单齿配体,配位数为6,配位数多于4,故中心原子的杂化方式不可能是sp3;故B错误;

C、该物质中没有氢原子,没有氢键,且氢键不是化学键,配合物中存在配位键,内界和外界存在离子键:内界CN-,NO存在极性键,内界中配位键也属于σ键,配位CN-中含有1根σ键;NO含有1根σ键,1mol配合物中σ键数目为6+1×5+1=12mol,故C错误;

D;NO配位原子为N;提供一对孤对电子与中心原子铁的空轨道形成一个配位键(σ键),故D正确;

故选D。

【点睛】

本题考查配合物基本知识概念,解题关键:明确配位,配位数,内界,外界的相关性质。难点是B选项,要明确sp3杂化轨道有4个,不可能通过sp3杂货轨道形成该配合物。3、D【分析】【详解】

A.BF3:立体形状平面三角形,键角120CH4:立体形状正四面体形,键角10928′;H2O:立体呈角形(V),形键角105NH3:立体形状三角锥形,键角107所以键角:BF3>CH4>NH3>H2O;故A错误;

B.CO2既有σ键又有π键;H-O-Cl只有σ键;H-CHO既有σ键又有π键;故B错误;

C.在二茂铁结构中,不存在C5H5-与Fe2+,碳原子含有孤对电子,铁含有空轨道,所以碳原子和铁原子之间形成配位键,故C错误;

D.硅酸盐中的硅酸根(SiO44−)为正四面体结构,所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式;S8单质中S原子有两个孤对电子和两个共价键,杂化方式也为sp3;故D正确。

所以D选项是正确的。4、C【分析】【详解】

A.a分子中C、O原子价层电子对个数都是4,根据价层电子对互斥理论判断C、O原子杂化类型为sp3杂化;故A正确;

B.b中含有3种氢原子,有几种氢原子,其一氯代物就有几种,所以b的一氯代物有3种;故B正确;

C.a和二氧化碳发生加成反应生成b,则a生成b的反应为加成反应;故C错误;

D.a和二氧化碳反应生成b,所以利用此法可减少CO2的排放;故D正确;

故选:C。5、A【分析】【详解】

①C2H6分子中碳元素和碳元素之间形成非极性共价键;碳元素和氢元素之间形成极性共价键,故①正确;

②R2-和M+的电子层结构相同,则离子的核外电子数相等,且M处于R相邻的下一周期;所以原子序数:M>R;故②错误;

③F2、Cl2、Br2、I2是组成和结构相似的分子;熔点随相对分子质量增大而升高,故③正确;

④NCl3、PCl3、CO2、CS2分子中各原子均达到8e-稳定结构;故④正确;

⑤若X的质子数为a,中子数为b,则原子可表示为故⑤错误;

⑥由于氨和水分子之间能形成氢键,使得NH3溶解度大;故⑥正确;

⑦原子序数为34号的元素为Se;属于长周期的主族元素,不是副族元素,故⑦错误;

②⑤⑦错误,答案选A。

【点睛】

同种原子之间形成的是非极性共价键,不同种原子之间形成极性共价键。6、B【分析】【分析】

【详解】

A.元素的非金属性越强,电负性越大,非金属性O>N,则电负性O>N;故A错误;

B.CO2分子的空间构型为直线形;分子中C原子为sp杂化,故B正确;

C.单质硫属于熔沸点低的分子晶体;故C错误;

D.KNO3为离子化合物;含有离子键和共价键,故D错误;

故选B。二、填空题(共8题,共16分)7、略

【分析】【分析】

(1)钛原子核外有22个电子;根据核外电子排布规律写出钛原子价电子排布式,再确定占据的最高能级;基态Ti原子的未成对电子数为2;第四周期中未成对电子数为2的元素有Ge;Se、Ni,有3种;钛原子的价电子数是4、铝原子的价电子数是3;

(2)根据均摊法,可知该晶胞中N原子个数为6+8=4,Ti原子个数为1+12=4,所以晶胞的质量为m=g,而晶胞的体积V=(2a×10-10)3cm3,再根据=计算;

(3)Li原子的第一电离能是指1mol气态锂原子失去1mol电子变成1mol气态锂离子所吸收的能量;OO键键能是指1mol氧气分子断裂生成气态氧原子所吸收的能量;晶格能是指气态离子结合生成1mol离子晶体所释放的能量或1mol离子晶体断裂离子键形成气态离子所吸收的能量;以此解答。

【详解】

(1)钛原子核外有22个电子,基态钛原子价电子排布式为3d24s2;占据最高能级的符号为3d;基态原子的未成对电子数为2;第四周期中未成对电子数为2的元素有Ge;Se、Ni,有3种;钛原子的价电子数是4、铝原子的价电子数是3,钛原子的价电子数比铝多,金属键更强,所以钛的硬度比铝大;

因此;本题正确答案是:3d;3;钛原子的价电子数比Al多,金属键更强;

(2)根据均摊法,可知该晶胞中N原子个数为6+8=4,Ti原子个数为1+12=4,所以晶胞的质量为m=g,而晶胞的体积V=(2a×10-10)3cm3,所以晶胞的密度=g·cm-3;

因此,本题正确答案是:

(3)Li原子的第一电离能是指1mol气态锂原子失去1mol电子变成1mol气态锂离子所吸收的能量,即为=520kJ·mol-1;O=O键键能是指1mol氧气分子断裂生成气态氧原子所吸收的能量,即为249kJ·mol-1=498kJ·mol-1。晶格能是指气态离子结合生成1mol离子晶体所释放的能量或1mol离子晶体断裂离子键形成气态离子所吸收的能量,则Li2O晶格能为2908kJ·mol-1。

因此,本题正确答案是:520;498;2908。【解析】①.3d②.3③.钛原子的价电子数比Al多,金属键更强④.⑤.520⑥.498⑦.29088、略

【分析】【详解】

(1)在一个原子轨道里;最多只能容纳2个电子,而且它们的自旋状态相反,称为泡利不相容原理,所以违反泡利不相容原理的有③;当电子排布在同一个能级的不同轨道时,基态原子中的电子总是单独优先占据一个轨道,而且自旋状态相同,称为洪特规则,所以违反洪特规则的有②④⑥;

(2)根据激发态原子核外电子排布式知该元素核外有16个电子,为S元素;根据能量最低原理,其基态原子核外电子排是1s22s22p63s23p4;S元素最外层有6个电子,所以最高价是+6价,最高价氧化物对应水化物的化学式是H2SO4;

(3)相同电子层上原子轨道能量的高低:ns<np<nd;形状相同的原子轨道能量的高低:1s<2s<3s<4s,多电子原子的原子轨道按轨道能量由低到高顺序是①④⑥③②⑤。【解析】①.③②.②④⑥③.1s22s22p63s23p4④.H2SO4⑤.①④⑥③②⑤9、略

【分析】试题分析:X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大,所以X是H元素;X、Z同主族,可形成离子化合物ZX,且Y原子序数大于Y原子序数,所以Z是Na元素;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子;所以Y是O元素,M是S元素,G是短周期主族元素,所以G是Cl元素(不考虑稀有气体)。

(1)Y是O元素;O原子有2个电子层,最外层电子数为6,处于第二周期第ⅥA族,故答案为:第二周期第ⅥA族;

(2)非金属元素的非金属性越强,其相应的最高价含氧酸的酸性越强,这几种元素非金属性最强的是Cl元素,所以其最高价含氧酸的酸性最强的是高氯酸HClO4,故答案为:HClO4;

(3)用硫酸氢钠和亚硫酸氢钠反应可制得二氧化硫气体,其反应离子方程式为HSO3-+H+=SO2↑+H2O,故答案为:HSO3-+H+=SO2↑+H2O;

(4)二氧化硫和氯水都有漂白性,但当它们以相同体积混合通人品红溶液,由于发生氧化还原反应,使两种物质都失去了漂白作用,所以品红溶液不褪色,化学方程式表示为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl,故答案为:不褪色;Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl。

考点:考查了元素周期律与元素周期表的相关知识。【解析】(1)第二周期第ⅥA族;

(2)HClO4;

(3)HSO3-+H+=SO2↑+H2O;

(4)不褪色;Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl10、略

【分析】【分析】

(1)锌的原子序数为30,位于元素周期表第四周期ⅡB族,价电子排布式为3d104s2;

(2)Cu原子的外围电子排布式为3d104s1,4s能级处于半充满状态,而Zn原子的外围电子排布式为3d104s2;4s能级处于全充满状态;

(3)向天蓝色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入过量氨水生成更稳定的深蓝色[Cu(NH3)4]2+溶液,说明配位能力NH3分子大于H2O分子;向深蓝色溶液中逐滴加入稀盐酸;盐酸先与铜氨络离子反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,盐酸过量,氢氧化铜沉淀溶解生成氯化铜。

【详解】

(1)锌的原子序数为30,位于元素周期表第四周期ⅡB族,价电子排布式为3d104s2,属于周期表ds区元素,电子占据最高能层的电子位于为4s轨道,s电子云轮廓图形状为球形,故答案为:3d104s2;ds;球形;

(2)Cu原子的外围电子排布式为3d104s1,4s能级处于半充满状态,而Zn原子的外围电子排布式为3d104s2;4s能级处于全充满状态,Zn原子更不易失去1个电子,所以Zn原子的第一电离能较大,故答案为:大于;

(3)向天蓝色[Cu(H2O)4]2+溶液中加入过量氨水生成更稳定的深蓝色[Cu(NH3)4]2+溶液,说明配位能力NH3分子大于H2O分子,这是因为N原子的电负性小于氧原子,提供孤电子对能力强,形成的配位键更加稳定;[Cu(NH3)4]2+在溶液中存在如下络合平衡[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3;加入盐酸,氨分子与氢离子反应,浓度减小,平衡向右移动,铜离子与溶液中氢氧根结合生成氢氧化铜蓝色沉淀,当盐酸过量时,氢氧化铜沉淀溶于盐酸生成氯化铜,溶液呈天蓝色,实验现象为先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解,溶液变为天蓝色,故答案为:N原子的电负性小于氧原子,提供孤电子对能力强,形成的配位键更加稳定;先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解,溶液变为天蓝色。

【点睛】

Cu原子的外围电子排布式为3d104s1,4s能级处于半充满状态,而Zn原子的外围电子排布式为3d104s2,4s能级处于全充满状态,Zn原子更不易失去1个电子是分析难点。【解析】①.3d104s2②.ds③.球形④.大于⑤.N原子的电负性小于氧原子,提供孤电子对能力强,形成的配位键更加稳定⑥.先产生蓝色沉淀,后沉淀溶解,溶液变为天蓝色11、略

【分析】【详解】

(1)铁为26号元素,位于元素周期表的第4周期Ⅷ族;基态铁原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,有4个未成对电子;铁原子失去4s两个电子和3d一个电子形成铁离子,所以铁离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5;

(2)原子中;离原子核越远的电子层其能量越高,所以Si原子中M电子层能量最高;该原子中含有3个s轨道;6个p轨道,所以一共有9个轨道;铝元素原子的核外共有13个电子,其每一个电子的运动状态都不相同,故共有13种,有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级;

(3)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述;基态14C原子的核外电子排布为1s22s22p2;1s;2s为成对电子,自旋方向相反,2p能级为单电子,自旋方向相同,核外存在2对自旋相反的电子;

(4)同周期元素从左到右电负性增强,金属性越强的元素电负性越小,故O>N>C>K;同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,由于N的核外2p轨道排3个电子,半充满,较稳定,比相邻元素的第一电离能都高,所以第一电离能从大到小依次为N>O>C>K;

(5)含双键和三键的分子既有σ键又有π键;为④⑤⑨;含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的物质只有氢气,即⑦;稀有气体不含化学键,即⑩;

(6)BF3分子的中心原子B原子上含有3个σ键,中心原子上的孤电子对数=(3-3×1)=0,杂化轨道数目为3,BF3分子的中心原子B原子采取sp2杂化,中心原子上没有孤对电子,所以其空间构型就是平面三角形,键角是120°;BF4-中B原子的价层电子对=4+(3+1-1×4)=4;该离子中不含孤电子对,为正四面体结构。

【点睛】

电子的运动状态由能层、能级、原子轨道和电子的自旋状态共同决定,没有运动状态完全相同的电子存在,所以核外有几个电子,就有几种运动状态不同的电子;非金属性越强,电负性越强,第一电离能同周期元素从左到右增强趋势,但是ⅡA族ⅤA族元素比相邻元素都高。【解析】①.第4周期Ⅷ族②.4③.1s22s22p63s23p63d5④.M⑤.9⑥.13⑦.5⑧.电子云⑨.2⑩.O>N>C>K⑪.N>O>C>K⑫.④⑤⑨⑬.⑦⑭.⑩⑮.120°⑯.sp2⑰.正四面体形12、略

【分析】【详解】

(1)BeCl2中中心原子Be原子的孤对电子对数是(2-1×2)÷2=0,中心原子相结合的原子+中心原子最外层未参与成键的电子对=2+0=2,即Pb原子是sp杂化;所以是直线形结构;

(2)H3O+中中心原子O原子的孤对电子对数是(6-1-1×3)÷2=1,中心原子相结合的原子+中心原子最外层未参与成键的电子对=3+1=4,即O原子是sp3杂化;所以是三角锥形结构;

(3)ClO4-中中心原子Cl原子的孤对电子对数是(7+1-2×4)÷2=0,中心原子相结合的原子+中心原子最外层未参与成键的电子对=4+0=4,即Cl原子是sp3杂化;所以是正四面体形结构;

故答案为:直线形;三角锥形;正四面体形。

【点睛】

本题主要考查了价层电子对互斥模型判断分子的结构,解题关键:掌握价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型)用于预测简单分子立体结构的方法,计算中心原子相结合的原子,中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤对电子),是解题的两个关键。【解析】①.直线形②.三角锥形③.正四面体形13、略

【分析】【详解】

(1)氢键可用X-H⋯Y表示。式中X和Y代表F,O,N等电负性大而原子半径较小的非金属原子,冰中水分子间的氢键可表示为O—H⋯O;

(2)①一个OH-含有10个电子,与OH-互为等电子体的一种分子为HF;

②1个水分子含有10个电子,等电子体的一种阴离子为NH

(2)H3O+中H—O—H键角比H2O中H—O—H键角大的原因为H2O中O原子有2对孤对电子,H3O+中O原子只有1对孤对电子,H3O+的孤对电子对成键电子的排斥力较小;

(3)氧与硫同主族,硫的非金属性弱于氧,气态氢化物的稳定性:H2S<H2O,故硫化氢更易分解。【解析】bHFNHH2O中O原子有2对孤对电子,H3O+中O原子只有1对孤对电子,H3O+的孤对电子对成键电子的排斥力较小硫的非金属性弱于氧,气态氢化物的稳定性:H2S<H2O14、略

【分析】【分析】

(1)第一电离能实际上就是失电子的难易程度;电离能越小则代表失电子越容易,则还原性越强,因此可以从氧化还原性的强弱来考虑;

(2)键长与键能呈负相关,即键越长则能量越低,越容易断裂;对于稳定性而言是三键>双键>单键,则键长是单键>双键>三键;

(3)题干中已经告知我们大键的形成条件;因此我们只要从这些微粒的分子结构来判断存不存在相互平行的p轨道即可;

(4)利用率即“原子的体积占整个晶胞体积的百分比”;分别算出二者的体积再构造分式即可。

【详解】

一般金属性越强则第一电离能越小,同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,IIA族、VA族为全充满或半充满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素的,故第一电离能:与形成6个配位键,配位数为6,杂化无法形成6个空轨道;

分子中S原子形成2个键,孤电子对数为价层电子对数故分子中S原子的杂化轨道类型为杂化;分子的立体构型为V形;连接2个S原子的氧原子与S原子之间形成单键,连接1个S原子的氧原子与S之间形成双键,单键之间作用力比双键弱,单键的键长较长;

形成离域键的条件是“原子都在同一平面上且这些原子有相互平行的p轨道“,硫酸根离子是正四面体结构,原子不处于同一平面内,硫化氢中H原子和S原子没有平行的p轨道,为V形结构,为平面三角形,有相互平行的p轨道,可以形成离域键;

故答案为AD;

为直形型结构,有相互平行的p轨道,分子中大键可以表示为:

铁的晶体为面心立方最密堆积,令Fe原子的半径为rcm,则晶胞的棱长为晶胞体积晶胞中Fe原子数目晶胞中Fe原子总体积晶胞中原子的空间利用率【解析】中配位数为6V形形成b键的氧原子与两个S原子结合,原子之间形成单键,作用力较小三、元素或物质推断题(共5题,共10分)15、略

【分析】【分析】

已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC为离子化合物,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构,化合物AC2为一种常见的温室气体,则A为C,C为O,B为N,D为Mg。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24,E为Cr。

【详解】

(1)基态E原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1),在第四周期中,与基态E原子最外层电子数相同即最外层电子数只有一个,还有K、Cu;故答案为:1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1);K;Cu;

(2)同周期从左到右电离能有增大趋势;但第IIA族元素电离能大于第IIIA族元素电离能,第VA族元素电离能大于第VIA族元素电离能,因此A;B、C的第一电离能由小到大的顺序为C<O<N;故答案为:C<O<N;

(3)化合物AC2为CO2,其电子式故答案为:

(4)Mg的单质在CO2中点燃可生成碳和一种熔点较高的固体产物MgO,其化学反应方程式:2Mg+CO22MgO+C;故答案为:2Mg+CO22MgO+C;

(5)根据CO与N2互为等电子体,一种由N、O组成的化合物与CO2互为等电子体,其化学式为N2O;故答案为:N2O;

(6)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液为HNO3与Mg的单质反应时,NHO3被还原到最低价即NH4NO3,其反应的化学方程式是4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;故答案为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O。【解析】1s22s22p63s23p63d54s1(或[Ar]3d54s1)K、CuC<O<N2Mg+CO22MgO+CN2O4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O16、略

【分析】【分析】

A元素的价电子构型为nsnnpn+1,则n=2,故A为N元素;C元素为最活泼的非金属元素,则C为F元素;B原子序数介于氮、氟之间,故B为O元素;D元素核外有三个电子层,最外层电子数是核外电子总数的最外层电子数为2,故D为Mg元素;E元素正三价离子的3d轨道为半充满状态,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,则原子序数为26,为Fe元素;F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1;故F为Cu元素;G元素与A元素位于同一主族,其某种氧化物有剧毒,则G为As元素,据此解答。

【详解】

(1)N原子最外层为半充满状态;性质稳定,难以失去电子,第一电离能大于O元素;同一周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,故元素的电负性:N<O<F;

(2)C为F元素,电子排布图为E3+的离子符号为Fe3+;

(3)F为Cu,位于周期表ds区,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,故答案为:ds;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;

(4)A.G为As元素;与Si位于周期表对角线位置,则其单质可作为半导体材料,A正确;

B.同主族从上到下元素的电负性依次减小;则电负性:As<P,B错误;

C.同一周期从左到右原子半径依次减小;As与Ge元素同一周期,位于Ge的右侧,则其原子半径小于锗,C错误;

D.As与硒元素同一周期;由于其最外层电子处于半充满的稳定结构,故其第一电离能大于硒元素的,D错误;

故合理选项是A;

(5)D为Mg元素,其金属活泼性大于Al的活泼性;Mg元素的价层电子排布式为:3s2,处于全充满的稳定结构,Al的价层电子排布式为3s23p1,其3p上的1个电子较易失去,故Mg元素第一电离能大于Al元素的第一电离能,即I1(Mg)>I1(Al)。【解析】>N<O<FFe3+ds1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1A>>Mg元素的价层电子排布式为:3s2,处于全充满的稳定结构,Al的价层电子排布式为3s23p1,其3p上的1个电子较易失去17、略

【分析】【分析】

原子序数小于36的X;Y、Z、W四种元素;其中X是周期表中半径最小的元素,则X是H元素;Y是形成化合物种类最多的元素,则Y是C元素;Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,则Z是N元素;R单质占空气体积的1/5,则R为O元素;W的原子序数为29,则W是Cu元素;再结合物质结构分析解答。

【详解】

(1)C2H4分子中每个碳原子含有3个σ键且不含孤电子对,所以采取sp2杂化;一个乙烯分子中含有5个σ键,则1molC2H4含有σ键的数目为5NA;

(2)NH3和CH4的VSEPR模型为正四面体形;但氨气中的中心原子上含有1对孤对电子,所以其实际构型是三角锥形;

由于水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多,对共价键排斥力更大,所以H2O的键角更小;

(3)H2O可形成分子间氢键,沸点最高;H2Se相对分子质量比H2S大,分子间作用力大,沸点比H2S高,三者的沸点由高到低的顺序是H2O>H2Se>H2S;

(4)元素C的一种氧化物与元素N的一种氧化物互为等电子体,CO2和N2O互为等电子体,所以元素C的这种氧化物CO2的结构式是O=C=O;

(5)铜是29号元素,其原子核外有29个电子,其基态原子的电子排布式为[Ar]3d104s1,价电子排布式为3d104s1。【解析】sp25NA三角锥形H2O水分子中O的孤电子对数比氨分子中N原子多,对共价键排斥力更大,所以键角更小H2O>H2Se>H2SO=C=O3d104s118、略

【分析】【详解】

(1)根据元素周期表可知:元素⑨位第四周期IB族的铜元素;为过渡元素,属于ds区元素,故答案:ds;

(2)根据元素周期表可知:③为碳元素,⑧为氯元素,两者形成的一种常见溶剂为CCl4;其分子空间构型为正四面体结构,故答案:正四面体结构;

(3)根据元素周期表可知:元素①为氢元素,⑥为磷元素,两者形成的最简单分子为PH3;分子中正负电荷中心不重合,属于极性分子,故答案:极性;

(4)根据元素周期表可知:元素⑥为磷元素,元素⑦为硫元素,P原子为半充满的稳定结构,磷的第一电离能大于硫元素的第一电离能;元素②为铍元素,元素④为镁元素,同一主族从上到下,元素的电负性逐渐减小,则铍元素的电负性大于镁元素的电负性,故答案:>;>;

(5)根据元素周期表可知:元素⑨为铜元素,位于第四周期IB族,所以铜元素的基态原子核外价电子排布式是3d104s1,故答案:3d104s1;

(5)根据元素周期表可知:元素⑧为氯元素,元素④为镁元素,形成的化合物为MgCl2,其电子式为故答案:

(6)根据元素周期表可知:元素⑩为锌元素,元素⑤为铝元素,铝能与NaOH溶液反应,所以锌也能与NaOH溶液反应,其反应的化学方程式为:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O,故答案:Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O。【解析】ds正四面体结构极性>>3d104s1Zn(OH)2+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O19、略

【分析】【详解】

由元素在周期表中的位置可知,①为H,②为Be,③为C,④为N,⑤为O,⑥为F,⑦为Mg,⑧为Cl,⑨为Cr;⑩为Cu。

(1)⑨为Cr元素,原子核外电子数为24,价层电子排布为[Ar]3d54s1;

(2)素③与①形成的水果催熟剂气体化合物为CH2=CH2,C原子成3个δ键、没有孤电子对,杂化轨道数目为3,C原子采取sp2杂化;

元素⑦与⑧形成的化合物MgCl2是由镁离子和氯离子形成的离子化合物;晶体类型是离子晶体;

(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,能量相同的原子轨道在全满、半满、全空时体系能量最低,原子较稳定,因此价电子排布处于半满的轨道的元素,其第一电离能比临近原子的第一电离能大,所以元素④的第一电离能>元素⑤的第一电离能;元素④与元素①形成的是NH3分子,三角锥形;原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,N2的电子数为14,与之为等电子体的分子为CO,离子为CN-;

(4)④是N元素,最高价氧化物对应的水化物稀溶液为稀硝酸,与Mg单质反应,Mg是还原剂,被氧化为Mg(NO3)2,稀硝酸起氧化剂、酸的作用,反应的方程式为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;

(5)白色球为氧原子,所以一个晶胞中所包含的氧原子数目为1+8×=2。【解析】①.[Ar]3d54s1②.sp2③.离子晶体④.>⑤.三角锥形⑥.CO、CN-⑦.4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O⑧.2四、工业流程题(共1题,共2分)20、略

【分析】【分析】

废水中砷元素主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在,加入硫化钠生成As2S3沉淀,为防止As2S3与硫离子反应再次溶解,所以再加入硫酸亚铁除去过量的硫离子,过滤得到As2S3和FeS,滤液中加入过氧化氢将亚砷酸氧化成砷酸,亚铁离子氧化成铁离子,再加入CaO沉淀砷酸根、铁离子、硫酸根,得到Ca2(AsO4)2、FeAsO4、Fe(OH)3、CaSO4沉淀和低浓度含砷废水。

【详解】

(1)As元素为33号元素,与N元素同主族,位于第四周期第VA族;AsH3和氨气分子结构相同为共价化合物,砷原子和三个氢原子形成三个As-H键,电子式为:

(2)a.同周期主族元素自左而右非金属性增强,最高价氧化物对应水化物酸性增强,同主族自上而下非金属性减弱,最高价氧化物对应水化物酸性减弱,酸性:H2SO4>H3PO4>H3AsO4;故a正确;

b.同周期主族元素自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径依次增大,原子半径:As>P>S,故b错误;

c.同主族元素自上而下第一电离能减小,P和S同周期,但是P原子3p能级为半满状态,更稳定,第一电离能更大,所以第一电离能P>S>As;故c错误;

综上所述选a;

(3)根据分析可知沉淀为微溶物CaSO4;

(4)As2S3与过量的S2-存在反应:As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq),所以需要加入FeSO4除去过量的硫离子;使平衡逆向移动,一级沉砷更完全;

(5)含砷物质物质为H3AsO3,加入过氧化氢可以将其氧化成H3AsO4,根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为H3AsO3+H2O2=H3AsO4+H2O;

(6)根据题意可知FeS2被O2氧化生成Fe(OH)3、根据元素守恒可知反应物应该还有H2O,FeS2整体化合价升高15价,一个O2降低4价,所以二者的系数比为4:15,再根据元素守恒可得离子方程式为4FeS2+15O2+14H2O=4Fe(OH)3+8+16H+。

【点睛】

同一周期元素的第一电离能在总体增大的趋势中有些曲折,当外围电子在能量相等的轨道上形成全空、半满或全满结构时,原子的能量较低,元素的第一电离能大于相邻元素。【解析】第四周期第VA族aCaSO4沉淀过量的S2-,使As2S3(s)+3S2-(aq)⇌2(aq)平衡逆向移动,使一级沉砷更完

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