高考化學(xué) 教材回歸練習(xí) 必修 122物質(zhì)的檢驗 分離和提純
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1、 世紀(jì)金榜 圓您夢想 12-2物質(zhì)的檢驗 分離和提純 一、選擇題 1.(2012·太原五中高三第一學(xué)期月考)下列物質(zhì)的提純方法可能屬于化學(xué)變化的是( ) A.蒸餾 B.過濾 C.分液 D.洗氣 解析:本題考查化學(xué)實驗基本方法,難度較小。 洗氣過程要除去雜質(zhì)氣體,某些氣體,如CO2應(yīng)用化學(xué)方法除去。 答案:D 2.(2011·全國Ⅰ)下列敘述錯誤的是( ) A.用金屬鈉可區(qū)分乙醇和乙醚 B.用高錳酸鉀酸性溶液可區(qū)分己烷和3-己烯 C.用水可區(qū)分苯和溴苯 D.用新制的
2、銀氨溶液可區(qū)分甲酸甲酯和乙醛 解析:A選項說法正確,乙醇含有—OH,醇羥基上的氫可被鈉置換產(chǎn)生氫氣,而在乙醚(C2H5—O—C2H5)中不含有羥基,不能產(chǎn)生氫氣;B選項正確,己烷是飽和烴,不與酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),溶液只是分層,3-己烯是不飽和烴,含碳碳雙鍵,能被酸性高錳酸鉀溶液氧化而使酸性高錳酸鉀溶液褪色;C正確,苯和溴苯都是無色油狀不溶于水的液體,但是苯的密度小于水,在上層,溴苯密度大于水,在下層;D錯誤,甲酸甲酯和乙醛都含有醛基,與新制的銀氨溶液共熱,都能出現(xiàn)銀鏡,故無法區(qū)分。 答案:D 3.下列各組物質(zhì)的無色溶液,不用其他試劑即可鑒別的是( ) ①KOH Na2SO4 AlC
3、l3 ②NaHCO3 Ba(OH)2 H2SO4 ③鹽酸 NaAlO2 NaHSO4?、蹸a(OH)2 Na2CO3 BaCl2 A.①② B.②③ C.①③④ D.①②④ 解析:①中KOH和AlCl3互滴現(xiàn)象不同,另一種是Na2SO4,可以鑒別;②中H2SO4和NaHCO3生成氣體,且二者和Ba(OH)2均生成白色沉淀,BaCO3遇H2SO4又能產(chǎn)生氣體;③中鹽酸、NaHSO4分別與NaAlO2反應(yīng)的現(xiàn)象相同;④中Ca(OH)2、BaCl2分別與Na2CO3反應(yīng)現(xiàn)象相同,無法區(qū)分開Ca(OH)2與BaCl2。 答案:A 4.(2012·湖北省部分重點中學(xué)高三第一次聯(lián)考)下
4、列對物質(zhì)的檢驗、鑒別、分離、提純方法不合理的是( ) A.用氨水和稀鹽酸分離溶液中的Mg2+和Al3+ B.用氯水和KSCN溶液檢驗溶液中的Fe2+ C.用焰色反應(yīng)鑒別NaCl與KCl固體 D.用滲析法除去Fe(OH)3膠體中的FeCl3 解析:本題考查物質(zhì)的檢驗、鑒別、分離和提純方法。難度較小。 A項,氨水與Mg2+和Al3+反應(yīng)生成的Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀混在一起,再加鹽酸,兩種沉淀又被溶解,生成Mg2+和Al3+,無法分開,錯;B項,向溶液中先加KSCN無現(xiàn)象,再加氯水出現(xiàn)血紅色溶液,則說明原溶液中含有Fe2+;C項,Na+,K+的焰色反應(yīng)分別為黃色和紫色(透過
5、鈷玻璃),可以鑒別;D項,溶液可通過半透膜滲析出來,故可以將兩者分離,正確。 舉一反三:氨水為弱堿,只能與Al3+生成Al(OH)3沉淀,不能將其溶解,若將A項中的氨水換成NaOH,則正確。 答案:A 5.(2011·華東師大附屬周浦中學(xué))常溫下,以下根據(jù)實驗現(xiàn)象的推斷,正確的是( ) A.在潮濕的空氣中能形成白霧的氣態(tài)氫化物,一定是氯化氫 B.溶于水能形成無色溶液的紅棕色氣體,一定是二氧化氮 C.某物質(zhì)燃燒后的產(chǎn)物既能使白色硫酸銅粉末變藍(lán),又能使澄清的石灰水變渾濁,該物質(zhì)一定是碳?xì)浠衔? D.灼燒某織物纖維,可聞到燒焦羽毛氣味,說明該織物是棉織物 解析:A項中凡是容易溶解在
6、水中的氣體都能形成白霧,比如氨氣;C項中只能說明該物質(zhì)一定含有碳、氫元素,既可能為碳?xì)浠衔?,也可能為碳?xì)溲趸衔铮籇項中燒焦羽毛氣味說明含有蛋白質(zhì),該織物為絲織物。 答案:B 6.(2012·北京市東城區(qū)高三第一學(xué)期期末教學(xué)統(tǒng)一檢測)除去下列和物質(zhì)中所含的雜質(zhì),選用的試劑正確的是( ) 選項 物質(zhì)(雜質(zhì)) 試劑 A Al2O3(SiO2) NaOH溶液 B CO2(SO2) Na2CO3溶液 C FeCl2溶液(FeCl3) Fe粉 D NaHCO3溶液(Na2CO3) Ca(OH)2溶液 解析:本題考查化學(xué)除雜知識,考查考生實驗基本操作的能力。難度較小
7、。 Al2O3,SiO2都能溶于NaOH溶液,A項錯誤;CO2也能被Na2CO3溶液吸收,B項錯誤;加入鐵粉可以將FeCl3轉(zhuǎn)化為FeCl2,C項正確;NaHCO3也能和石灰水反應(yīng)而被消耗,D項錯誤。 答案:C 7.(2011·上海交大附中摸底試卷)下列三種含雜質(zhì)的氣體(括號內(nèi)為雜質(zhì)):①CO2(HCl)?、贖2(HCl)?、跱H3(水蒸氣)。某學(xué)生欲除去以上氣體中的雜質(zhì)依次選用了三種試劑,該學(xué)生選用的試劑均正確的是( ) A.NaHCO3溶液、NaOH溶液、堿石灰 B.Na2CO3溶液、濃硫酸、堿石灰 C.NaHCO3溶液、NaOH溶液、濃硫酸 D.NaOH溶液、濃硫酸、堿石
8、灰 解析:B項中Na2CO3溶液與CO2發(fā)生反應(yīng)生成NaHCO3,濃硫酸不能除去HCl氣體;C項中濃H2SO4能吸收NH3;D項NaOH溶液與CO2反應(yīng),濃H2SO4不能除去HCl氣體,B、C、D選項錯誤。 答案:A 8.(2013·山東省師大附中高三上學(xué)期期中)下列除雜質(zhì)的操作方法正確的是( ) A.CO2中有少量的SO2——通入酸性高錳酸鉀溶液洗氣后再干燥 B.NaCl溶液中有少量的Na2SO4——加過量的BaCl2再過濾 C.NO2中有少量的NO——通入足量的氧氣 D.除去NaHCO3固體中少量的Na2CO3——加熱 答案:A 9.(2011·浙江十二校聯(lián)考)將空氣緩
9、慢通過如下圖所示裝置后,在試管中收集到少量稀有氣體??諝庠谕ㄟ^a~d裝置時,依次除去的氣體是( ) A.O2、N2、H2O、CO2 B.CO2、H2O、O2、N2 C.H2O、CO2、N2、O2 D.N2、O2、CO2、H2O 解析:氫氧化鈉顯堿性,吸收二氧化碳,帶出水蒸氣,濃硫酸吸收水分,銅除去氧氣,鎂粉除去氮氣。 答案:B 10.(2012·濟南市2月高考模擬考試)下列有關(guān)離子檢驗的操作和實驗結(jié)論都正確的是( ) 選項 實驗操作及現(xiàn)象 實驗結(jié)論 A 向某溶液中加入氯化鋇溶液,有白色沉淀生成,再加鹽酸酸化,沉淀不溶解 該溶液中一定含有SO B 向某溶液中
10、同時加入幾滴KSCN溶液和少量新制的氯水,溶液變?yōu)榧t色 該溶液中一定含有Fe2+ C 向某溶液中加入稀鹽酸,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無色氣體 該溶液中一定含有CO D 向某溶液中加入NaOH并微熱,產(chǎn)生能夠使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)的無色氣體 該溶液中一定含有NH 解析:本題考查實驗操作和實驗結(jié)論的科學(xué)性評價,主要考查考生對離子檢驗的掌握。難度較大。 加鹽酸可能生成AgCl沉淀,A選項錯;Fe2+也可被新制氯水氧化而使溶液變紅,B選項錯;產(chǎn)生使石灰水變渾濁的無色氣體的離子可能是HCO,SO等,C選項錯誤。 答案:D 11.下列4組溶液,不用其他試劑就能鑒別開來的是( )
11、 ①AgNO3溶液、稀氨水?、贜aAlO2溶液和鹽酸 ③NaHCO3、NaHSO4、Ba(NO3)2、CuCl2?、躈aNO3、FeCl3、NaCl、AgNO3 A.只有① B.①② C.①②③ D.全部 解析:①②滴加順序不同,現(xiàn)象也不同,③首先由溶液顏色鑒別CuCl2溶液,再由CuCl2溶液鑒別NaHCO3溶液,用NaHCO3溶液鑒別NaHSO4溶液,最后鑒別出Ba(NO3)2溶液;④先觀察溶液顏色找出FeCl3,然后用FeCl3作試劑可鑒別出AgNO3,再用AgNO3作試劑可鑒別出NaCl。 答案:D 12.(2011·蘭州模擬)a、b、c、d是HCl、BaCl2、
12、AgNO3、Na2CO3四種溶液中的一種,現(xiàn)將它們兩兩混合,現(xiàn)象如下表所示: 反應(yīng)物 a+b c+d a+d a+c b+d 現(xiàn)明 白色沉淀 白色沉淀 白色沉淀 白色沉淀 無色氣體 由上述現(xiàn)象可推知a、b、c、d依次是( ) A.HCl、BaCl2、AgNO3、Na2CO3 B.AgNO3、HCl、Na2CO3、BaCl2 C.BaCl2、Na2CO3、AgNO3、HCl D.AgNO3、HCl、BaCl2、Na2CO3 解析:根據(jù)表格中d與b、a、c的實驗現(xiàn)象,結(jié)合Na2CO3溶液與HCl、BaCl2、AgNO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生無色氣體、白色沉淀、白色沉淀,
13、則d為Na2CO3溶液,b為HCl溶液。根據(jù)表格中a與b的實驗現(xiàn)象,結(jié)合HCl溶液只與AgNO3溶液產(chǎn)生白色沉淀,則a為AgNO3溶液,故c為BaCl2溶液。 答案:D 13.(2011·杭州質(zhì)檢)下列除去雜質(zhì)的實驗方法正確的是( ) A.除去K2CO3固體中少量NaHCO3:置于坩堝中加熱 B.除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2:加入稍過量雙氧水后放置 C.除去乙烷中混有的少量乙烯:在一定條件下加入適量氫氣充分反應(yīng) D.除去蛋白質(zhì)溶液中混入的少量氯化鈉:加入AgNO3溶液后過濾 解析:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,除去NaHCO3后,固體中混有Na2CO
14、3,A項錯;有機反應(yīng)不能完全進(jìn)行,C項錯;AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3,溶液中會引入NaNO3、AgNO3雜質(zhì),且Ag+使蛋白質(zhì)變性,所以應(yīng)采用滲析的方法將膠體溶液精制,D項錯。 答案:B 14.(2012·遼寧省重點中學(xué)協(xié)作校高三期末考試)某溶液中只可能含有下列離子中的幾種(不考慮溶液中含的較少的H+和OH-)Na+,NH,SO,CO,NO。取200 mL該溶液,分為等體積的二等份做下列實驗。實驗1:第一份加入足量的燒堿并加熱,產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為224 mL。實驗2:第二份先加入足量的鹽酸,無現(xiàn)象,再加足量的BaCl2溶液,得固體2.33 g。下列說法正確的是(
15、 ) A.該溶液中可能含有Na+ B.該溶液中肯定含有NH,SO,CO,NO C.該溶液中一定不會含NO D.該溶液中一定含Na+,且c(Na+)≥0.1 mol·L-1 解析:本題考查離子檢驗、化學(xué)計算,考查考生知識運用能力、計算能力。難度較大。 已知取溶液100 mL進(jìn)行試驗,由實驗1知含有NH,產(chǎn)生0.01 mol NH3,由N元素守恒知NH也為0.01 mol,由實驗2知溶液中沒有CO,有SO,由所得固體BaSO4 2.33 g,結(jié)合S元素守恒知溶液中SO為0.01 mol,又由電荷守恒知:此時溶液還要有陽離子Na+,且c(Na+)=0.01 mol,NO可能有,也可能沒
16、有D項正確。 答案:D 15.為了證明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亞鐵銨晶體)的成分中含有NH、Fe2+、SO和H2O,下列實驗敘述中不正確的是( ) A.取少量硫酸亞鐵銨晶體放入試管,加熱,試管口有液體生成,則可證明晶體的成分中含有結(jié)晶水 B.硫酸亞鐵銨晶體溶于水,得淡綠色溶液,滴入2滴KSCN溶液,溶液不顯紅色,再滴入幾滴新制氯水,溶液變?yōu)榧t色,則可證明晶體的成分中含有Fe2+ C.硫酸亞鐵銨晶體溶于水,加少量稀鹽酸,無現(xiàn)象,再滴入幾滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,則可證明晶體的成分中含有SO D.取少量硫酸亞鐵銨晶體放入試管,加濃NaOH溶液,加熱,試管中
17、濕潤的藍(lán)色石蕊試紙變紅,則可證明晶體的成分中含有NH 解析:D項中檢驗NH時,加入NaOH溶液,加熱,能產(chǎn)生NH3,NH3可使試管口濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)色,因為氨氣遇水能生成顯堿性的NH3·H2O。故D不正確。 答案:D 二、非選擇題 16.(2012·北京市東城區(qū)高三第一學(xué)期期末檢測)某同學(xué)用苯甲醛和氫氧化鉀溶液制得苯甲醇和一種鉀鹽(用X表示)的混合溶液。資料顯示,苯甲醇易溶于乙醚(無色液體,微溶于水)、乙醇等有機溶劑,在水中溶解度較小。請回答: (1)從混合溶液中分離出X溶液的實驗方法是__________(寫出一種即可)。 (2)X溶液用鹽酸酸化并冷卻后得酸Y的粗產(chǎn)品,進(jìn)而
18、用水重結(jié)晶得Y。由此可知,下列說法正確的是________(填序號)。 a.Y在水中的溶解度溫度影響較大 b.雜質(zhì)氯化鉀在水中的溶解度較大,易于除去 c.Y在冷的溶液中溶解度大,在熱的溶液中溶解度小 (3)質(zhì)譜圖顯示Y的相對分子質(zhì)量是122。該同學(xué)稱取12.2 g Y并將其完全氧化,測得生成0.3 mol H2O和0.7 mol CO2,則Y的化學(xué)式是________。紅外光譜分析表明Y屬于芳香族化合物,Y的名稱是__________。 (4)Y的屬于芳香族化合物且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的同分異構(gòu)體有________種。 解析:本題考查有機物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),考查考生綜合處理問題的能力。難度中
19、等。 (1)鉀鹽屬于離子化合物,易溶于水,而苯甲醇沸點較低,可采用蒸餾法分離或用苯、四氯化碳等有機溶劑萃取。(2)根據(jù)題干信息“鹽酸酸化并冷卻后得酸Y的粗產(chǎn)品”,說明Y在冷的溶液中溶解度較小,進(jìn)而說明Y在水中的溶解度受溫度影響較大;而氯化鉀低溫時在水中的溶解度也較大,故可通過過濾得到Y(jié)的晶體。(3)通過計算得知,0.1 mol的Y分子中含0.7 mol C和0.6 mol H;再由質(zhì)量守恒定律確認(rèn)含0.2 mol O。綜合求得其分子式為C7H6O。Y分子中一定含一個苯環(huán)、一個羧基,所以只能是苯甲酸。(4)符合題意的異構(gòu)體至少含一個苯環(huán)、一個醛基。因此可列舉三種羥基苯甲醛,以及甲酸酚酯,共四種
20、。 易錯點撥:受到思維定式的影響,在列舉Y的同分異構(gòu)體時,容易忽略苯酚與甲酸生成的甲酸酚酯。 答案:(1)萃取或蒸餾 (2)ab (3)C7H6O2 苯甲酸 (4)4 17.(2010·濟寧模擬)某無色溶液X,由Na+、Ag+、Ba2+、Al3+、AlO、MnO、CO、SO中的若干種離子組成,取溶液進(jìn)行如下連續(xù)實驗: (1)氣體A的成分是(填化學(xué)式,下同)________,氣體B的成分是________。 (2)X溶液中一定存在的離子是____________________________。 (3)寫出步驟①發(fā)生反應(yīng)的所有離子方程式_________________
21、____________________________________________________________________________________________________________________。 (4)寫出步驟②形成白色沉淀甲的離子方程式_______________ ____________________________________________________________________________________________________________________。 (5)通過上述實驗,溶液X中還有未完全確定的離子
22、是________;只要設(shè)計一個簡單的后續(xù)實驗就可以確定該離子是否存在,該方法是______________________________(簡述所加試劑及理由)。 解析:該無色溶液中一定不含MnO;加入過量鹽酸生成氣體,說明溶液中肯定有CO,則肯定無Ag+、Ba2+、Al3+,氣體A為CO2;溶液Ⅰ含有NaCl、HCl,可能含有AlCl3、SO,再加入過量碳酸氫銨溶液,產(chǎn)生白色沉淀應(yīng)為Al(OH)3,說明X中含有AlO,溶液Ⅱ加過量氫氧化鋇溶液,放出的氣體為NH3,產(chǎn)生的白色沉淀應(yīng)為BaCO3,可能含有BaSO4。再加入足量鹽酸,看沉淀是否完全溶解,便可確定X中是否有SO。 答案:(1)
23、CO2 NH3 (2)CO、AlO、Na+ (3)CO+2H+===H2O+CO2↑、 AlO+4H+===Al3++2H2O (4)Al3++3HCO===Al(OH)3↓+3CO2↑ (5)SO 在沉淀乙中過量稀鹽酸,若白色沉淀能完全溶解,則X中不存在SO,若不完全溶解,則存在SO 18.(2012·湖南省十二校高三第一次聯(lián)考)A,B,C,D,E五種物質(zhì)均是由兩種離子組成,它們均可溶于水并完全電離,電離出的所有離子如下表所示: 陽離子 Na+,Al3+,Mg2+,Ba2+,F(xiàn)e3+ 陰離子 Cl-,OH-,NO,CO,X (1)某同學(xué)通過比較分析,認(rèn)為無需檢驗就可判斷其
24、中必有的兩種物質(zhì)是__________,__________(填化學(xué)式);若將此兩種物質(zhì)記為A和B,含X的物質(zhì)記為C,當(dāng)C的溶液與B的溶液混合時,產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色無味的氣味;當(dāng)C的溶液與A的溶液混合時也產(chǎn)生沉淀,向該沉淀中滴入過量的稀HNO3時,沉淀部分溶解,但最后留下白色的固體,則離子X的符號為____________。 (2)將0.02 mol A與0.01 mol C同時溶解在足量的蒸餾水中,充分反應(yīng)后最后得到的沉淀質(zhì)量為______________________(精確到0.1 g)。 (3)利用上述已經(jīng)確定的物質(zhì),可以檢測出D,E中的陽離子,請簡述實驗的操作步驟、現(xiàn)象及結(jié)論:
25、__________________________。 解析:本題考查離子推斷,意在考查考生對離子間反應(yīng)的實質(zhì)的理解以及推理分析能力。難度中等。 (1)CO只能與Na+結(jié)合,與其他離子均會產(chǎn)生沉淀;OH-與Al3+,Mg2+,F(xiàn)e3+會產(chǎn)生沉淀,所以只能與Ba2+結(jié)合成Ba(OH)2。C與B混合后產(chǎn)生紅褐色沉淀以及氣體,顯然為CO與Fe3+發(fā)生的雙水解反應(yīng),所以C中含有Fe3+。C與Ba(OH)2反應(yīng)有沉淀,再加入稀HNO3,沉淀部分溶解,則沉淀中不溶解的部分應(yīng)為BaSO4,所以C中含有SO。(2)0.02 mol Ba(OH)2與0.01 mol Fe2(SO4)3反應(yīng),由量知,生成0.
26、02 mol BaSO4和 mol Fe(OH)3,質(zhì)量為0.02 mol×233 g·mol-1+ mol×107 g·mol-1=6.1 g。(3)檢驗Al3+與Mg2+可利用Al(OH)3的兩性,或利用Al3+與CO發(fā)生雙水解反應(yīng)的現(xiàn)象進(jìn)行鑒別。 答案:(1)Na2CO3 Ba(OH)2 SO (2)6.1 g (3)往D的溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至過量,若先出現(xiàn)白色沉淀后沉淀又逐漸溶解,則D中含有Al3+,E中含有Mg2+(或往D的溶液中加入適量的Na2CO3溶液,若產(chǎn)生了白色沉淀和無色無味的氣味,則D中含有Al3+,E中含有Mg2+,其他合理答案亦可) 19.某同學(xué)用
27、廢干電池內(nèi)的黑色固體(可能含有MnO2、NH4Cl、ZnCl2等物質(zhì))進(jìn)行如下圖所示實驗: (1)操作③灼燒濾渣時所用主要儀器有酒精燈、玻璃棒、________、________。 (2)操作④的試管加入③中所得濾渣,試管中迅速產(chǎn)生能使帶火星的木條復(fù)燃的氣體,由此推測濾渣含有MnO2,試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______________________________________________ __________________________________________________________。 (3)操作③灼燒濾渣中的黑色固體時,產(chǎn)生一種使澄清石灰水變
28、渾濁的氣體,由此推測濾渣中除含有MnO2外,還存在的物質(zhì)為__________________________________________________________。 (4)已知氯化鋅與稀氨水反應(yīng)生成Zn(OH)2白色沉淀,Zn(OH)2可以溶于稀氨水生成可溶性的[Zn(NH3)4](OH)2;下列是該同學(xué)對操作②的濾液主要成分進(jìn)行探究的過程: (一)[猜想Ⅰ] 主要成分為氯化銨; [驗證(操作)過程]取少量濾液加入NaOH固體,并加熱; [實驗現(xiàn)象]聞到有輕微的氨味; [判斷猜想]________(填“猜想Ⅰ成立”或“猜想Ⅰ不成立”); (二)[猜想Ⅱ] 主要成分為氯化
29、鋅; [驗證(操作)過程]________________________________________ ___________________________________________________________ [實驗現(xiàn)象]_____________________________________________ __________________________________________________________; [判斷猜想]猜想Ⅱ成立; 由上述實驗得出的結(jié)論是:濾液中的主要成分:_______________ _________________
30、________________________________________。 解析:灼燒是在坩堝中進(jìn)行,所以還需要的儀器有三腳架、坩堝。操作④能產(chǎn)生使帶火星的木條復(fù)燃的氣體,是使H2O2分解,所以濾渣中含有MnO2。 答案:(1)坩堝 三腳架(泥三角) (2)2H2O22H2O+O2↑ (3)炭(或C) (4)(一)[判斷猜想]猜想Ⅰ不成立 (二)[驗證(操作)過程]取少量濾液逐滴滴入稀氨水 [實驗現(xiàn)象]先有白色沉淀、滴入過量稀氨水后白色沉淀溶解 [判斷猜想]結(jié)論:主要成分為氯化鋅,其中含有少量的氯化銨 第9頁(共9頁) 山東世紀(jì)金榜科教文化股份有限公司
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