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文档简介
河南省信阳市重点中学2024-2025学年高三3月统考化学试题注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.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、常温时,1mol/L的HA和1mol/L的HB两种酸溶液,起始时的体积均为V0,分别向两溶液中加水进行稀释,所得变化关系如图所示(V表示溶液稀释后的体积)。下列说法错误的是A.Ka(HA)约为10-4B.当两溶液均稀释至时,溶液中>C.中和等体积pH相同的两种酸所用n(NaOH):HA>HBD.等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液中离子总数前者小于后者2、在给定条件下,能顺利实现下列所示物质间直接转化的是A.AlNaAlO2(aq)B.FeFe2O3Fe2(SO4)3C.NH3NOHNO3D.SiO2H2SiO3Na2SiO3(aq)3、W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。常温常压下,Y的单质及其氧化物均能与X的氢化物的水溶液反应生成一种相同的物质,该物质的分子与CH4具有相同的空间结构。X的单质与氢气混合后在冷暗处会发生爆炸。Z原子最外层电子数是W原子最外层电子数的2倍。下列叙述错误的是()A.氢化物的稳定性顺序为:X>Z>YB.元素Y在自然界中只以化合态形式存在C.元素W、Y位于周期表中金属与非金属分界线附近D.元素Z的含氧酸具有强氧化性4、25℃时,向某Na2CO3溶液中加入稀盐酸,溶液中含碳微粒的物质的量分数(φ)随溶液pH变化的部分情况如图所示。下列说法中正确的是A.pH=7时,c(Na+)=(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-)B.pH=8时,c(Na+)=c(C1-)C.pH=12时,c(Na+)>c(OH-)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H+)D.25℃时,CO32-+H2OHCO3-+OH-的水解平衡常数Kh=10-10mol·L-15、下列有关海水综合利用的说法正确的是A.海水提溴过程中,提取溴单质只能用有机物萃取的方法B.电解饱和食盐水可制得金属钠C.海水晒盐过程中主要涉及物理变化D.海带提碘中,氧化过程可通入过量的氯气6、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是A.0.2molFeI2与足量氯气反应时转移电子数为0.4NAB.常温常压下,46gNO2和N2O4混合气体含有的原子数为3NAC.标准状况下,2.24LCCl4含有的共价键数为0.4NAD.常温下,56g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子7、在NH3和NH4Cl存在条件下,以活性炭为催化剂,用H2O2氧化CoCl2溶液来制备化工产品[Co(NH3)6]Cl3,下列表述正确的是A.中子数为32,质子数为27的钴原子:B.H2O2的电子式:C.NH3和NH4Cl化学键类型相同D.[Co(NH3)6]Cl3中Co的化合价是+38、化学在科学、技术、社会、环境中应用广泛,其中原理错误的是A.利用乙二醇的物理性质作内燃机抗冻剂B.煤经过气化和液化两个物理变化,可变为清洁能源C.采用光触媒技术可将汽车尾气中的NO和CO转化为无毒气体D.苦卤经过浓缩、氧化、鼓入热空气或水蒸气,可获得溴9、某化学实验室产生的废液中的阳离子只可能含有Na+、NH4+、Ba2+、Cu2+、Al3+、Fe2+、Fe3+中的某几种,实验室设计了下述方案对废液进行处理,以回收金属,保护环境。已知:步骤①中,滴加NaOH溶液过程中产生的沉淀会部分溶解。下列说法中正确的是A.根据步骤①的现象,说明废液中一定含有Al3+B.由步骤②中红棕色固体可知,废液中一定存在Fe3+C.沉淀甲中可能含有Al(OH)3D.该废液中一定含有NH4+、Ba2+、Cu2+、Fe2+和Fe3+至少存在一种10、X、Y、Z、W均为短周期元素,X的原子中只有1个电子,Y2-和Z+离子的电子层结构相同,Y与W同主族。下列叙述正确的是A.X分别与Y、Z、W形成的二元化合物中X的化合价均为+1价B.常见氢化物的沸点:W大于YC.Z与W形成的化合物,其水溶液常带有臭鸡蛋气味D.由这四种元素共同形成的两种化合物,其水溶液一种呈酸性,另一种呈碱性11、某科研小组将含硫化氢的工业废气进行了资源化利用,将获得的电能用于制取“84”消毒液。已知:2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O(l)△H=-632KJ/mol。下图为该小组设计的原理图。下列说法正确的是()A.电极a为燃料电池正极B.电极b上发生的电极反应为:O2+4e-+2H2O=4OH-C.电路中每流过4mol电子,电池质子固体电解质膜饱和NaCl溶液内部释放热能小于632kJD.a极每增重32g,导气管e将收集到气体22.4L12、下列实验操作对应的现象不符合事实的是()A.向FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,溶液颜色变红B.将混有少量氯化钾的硝酸钾饱和溶液在冰水中冷却,氯化钾晶体先析出C.向装有10mL溴水的分液漏斗中加入5mL正己烷,光照下振荡后静置,应该为萃取后分层,下层无色,上层有色D.将灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,铜丝剧烈燃烧,产生棕黄色的烟13、下列物质中,按只有氧化性,只有还原性,既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是A.Cl2、Al、H2 B.F2、K、HClC.NO2、Na、Br2 D.HNO3、SO2、H2O14、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的原子核外只有6个电子,X+和Y3+的电子层结构相同,Z-的电子数比Y3+多8个,下列叙述正确的是A.W在自然界只有一种核素 B.半径大小:X+>Y3+>Z-C.Y与Z形成的化合物的水溶液呈弱酸性 D.X的最高价氧化物对应的水化物为弱碱15、“绿水青山就是金山银山”“像对待生命一样对待生态环境”,下列做法不合理的是A.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染B.焚烧树叶,以减少垃圾运输C.推广燃料“脱硫”技术,以减少硫氧化物对空气的污染D.干电池的低汞化、无汞化,以减少废电池造成的土壤污染16、设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是A.标准状况下,2.24LCl2通入NaOH溶液中反应转移的电子数为0.2NAB.常温下,1LpH=11的NaOH溶液中由水电离出的H+的数目为10-11NAC.273K、101kPa下,22.4L由NO和O2组成的混合气体中所含分子总数为NAD.100g34%双氧水中含有H-O键的数目为2NA17、下列有关说法正确的是A.用新制Cu(OH)2悬浊液检验牙膏中的甘油时,可生成绛蓝色沉淀B.用纸层析法分离Cu2+和Fe3+,为了看到色斑,必须通过氨熏C.氯化钻浓溶液加水稀释,溶液的颜色由蓝色逐渐转变为粉红色D.摘下几根火柴头,浸于水中,片刻后取少量溶液于试管中,加AgNO3溶液和稀硝酸,若出现白色沉淀,说明火柴头中含氯元素18、屠呦呦因发现治疗疟疾的青蒿素和双氢青蒿素(结构如图)获得诺贝尔生理学或医学奖.一定条件下青蒿素可以转化为双氢青蒿素.下列有关说法中正确的是
A.青蒿素的分子式为C15H20O5B.双氢青蒿素能发生氧化反应、酯化反应C.1mol青蒿素最多能和1molBr2发生加成反应D.青蒿素转化为双氢青蒿素发生了氧化反应19、设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是A.1molCl2与过量Fe粉反应生成FeCl3,转移2NA个电子B.常温常压下,0.1mol苯中含有双键的数目为0.3NAC.1molZn与一定量浓硫酸恰好完全反应,则生成的气体分子数为NAD.在反应KClO4+8HCl=KCl+4Cl2↑+4H2O中,每生成1molCl2转移的电子数为1.75NA20、下列说法中正确的是A.丙烯中所有原子均在同一个平面上B.分子式为的芳香烃共有4种C.糖类、油脂、蛋白质在一定条件下都能发生水解反应D.乙烯使酸性高锰酸钾溶液和溴水褪色,发生的反应原理相同21、下列说法正确的是A.古人煮沸海水制取淡水,现代可通过向海水加入明矾实现海水淡化B.我国山水画所用的炭黑与“嫦娥四号”卫星所使用的碳纤维互为同分异构体C.某些筒装水使用的劣质塑料桶常含有乙二醇(),乙二醇不溶于水D.“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“海上丝绸之路”的简称,真丝绸的主要成分是蛋白质,属于天然高分子化合物22、下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()A.Mg(OH)2具有碱性,可用于制胃酸中和剂B.H2O2是无色液体,可用作消毒剂C.FeCl3具有氧化性,可用作净水剂D.液NH3具有碱性,可用作制冷剂二、非选择题(共84分)23、(14分)元素周期表中的四种元素的有关信息如下,请用合理的化学用语填写空白。在周期表中的区域元素代号有关信息短周期元素XX的最高价氧化物的水化物甲是一种胃酸中和剂,且能溶于强碱溶液YY的一种氢化物可用于制造纯碱和做制冷剂长周期元素ZZ的一种盐乙可以作净水剂,Z的某种氧化物丙可以做红色涂料WW元素大多存在于海藻种,它的银盐可用于人工降雨(1)X元素周期表中的位置为___,X、Y、Z三种元素的简单离子半径从大到小的顺序为___。(2)足量W的最高价氧化物的水化物是稀溶液与1mol甲完全反应,放出热量QkJ,请写出表示该过程中和热的热化学方程式:____。(3)下列有关W的气态氢化物丁的说法正确的有___(选填字母)a.丁比氯化氢沸点高b.丁比氯化氢稳定性好c.丁比氟化氢还原性弱d.丁比氟化氢酸性弱(4)请写出丙溶于丁的水溶液的离子方程式___。24、(12分)甲苯是有机合成的重要原料,既可用来合成抗流感病毒活性药物的中间体E,也可用来合成γ-分泌调节剂的药物中间体K,合成路线如下:已知:ⅰ.R1NH2+Br-R2R1-NH-R2+HBrⅱ.(1)A的结构简式为______________。(2)C中含氧官能团名称为_____________。(3)C→D的化学方程式为_____________。(4)F→G的反应条件为________________。(5)H→I的化学方程式为________________。(6)J的结构简式为_____________。(7)利用题目所给信息,以和为原料合成化合物L的流程如下,写出中间产物1和中间产物2的结构简式:______,_________。①②合成L的过程中还可能得到一种高分子化合物,其结构简式为________。25、(12分)FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。Ⅰ.经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:①检验装置的气密性;②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;④……⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的H2赶尽Cl2,将收集器密封。请回答下列问题:(1)装置A中反应的化学方程式为________________。(2)第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端,要使沉积的FeCl3进入收集器,第④步操作是_______________。(3)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)_____________。(4)装置B中冷水浴的作用为________________;装置C的名称为_____________;装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:____________。(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂_____________。Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为____________。(7)综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点:①H2S的原子利用率为100%;②___________。26、(10分)S2Cl2是一种重要的化工产品。常温时是一种有毒并有恶臭的金黄色液体,熔点-76℃,沸点138℃,受热或遇水分解放热,放出腐蚀性烟气,易与水反应,300℃以上完全分解。进一步氯化可得SCl2,SCl2是樱桃红色液体,易挥发,熔点-122℃,沸点59℃。SCl2与S2Cl2相似,有毒并有恶臭,但更不稳定。实验室可利用硫与少量氯气在110~140℃反应制得S2Cl2粗品。请回答下列问题:(1)仪器m的名称为______,装置D中试剂的作用是______。(2)装置连接顺序:______→B→D。(3)为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和______。(4)从B中分离得到纯净的S2Cl2,需要进行的操作是______;(5)若将S2Cl2放入少量水中会同时产生沉淀和两种气体。某同学设计了如下实验方案,测定所得混合气体中某一成分X的体积分数:①W溶液可以是______(填标号)。aH2O2溶液b氯水c酸性KMnO4溶液dFeCl3溶液②该混合气体中气体X的体积分数为______(用含V、m的式子表示)。27、(12分)草酸是一种二元弱酸,可用作还原剂、沉淀剂等。某校课外小组的同学设计利用C2H2气体制取H2C2O4·2H2O。回答下列问题:(1)甲组的同学以电石(主要成分CaC2,少量CaS及Ca3P2杂质等)为原料,并用下图1装置制取C2H2。①装置A中用饱和食盐水代替水的目的是_____________。②装置B中,NaClO将H2S、PH3氧化为硫酸及磷酸,本身被还原为NaCl,其中PH3被氧化的离子方程式为______。该过程中,可能产生新的杂质气体Cl2,其原因是:______(用离子方程式回答)。(2)乙组的同学根据文献资料,用Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化C2H2制取H2C2O4·2H2O。制备装置如上图2所示:①装置D中多孔球泡的作用是__________。②装置D中生成H2C2O4的化学方程式为____________。③从装置D中得到产品,还需经过___________(填操作名称)、过滤、洗涤及干燥。(3)丙组设计了测定乙组产品中H2C2O4·2H2O的质量分数实验。他们的实验步骤如下:准确称取mg产品于锥形瓶中,加入适量的蒸馏水溶解,再加入少量稀硫酸,然后用cmol·L-1酸性KMnO4标准溶液进行滴定至终点,共消耗标准溶液VmL。①滴定终点的现象是_____________。②滴定过程中发现褪色速率开始很慢后逐渐加快,分析可能的原因是____________。③产品中H2C2O4·2H2O的质量分数为_________(列出含m、c、V的表达式)。28、(14分)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应:______________。(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是________________________(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO3²﹣):n(HSO3﹣)变化关系如下表:n(SO₃²﹣):n(HSO₃﹣)
91:9
1:1
1:91
pH
8.2
7.2
6.2
①上表判断NaHSO3溶液显______性,用化学平衡原理解释:____________②当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):____________a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-),b.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H+)=c(OH-)c.c(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下:①HSO3-在阳极放电的电极反应式是_______________。②当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理:__________29、(10分)雾霾天气给人们的出行及身体造成了极大的危害。研究、、等大气污染气体的处理具有重要意义。(1)利用钠碱循环法可脱除烟气中的。①在钠碱循环法中,溶液作为吸收液,可由溶液吸收制得,该反应的离子方程式是____。②吸收液吸收的过程中,随变化关系如下表:1∶1由上表判断,溶液显______性(填“酸”、“碱”或“中”),用化学平衡原理解释:______。③当吸收液的降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下:写出在阳极放电的电极反应式:________________,当阴极室中溶液升至8以上时,吸收液再生并循环利用。(2)用催化还原可以消除氮氧化物的污染。例如:若用标准状况下还原至,整个过程中转移的电子总数为______(阿伏加德罗常数的值用表示),放出的热量为______。(3)工业上合成氨所需氢气的制备过程中,其中的一步反应为:一定条件下,将与以体积比为置于密闭容器中发生上述反应,达到平衡时测得与体积比为1∶6,则平衡常数______。
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】
根据图示,当lg(V/V0)+1=1时,即V=V0,溶液还没稀释,1mol/L的HA溶液pH=2,即HA为弱酸,溶液中部分电离;1mol/L的HB溶液pH=0,即HB为强酸,溶液中全部电离。因为起始两溶液浓度和体积均相等,故起始两溶液中所含一元酸的物质的量相等。【详解】A.1mol/L的HA溶液的pH为2,c(A-)=c(H+)=0.01mol/L,c(HA)1mol/L,则HA的电离常数约为10-4,A正确;B.由电荷守恒有:c(H+)=c(A-)+c(OH-),c(H+)=c(B-)+c(OH-),当两溶液均稀释至时,HB溶液pH=3,HA溶液pH>3,则有c(A-)<c(B-),B错误;C.HA为弱酸,HB为强酸,等体积pH相同的两种酸所含一元酸的物质的量n(HA)>n(HB),故分别用NaOH溶液中和时,消耗的NaOH物质的量:HA>HB,C正确;D.等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液,Na+数目相同,HA为弱酸,盐溶液中A-发生水解,NaA溶液呈碱性,NaA溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(A-)+c(OH-),HB为强酸,盐溶液中B-不发生水解,NaB溶液呈中性,NaB溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=c(B-)+c(OH-),NaA溶液中c(H+)<NaB溶液中c(H+),所以等体积、等物质的量浓度的NaA和NaB溶液中离子总数前者小于后者,D正确。答案:B。2、A【解析】
A.铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠溶液,能一步实现,故A正确;B.铁与水蒸气反应生成四氧化三铁,不能一步转化为氧化铁,故B错误;C.一氧化氮与水不反应,不能一步转化为硝酸,故C错误;D.二氧化硅不溶于水,也不与水反应,二氧化硅不能一步转化为硅酸,故D错误;故选A。3、D【解析】
W、X、Y和Z为原子序数依次增大的四种短周期元素。常温常压下,Y的单质和氧化物均能与X的氢化物的水溶液反应生成一种相同的气体,该气体分子与CH4具有相同的空间结构,X的单质与氢气混合后在冷暗处会发生爆炸,X是F,X的氢化物为HF,Y为Si,Y的氢化物为SiF4;Z原子最外层的电子数是W原子的最外层电子数的2倍,Z的最外层电子数一定为偶数,且大于Si元素,则Z为S元素;W最外层电子数为3,其原子序数小于F,则W为B元素,据此解答。【详解】根据分析可知:W为B,X为F,Y为Si,Z为S元素。A.F为非金属性最强的元素,则HF比其它三种元素的氢化物的稳定性都强,A正确;B.Si在自然界中只以化合态形式存在,B正确;C.B、Si元素都位于周期表中金属与非金属分界线附近,C正确;D.S元素的含氧酸有硫酸、亚硫酸、硫代硫酸等,不一定具有强氧化性,D错误;故合理选项是D。本题考查原子结构与元素周期律的关系,根据物质的性质及元素的原子结构关系推断元素为解答关键,注意元素化合物知识及规律性知识的应用,试题侧重考查学生的分析与应用能力。4、A【解析】
A、由电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=(OH-)+Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),pH=7时,c(H+)=(OH-),则c(Na+)=(Cl-)+c(HCO3-)+2c(CO32-),故A正确;B、据图可知,pH=8时溶液中溶质为碳酸氢钠和氯化钠,则溶液中c(Cl-)<c(Na+),故B错误;C、pH=12时,溶液为Na2CO3溶液,碳酸根离子水解生成碳酸氢根离子和氢氧根离子,碳酸氢根离子水解生成碳酸和氢氧根离子,则c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(H+),故C错误;D、CO32-的水解常数Kh=c(HCO3-)c(OH-)/c(CO32-),据图可知,当溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=1:1时,溶液的pH=10,c(H+)=10-10mol·L-1,由Kw可知c(OH-)=10-4mol·L-1,则Kh=c(HCO3-)c(OH-)/c(CO32-)=c(OH-)=10-4mol·L-1,故D错误;故选A。本题考查盐类的水解、平衡常数计算、弱电解质的电离等,难点为D,注意利用溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=1:1时,溶液的pH=10这个条件。5、C【解析】
A.溴元素在海水中以化合态存在,将Br元素由化合态转化为游离态时发生电子转移,所以一定发生氧化还原反应,生成溴单质后用有机物进行萃取,故A错误;B.钠易与水反应,电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气,所以应用电解熔融的氯化钠的方法冶炼钠,故B错误;C.海水晒盐利用蒸发原理,蒸发是根据物质的沸点不同进行分离的操作,为物理变化,故C正确;D.加入过量的氯气能将I2氧化成更高价的化合物,减少碘的产率,故D错误;答案选C。6、B【解析】
A.FeI2与足量氯气反应生成氯化铁和碘单质,0.2molFeI2与足量氯气反应时转移电子数为0.6NA,故A错误;B.NO2和N2O4的最简式都是NO2,46gNO2和N2O4混合气体含有的原子数3NA,故B正确;C.标准状况下CCl4是液体,2.24LCCl4的物质的量不是0.1mol,故C错误;D.常温下,铁在浓H2SO4中钝化,故D错误。7、D【解析】
A.质量数为32,中子数为27的钴原子,应该表示为:,A错误;B.H2O2为共价化合物,原子间形成共用电子对,没有电子的得失,B错误;C.NH3存在氮氢共价键,NH4Cl存在铵根离子和氯离子间的离子键,氮氢原子间的共价键,C错误;D.[Co(NH3)6]Cl3,NH3整体为0价,Cl为-1价,所以Co的化合价是+3,D正确;故答案选D。8、B【解析】
A.乙二醇中含有氢键,则沸点较高,为黏稠状液体,可用作抗冻剂,A正确;
B.煤经过气化和液化生成了可燃性气体或液体,变为清洁能源,是化学变化,B错误;C.光触媒技术可实现将有毒气体NO和CO转化为无毒气体氮气和二氧化碳,减少汽车尾气造成的危害,C正确;D.将苦卤浓缩、氧化得到单质溴,鼓入热空气溴挥发可提取出海水中的溴,D正确。答案选B。9、D【解析】
沉淀甲灼烧后为红棕色固体,该红棕色固体为Fe2O3,则沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3,说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+;溶液甲中加入过量硫酸溶液,产生固体乙,则固体乙为BaSO4,说明废液中一定含有Ba2+;溶液乙中加入过量铁屑,产生红色固体,该红色固体为Cu,说明废液中一定含有Cu2+,以此解答该题。【详解】A.由步骤④可知,废液中一定含有Cu2+,而沉淀甲中没有Cu(OH)2,说明加入NaOH溶液后,Cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有NH4+,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中,因此步骤①沉淀部分溶解,不能说明废液中一定含有Al3+,A错误;B.废液中加入NaOH溶液后形成沉淀甲,将该沉淀灼烧,得到红棕色固体,则该红棕色固体为Fe2O3,沉淀甲可能为Fe(OH)2或Fe(OH)3,说明废液中可能含有Fe2+或Fe3+,B错误;C.由于步骤①中加入过量NaOH溶液,因此沉淀甲中肯定没有Al(OH)3沉淀,C错误;D.溶液乙中加入过量铁屑,得到红色固体,该固体为Cu,说明溶液乙中含有Cu2+,向原废液中滴加过量NaOH溶液,Cu元素以离子形式存在于溶液甲中,则废液中一定含有NH4+,Cu元素以[Cu(NH3)4]2+形式存在于溶液甲中,所以废液中一定含有NH4+、Cu2+、Ba2+,可能含有Fe2+或Fe3+中的一种,D正确;故合理选项是D。本题考查物质的分离,离子的存在及金属的回收利用与环境保护,注意掌握常见的离子之间的反应及金属回收方法,试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力。10、C【解析】
四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的原子中只有1个电子,则X为H元素;Y2-和Z+离子的电子层结构相同,则Y位于第二周期ⅥA族,为O元素,Z位于第三周期ⅠA族,为Na元素;Y与W同主族,则W为S元素,据此进行解答。【详解】四种短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的原子中只有1个电子,则X为H元素;Y2-和Z+离子的电子层结构相同,则Y位于第二周期ⅥA族,为O元素,Z位于第三周期ⅠA族,为Na元素;Y与W同主族,则W为S元素;A.X为H元素,H与Na形成的NaH中,H的化合价为−1价,故A错误;B.H2O中含有氢键,沸点高于H2S,故B错误;C.Na2S的水溶液中,S2-会水解生成少量硫化氢气体,硫化氢有臭鸡蛋气味,故C正确;D.由这四种元素共同形成的化合物有NaHSO4和NaHSO3,水溶液都显酸性,故D错误;故答案选C。本题根据题目中所给信息推断元素种类为解答关键,注意H元素与活泼金属元素组成的化合物中可以显-1价。11、C【解析】
根据2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O反应,得出负极H2S失电子发生氧化反应,则a为电池的负极,正极O2得电子发生还原反应,则b为电池的正极,则c为阴极,发生还原反应生成氢气,d为阳极,发生氧化反应生成氯气,以此解答该题。【详解】A.由2H2S(g)+O2(g)=S2(s)+2H2O反应,得出负极H2S失电子发生氧化反应,则a为电池的负极,故A错误;B.正极O2得电子发生还原反应,所以电极b上发生的电极反应为:O2+4H++4e-=2H2O,故B错误;C.电路中每流过4mol电子,则消耗1mol氧气,但该装置将化学能转化为电能,所以电池内部释放热能小于632kJ,几乎不放出能量,故C正确;D.a极发生2H2S−4e−=S2+4H+,每增重32g,则转移2mol电子,导气管e将收集到气体1mol,但气体存在的条件未知,体积不一定为22.4L,故D错误。故选C。此题易错点在D项,涉及到由气体物质的量求体积时,一定要注意条件是否为标准状态。12、B【解析】
A、FeCl3溶液中滴入KSCN溶液,溶液呈红色,据此可检验铁离子,选项A正确;B、硝酸钾的溶解度随温度的降低变化较大,将混有少量氯化钾的硝酸钾饱和溶液在冰水中冷却,硝酸钾晶体先析出,选项B错误;C、正已烷密度小于水,与水不互溶且与溴水不反应,向装有10mL溴水的分液漏斗中加入5mL正己烷,光照下振荡后静置,应该为萃取后分层,下层无色,上层有色,选项C正确;D、将灼热的铜丝伸入盛有氯气的集气瓶中,铜丝剧烈燃烧,产生棕黄色的烟,生成氯化铜,选项D正确。答案选B。本题考查物质的检验及制备。易错点为选项B,注意固体溶质的溶解度随温度变化的情况,硝酸钾的溶解度随温度的降低变化较大,将混有少量氯化钾的硝酸钾饱和溶液在冰水中冷却,硝酸钾晶体先析出。13、B【解析】
物质的氧化性和还原性,需从两个反面入手。一是熟悉物质的性质,二是物质所含元素的化合价。如果物质所含元素处于中间价态,则物质既有氧化性又有还原性,处于最低价,只有还原性,处于最高价,只有氧化性。【详解】A.Cl2中Cl元素化合价为0价,处于其中间价态,既有氧化性又有还原性,而金属铝和氢气只有还原性,A错误;A.F2只有氧化性,F2化合价只能降低,K化合价只能升高,所以金属钾只有还原性,盐酸和金属反应表现氧化性,和高锰酸钾反应表现还原性,B正确;C.NO2和水的反应说明NO2既有氧化性又有还原性,金属钠只有还原性,溴单质既有氧化性又有还原性,C错误;D.SO2中硫元素居于中间价,既有氧化性又有还原性,D错误。故合理选项是B。本题主要考察对氧化性和还原性的判断和理解。氧化性是指物质得电子的能力,处于高价态的物质一般具有氧化性,还原性是在氧化还原反应里,物质失去电子或电子对偏离的能力,金属单质和处于低价态的物质一般具有还原性,元素在物质中若处于该元素的最高价态和最低价态之间,则既有氧化性,又有还原性。14、C【解析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的原子核外只有6个电子,则W为C元素;X+和Y3+的电子层结构相同,则X为Na元素,Y为Al元素;Z-的电子数比Y3+多8个,则Z为Cl元素;A.C在自然界有多种核素,如12C、14C等,故A错误;B.Na+和Al3+的电子层结构相同,核电荷数大离子半径小,Cl-比Na+和Al3+多一个电子层,离子半径最大,则离子半径大小:Al3+<Na+<Cl-,故B错误;C.AlCl3的水溶液中Al3+的水解,溶液呈弱酸性,故C正确;D.Na的最高价氧化物对应的水化物是NaOH,为强碱,故D错误;答案为C。点睛:微粒半径大小比较的常用规律:(1)同周期元素的微粒:同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外),如Na>Mg>Al>Si,Na+>Mg2+>Al3+,S2->Cl-。(2)同主族元素的微粒:同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大,如Li<Na<K,Li+<Na+<K+。(3)电子层结构相同的微粒:电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小,如O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。(4)同种元素形成的微粒:同种元素原子形成的微粒电子数越多,半径越大。如Fe3+<Fe2+<Fe,H+<H<H-。(5)电子数和核电荷数都不同的,可通过一种参照物进行比较,如比较A13+与S2-的半径大小,可找出与A13+电子数相同的O2-进行比较,A13+<O2-,且O2-<S2-,故A13+<S2-。15、B【解析】
A选项,绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染,课本上原话,故A正确;B选项,焚烧树叶,会产生大量烟雾,污染空气,故B错误;C选项,一般用生石灰进行对燃料“脱硫”技术,以减少硫氧化物对空气的污染,故C正确;D选项,干电池的低汞化、无汞化,以减少废电池造成的土壤污染,故D正确;综上所述,答案为B。16、B【解析】
A.Cl2通入NaOH溶液中发生反应:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,这是一个歧化反应,每消耗0.1molCl2转移电子数为0.1mol,A项错误;B.碱溶液中的H+均是水电离产生的,pH等于11的NaOH溶液中水电离出的H+浓度为10-11mol/L,故1L该溶液中H+的数目为10-11mol,B项正确;C.所给条件即为标准状况,首先发生反应:2NO+O2=2NO2,由于NO和O2的量未知,所以无法计算反应生成NO2的量,而且生成NO2以后,还存在2NO2N2O4的平衡,所以混合气体中的分子数明显不是NA,C项错误;D.100g34%双氧水含有过氧化氢的质量为34g,其物质的量为1mol,含有H-O键的数目为2mol,但考虑水中仍有大量的H-O键,所以D项错误;答案选择B项。根据溶液的pH可以求出溶液中的c(H+)或c(OH-),计算微粒数时要根据溶液的体积进行计算。在计算双氧水中的H-O键数目时别忘了水中也有大量的H-O键。17、C【解析】
A.用新制Cu(OH)2悬浊液检验牙膏中的甘油时,可生成绛蓝色溶液,A错误;B.用纸层析法分离Cu2+和Fe3+,为了看到色斑,Cu2+和Fe3+本身就具有不同颜色,不必须通过氨熏,B错误;C.氯化钴浓溶液中,主要存在[CoCl4]2-,为蓝色离子,氯化钴稀溶液,主要存在[Co(H2O)6]2+,为粉红色离子,溶液中存在平衡[CoCl4]2-+6H2O[Co(H2O)6]2++4Cl-,加水稀释平衡向右移动,溶液的颜色由蓝色逐渐转变为粉红色,C正确;D.火柴头中含有氯酸钾,硝酸银能和氯离子反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,所以硝酸酸化的硝酸银能检验氯离子,但硝酸银不和氯酸根离子反应,所以不能检验氯酸根离子,D错误;答案选C。18、B【解析】A.由结构可知青蒿素的分子式为C15H22O5,故A错误;B.双氢青蒿素含-OH,能发生氧化反应、酯化反应,故B正确;C.青蒿素不含碳碳双键或三键,则不能与溴发生加成反应,故C错误;D.青蒿素转化为双氢青蒿素,H原子数增加,为还原反应,故D错误;故选B。19、B【解析】
A.1molCl2与过量Fe粉反应的产物是FeCl3,转移,A项正确;B.苯分子中没有碳碳双键,B项错误;C.1molZn失去,故硫酸被还原为和的物质的量之和为,C项正确;D.反应KClO4+8HCl=KCl+4Cl2↑+4H2O中每生成4molCl2就有1molKClO4参加反应,转移,所以每生成1molCl2,转移的电子数为,D项正确。答案选B。20、B【解析】
A.丙烯含有甲基,具有甲烷的结构特征,具有四面体结构,则所有的原子不可能共平面,故A错误;B.分子式为的芳香烃可能为乙苯或二甲苯,二甲苯有邻、间、对3种,共4种,故B正确;C.糖类中的单糖如葡萄糖、果糖等,则不水解,故C错误;D.乙烯含有碳碳双键,可与溴水发生加成反应,与酸性高锰酸钾发生氧化反应,故D错误;故答案为B。高锰酸钾具有强氧化性,一般来说,具有还原性的无机物,含有碳碳双键、醛基的物质以及一些醇类、酚类、苯的同系物等可被高锰酸钾氧化,能够使酸性高锰酸钾溶液褪色。21、D【解析】
A.明矾不能淡化海水,不能实现海水淡化,故A错误;B.碳纤维是一种新型无机非金属材料,炭黑的主要成分为碳,炭黑与碳纤维不互为同分异构体,故B错误;C.乙二醇()分子中含有两个羟基,羟基属于亲水基,故乙二醇易溶于水,故C错误;D.丝绸的主要原料为蚕丝,蚕丝成分为蛋白质,蛋白质是天然高分子化合物,故D正确。故选D。22、A【解析】
A.Mg(OH)2具有碱性,能与盐酸反应,可用于制胃酸中和剂,故A正确;B.H2O2具有强氧化性,可用作消毒剂,故B错误;C.FeCl3水解后生成氢氧化铁胶体,具有吸附性,可用作净水剂,故C错误;D.液NH3气化时吸热,可用作制冷剂,故D错误;故选A。二、非选择题(共84分)23、第三周期ⅢA族r(Fe3+)>r(N3-)>r(Al3+)HIO4(aq)+Al(OH)3(s)=H2O(l)+Al(IO4)3(aq)△H=-QkJ/molaFe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O【解析】
氢氧化铝具有两性,X的最高价氧化物的水化物甲是一种胃酸中和剂,且能溶于强碱溶液,X是Al元素;氨气作制冷剂,Y的一种氢化物可用于制造纯碱和做制冷剂,Y是N元素;氧化铁是红色染料的成分,Z的一种盐乙可以作净水剂,Z的某种氧化物丙可以做红色涂料,Z是Fe元素;碘化银用于人工降雨,W元素大多存在于海藻种,它的银盐可用于人工降雨,W是I元素;【详解】(1)X是Al元素,Al元素周期表中的位置为第三周期ⅢA族,电子层数越多半径越大,电子层数相同,质子数越多半径越小,Al3+、N3-、Fe3+三种离子半径从大到小的顺序为r(Fe3+)>r(N3-)>r(Al3+)。(2)W的最高价氧化物的水化物是HIO4,甲是氢氧化铝;足量HIO4稀溶液与1molAl(OH)3完全反应,放出热量QkJ,表示该过程中和热的热化学方程式是HIO4(aq)+Al(OH)3(s)=H2O(l)+Al(IO4)3(aq)△H=-QkJ/mol。(3)a.HI的相对分子质量大于HCl,HI比氯化氢沸点高,故a正确;b.Cl的非金属性大于I,HCl比HI稳定性好,故b错误;c.Cl的非金属性大于I,HI比氟化氢还原性强,故c错误;d.HI是强酸,氢氟酸是弱酸,故d错误。(4)铁的氧化物丙可以做红色涂料,丙是Fe2O3,丁是HI,Fe2O3与HI发生氧化还原反应生成FeI2和I2,反应的离子方程式是Fe2O3+6H++2I-=2Fe2++I2+3H2O。24、羟基、羧基+CH3OH+H2O浓H2SO4、浓硝酸,加热+H2O【解析】
被氧化为A,A发生取代反应生成,故A是;与甲醇发生酯化反应生成D,D是;根据,由可逆推I是,H与甲酸反应生成,则H是,根据逆推G是。【详解】(1)根据以上分析可知A是苯甲酸,结构简式为。(2)C是,含氧官能团名称为羧基、羟基。(3)与甲醇发生酯化反应生成,化学方程式为。(4)→为硝化反应,反应条件为浓硫酸、浓硝酸,加热。(5)与甲酸发生反应生成和水,化学方程式为。(6)与J反应生成,根据可知J的结构简式为。(7)①根据,由逆推中间产物1和中间产物2的结构简式分别为、。②合成L的过程中、可能发生缩聚反应生成高分子化合物。本题考查有机物的推断与合成,注意根据有机物的结构进行分析解答,需要熟练掌握官能团的性质与转化,重点把握逆推法在有机推断中的应用。25、2Fe+3Cl22FeCl3在沉积的FeCl3固体下方加热②⑤冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品干燥管K3[Fe(CN)6)溶液2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+FeCl3得到循环利用【解析】
Ⅰ.装置A中铁与氯气反应,反应为:2Fe+3Cl22FeCl3,B中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品;为防止外界空气中的水蒸气进入装置使FeCl3潮解,所以用装置C无水氯化钙来吸水,装置D中用FeCl2吸收Cl2时的反应离子方程式2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,离子方程式为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,用氢氧化钠溶液吸收的是氯气,不用考虑防倒吸,所以装置E为氢氧化钠溶液吸收氯气,据此分析解答(1)~(5);Ⅱ.三价铁具有氧化性,硫化氢具有还原性,二者之间发生氧化还原反应,化学方程式为2FeCl3+H2S═2FeCl2+S↓+2HCl,电解氯化亚铁时,阴极阳离子得到电子发生还原反应;阳极阴离子失去电子发生氧化反应,据此分析解答(6)~(7)。【详解】Ⅰ.(1)氯气具有强氧化性,将有变价的铁元素氧化成高价铁,生成氯化铁,所以装置A中铁与氯气反应生成氯化铁,反应为2Fe+3Cl22FeCl3,故答案为:2Fe+3Cl22FeCl3;(2)第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端,因为无水FeCl3加热易升华,要使沉积的FeCl3进入收集器,需要对FeCl3加热,使氯化铁发生升华,使沉积的FeCl3进入收集器,故答案为:在沉积的FeCl3固体下方加热;(3)为防止FeCl3潮解,可以采取的措施有:步骤②中通入干燥的Cl2,步骤⑤中用干燥的N2赶尽Cl2,故答案为:②⑤;(4)B中的冷水是为了冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品,装置C的名称为干燥管;Fe2+的检验可通过与K3[Fe(CN)6)溶液生成蓝色沉淀的方法来完成,故答案为:冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品;干燥管;K3[Fe(CN)6)溶液;(5)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,所以可以用氢氧化钠溶液吸收尾气中的氯气,尾气吸收装置E为:,故答案为:;Ⅱ.(6)三价铁具有氧化性,硫化氢具有还原性,二者之间发生氧化还原反应:2FeCl3+3H2S=2FeCl2+6HCl+3S↓,离子方程式为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,故答案为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;(7)电解氯化亚铁时,阴极发生氢离子得电子的还原反应,2H++2e-═H2↑,阳极亚铁离子发生失电子的氧化反应:Fe2+-e-=Fe3+,电解池中最终得到的FeCl3可重新用来吸收H2S,可以循环利用,故答案为:FeCl3可以循环利用。26、三颈烧瓶防止空气中的水蒸气进入B使产品与水反应,吸收剩余的Cl2A→F→E→C滴入浓盐酸的速率(或B中通入氯气的量)蒸馏ab×100%【解析】
本实验要硫与少量氯气在110~140℃反应制备S2Cl2粗品,根据题目信息“熔点-76℃,沸点138℃”,制备的产品为气体,需要冷凝收集;受热或遇水分解放热,所以温度要控制好,同时还要在无水环境进行制备,则氯气需要干燥除杂,且制备装置前后都需要干燥装置;所以装置连接顺序为A、F、E、C、B、D;(5)S2Cl2遇水会生成SO2、HCl两种气体,实验目的是测定该混合气体中SO2的体积分数,混合气体通过溶液W溶液吸收二氧化硫气体得到溶液中加入加入过量氢氧化钡溶液反应得到硫酸钡沉淀,过滤洗涤干燥称量得到硫酸钡沉淀质量mg,据元素守恒计算二氧化硫体积分数。【详解】(1)仪器m的名称为三颈烧瓶,装置D中试剂为碱石灰,作用为吸收Cl2,防止污染环境,防止外界水蒸气回流使S2Cl2分解;
(2)依据上述分析可知装置连接顺序为:A→F→E→C→B→D;
(3)反应生成S2Cl2的氯气过量则会生成SCl2,温度过高S2Cl2会分解,为了提高S2Cl2的纯度,实验的关键是控制好温度和滴入浓盐酸的速率或B中通入氯气的量;
(4)实验室制得S2Cl2粗品中含有SCl2杂质,根据题目信息可知二者熔沸点不同,SCl2易挥发,所以可通过蒸馏进行提纯;
(5)①W溶液的目的是氧化二氧化硫,可以是a:H2O2溶液,b:氯水,但不能是b:KMnO4溶液(硫酸酸化),因为高锰酸钾溶液能氧化氯化氢生成氯气,也不能用FeCl3溶液会生成氢氧化铁成,故选:ab;
②过程分析可知生成沉淀为硫酸钡沉淀,硫元素守恒得到二氧化硫物质的量n(SO2)=n(BaSO4)==mol,该混合气体中二氧化硫的体积分数为气体物质的量分数,二氧化硫体积分数=。本题为制备陌生物质,解决此类题目的关键是充分利用题目所给信息,根据物质的性质进行实验方案的设计,例如根据“受热或遇水分解放热”,所以温度要控制好,同时还要在无水环境进行制备,则制备装置前后都需要干燥装置。27、减缓反应速率PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl-Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O增大气体和溶液的接触面积,加快反应速率,使反应充分进行C2H2+8HNO3(浓)H2C2O4+8NO2+4H2O蒸发浓缩、冷却结晶当加入最后一滴标准液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不恢复原来的颜色生成的Mn2+是该反应的催化剂%【解析】
根据实验目的及原理结合影响反应速率的条件及平衡移动规律分析解答;根据物质的性质分析书写反应方程式;根据滴定原理及实验数据计算质量分数。【详解】(1)①电石与水反应非常剧烈,为了减慢反应速率,平缓地产生乙炔可用饱和食盐水代替水反应;②装置B中,NaClO将H2S、PH3氧化为硫酸及磷酸,本身被还原为NaCl,即PH3中的P元素从-3价转化成+5价,离子方程式为:PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl-,由于该过程中生成磷酸,为反应过程提供了H+,则发生反应Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O而产生氯气;故答案为:PH3+4ClO-=H3PO4+4Cl-,Cl-+ClO-+2H+=Cl2↑+H2O;(2)①装置D多孔球泡的作用是增大乙炔气体与硝酸的接触面,充分反应;故答案为增大气体和溶液的接触面积,加快反应速率,使反应充分进行;②根据装置图,D中Hg(NO3)2作催化剂,浓硝酸氧化乙炔反应生成H2C2O4和二氧化氮,反应为:C2H2+8HNO3H2C2O4+8NO2+4H2O;③将反应后的D浓缩结晶、过滤、洗涤、干燥得产品;故答案为蒸发浓缩、冷却结晶;(3)①用H2C2O4滴定KMnO4,反应完全后,高锰酸钾褪色,具体现象为:当加入最后一滴标准液后,溶液由无色变为浅红色,且半分钟内不恢复原来的颜色;②滴定过程中发现褪色速率开始很慢后逐渐加快,是由于生成的Mn2+是该反应的催化剂,加快了反应速率;③根据转化关系可知,2MnO4-~5H2C2O4,则n(H2C2O4•2H2O)=n(H2C2O4)=n(MnO4-)=×cV×10-3mol,产品中H2C2O4•2H2O的质量分数为×100%=%。28、SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O22H2SO4SO2+2OH-=SO32-+H2O酸HSO3-存在:HSO3-SO32-+H+和HSO3-+H2O=H2SO3+OH-,HSO3-的电离程度强于水解程度abHSO3-+H2O-2e-=3H++SO42-H+在阴极得电子生成H2,溶液中的c(H+)降低,促使HSO3-电离生成SO32-,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生【解析】
(1)SO2在空气中被氧气氧化为SO3,SO3和水反应生成硫酸,也可以是SO2先和水反应生成亚硫酸,亚硫酸被氧气氧化为硫酸。(2)少量的SO2和NaOH溶液反应生成Na2SO3。(3)根据n(SO₃2-):n(HSO₃-)=1:91时溶液的pH=6.2可知NaHSO3溶液显酸性,原因是HSO₃
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