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B 下列实验设计和结论相符的是 ( ) A.将碘水倒入分液漏斗,加适量乙醇,振荡后静置,可将碘萃取到乙醇中

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1 B 下列实验设计和结论相符的是 ( ) A.将碘水倒入分液漏斗,加适量乙醇,振荡后静置,可将碘萃取到乙醇中
下列实验设计和结论相符的是 ( ) A.将碘水倒入分液漏斗,加适量乙醇,振荡后静置,可将碘萃取到乙醇中 B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,该气体水溶液一定显碱性 C.某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液,再加入稀盐酸,沉淀不溶解,则原溶液中一定有SO42- D.在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后,充分加热,除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液 B

2 基础课时2 氯及其化合物 [最新考纲] 1.了解氯气及其重要化合物的主要性质及应用。2.掌握氯气的实验室制法。3.了解氯元素的单质及其重要化合物对环境质量的影响。

3 氯元素的位、构、体 (二)、氯气的性质 1、氯气的物理性质
(一)氯元素位于元素周期表的 ,原子结构 ,氯原子容易得到一个电子而成为氯离子。因此,氯元素具有较强的 性,在自然界中以 存在,氯气具有 性,性质活泼,以得电子发生还原反应为主。 (二)、氯气的性质 1、氯气的物理性质 通常情况下,氯气是黄绿色、有刺激性气味、比空气重的有毒气体,易液化,能溶于水(1:2)。

4 2、氯气的化学性质 氯气的化学性质很活泼,是强氧化剂。 ⑴跟金属反应 (与变价金属反应,均使金属氧化至高价态)
2Fe+3Cl2   2FeCl3 Cu+Cl2   CuCl2 2Na+Cl2   2NaCl(发出黄色,产生白烟) (产生棕色的烟,溶于水溶液呈黄色) (产生棕黄色的烟,溶于水溶液呈蓝绿色) 注:常温下干燥的氯气或液氯不能与铁发生反应,所以工业上常把干燥的液氯储存在钢瓶中。

5 ⑵跟非金属反应 ⑶跟水反应 如何证明氯水的漂白性来自于HClO,而不是Cl2? 2P+5Cl2 2PCl5(Cl2充足)白烟
H2+Cl2      2HCl 2P+3Cl2    2PCl3(Cl2不足)白雾 点燃:发出苍白色火焰,有白雾(工业制盐酸) 光照:会发生爆炸(故不能用于工业制盐酸) 干燥的氯气能否漂白有色物质? ⑶跟水反应 Cl2+H2O   H++Cl-+HClO (HClO不稳定,见光易分解) 2HClO   2HCl+O2↑ 氯水保存: 密封储存于棕色试剂瓶里。 如何证明氯水的漂白性来自于HClO,而不是Cl2?

6 ⑷跟碱反应 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O 常用于制漂白液、除去多余的氯气。
2Cl2+2Ca(OH)2= CaCl2+Ca(ClO)2 +2H2O 有效成分 工业上用氯气和石灰乳制得漂白粉、漂粉精。 漂白原理: Ca(ClO)2+2HCl(稀)=CaCl2+2HClO Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO 由于上述反应生成2HClO   2HCl+O2↑, 故漂粉精露置在空气中,久置失效。

7 ⑸跟还原性物质反应 ⑹跟有机物反应 3、氯气的用途 Cl2+ KI : , Cl2+H2S : , Cl2+ FeCl2 : ,
Cl2+Na2SO3 : , Cl2+2KI=2KCl+I2 Cl2+H2S=2HCl+S↓ Cl2+2FeCl2=2FeCl3 Cl2+Na2SO3+H2O=2HCl+Na2SO4 ⑹跟有机物反应 CH2=CH2+Cl2→ , Cl2+CH4   。 CH2ClCH2Cl(加成) CH3Cl+HCl(取代) 3、氯气的用途 制漂白粉、消毒、制盐酸、农药等。

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9 二、氯水成分的复杂性和性质多样性 1.氯水的成分: 2.氯水的性质: 反 应 实 例 滴入紫色石蕊试液 先变红后褪色
H2O、Cl2、HClO 、H+、Cl-、ClO-、OH- 2.氯水的性质: 成分 表现的性质 反 应 实 例 Cl2 H+ HClO Cl- Cl2+2KI=2KCl+I2 Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl Cl2+CH2=CH2→CH2Cl-CH2Cl ⑴强氧化性 ⑵呈黄绿色 ⑶加成反应 滴入紫色石蕊试液 强酸性 2H++CaCO3=Ca2++CO2↑+H2O HClO+OH-=ClO-+H2O 漂白、杀菌、消毒 ⑴弱酸性 ⑵强氧化性 先变红后褪色 Cl2+H2O+AgNO3=AgCl↓+HNO3+HClO 沉淀反应

10 3.液氯、新制氯水、久置氯水比较 Cl2分子 无明显变化 先变红后褪色 液氯 新制氯水 久置氯水 颜色、状态 主要存在 的微粒 物质的类别
遇干燥的蓝色石蕊试纸 黄绿色 液体 淡黄绿色 液体 变成无色液体 Cl2 H2O HClO Cl-、 H+ 、ClO- H2O Cl-、 H+ Cl2分子 纯净物 混合物 混合物 无明显变化 先变红后褪色 变红

11 练习1.(2013·北京理综,28)某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究:

12 (1)Cl2和Ca(OH)2制取漂粉精的化学方程式是________________________________________。
(2)pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是______________。 (3)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象ⅰ的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验: A.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化; B.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。 ①实验a的目的是________。 ②由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是________________________________________。

13 (4)现象ⅱ中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和Cl-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是________。
(5)将A瓶中混合物过滤、洗涤,得到沉淀X。 ①向沉淀X中加入稀HCl,无明显变化。取上层清液,加入BaCl2溶液,产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是________。 ②用离子方程式解释现象ⅲ中黄绿色褪去的原因:________________________________________。

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15 练习2.下图所示是验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。
已知:2KMnO4+16HCl=2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O 对实验现象的“解释或结论”正确的是 (  )。 D 选项 实验现象 解释或结论 A a处变蓝,b处变红棕色 氧化性:Cl2>Br2>I2 B c处先变红,后褪色 氯气与水生成了酸性物质 C d处立即褪色 氯气与水生成了漂白性物质 D e处变红色 还原性:Fe2+>Cl-

16 3.已知漂白粉有效成分能与浓盐酸反应生成Cl2和一种固体时能作干燥剂的物质等。请从图中选用适当的实验装置,设计一个最简单的实验,测定漂白粉有效成分的质量分数。

17 请填写下列空白: (1)实验中漂白粉有效成分与浓盐酸反应的化学方程式为____________________。 (2)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母代号) ________________。 (3)在读取量筒的刻度数时,应注意_______________ _________________________。 (4)若各仪器内仍残留有少量Cl2,则测定结果将________ (填“偏高”“偏低”或“不影响”),其原因是________ ________________________________。

18 (5)某同学在实验中发现量筒里未收集到液体,其失败的原因可能是下列中的________。
①装置漏气 ②浓盐酸已变成稀盐酸 ③所选仪器容积太大 ④漂白粉已全变质 ⑤e接f ⑥d接f A.①②③  B.①②④⑤ C.①②④⑥  D.全部

19 答案 (1)Ca(ClO)2+4HCl===CaCl2+2Cl2↑+2H2O
(2)a接e,d接f (3)①C、D两仪器内的液面应相平;②视线与凹液面最低点应相平;③装置内气体应恢复至室温 (4)不影响 同温同压下,同量的Cl2和空气所排出的液体体积相等 (5)B

20 三、氯气的制法 ㈠氯气的工业制法 1、电解饱和NaCl溶液 2、电解熔融NaCl ㈡氯气的实验室制法 1、发生装置: ①、原理: Cl-
氧化剂 ①、原理: Cl- Cl2 思考:请利用给定的物质,采用合理的途径制取Cl2。 写出有关化学方程式。⑴食盐;⑵浓硫酸;⑶浓盐酸;⑷氯酸钾晶体;⑸二氧化锰固体;⑹高锰酸钾晶体 方法一、MnO2+4HCl=Cl2↑+MnCl2+2H2O 方法二、2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+H2O

21 方法三、KClO3+6HCl=3Cl2↑+KCl+3H2O
②仪器: 固+液 思考:这种方法制得的Cl2中常会混有什么杂质?如何净化? 2、净化装置: ①试剂: 饱和NaCl溶液、浓硫酸 如果将饱和NaCl溶液改为NaOH行不行?说明理由 不行,因为Cl2 能与NaOH反应 如果将饱和NaCl溶液改为水行不行?说明理由 ②仪器: 洗气瓶

22 3、收集装置: ①方法: ②验满: 4、尾气吸收装置: 依据物理性质 向上排空气法、排饱和NaCl溶液 湿润的淀粉KI试纸
或湿润的蓝色石蕊试纸 或根据氯气的颜色 4、尾气吸收装置: NaOH溶液

23 要点提取 (1)必须用浓盐酸,MnO2与稀盐酸不反应。 (2)为了减少制得的Cl2中HCl的含量,所以加热温度不宜过高,减少HCl的挥发。 (3)实验结束后,先使反应停止并排出装置中残留的Cl2,再拆卸装置,避免污染空气。 (4)尾气吸收时,不能用澄清石灰水吸收Cl2,因为溶液中Ca(OH)2浓度小,吸收不完全。

24 【互动思考】 1.实验室用MnO2和浓盐酸来制取氯气,主要操作有: ①将蒸馏烧瓶固定在铁架台上;②把酒精灯放在铁架台上,根据酒精灯确定铁圈的高度,固定好铁圈,放好石棉网;③用药匙向蒸馏烧瓶中加入MnO2,再向分液漏斗中加浓盐酸,并将导管放入集气瓶中;④检查气密性;⑤在蒸馏烧瓶上装好分液漏斗,连接好导管。最好的实验操作顺序是________。 答案 ②①⑤④③

25 2.根据装置及实验目的填写试剂和实验现象 装置 试剂 实验现象 实验目的 A 验证干燥的氯气无漂白作用,湿润的氯气有漂白作用 B C D 验证氯气具有强氧化性,可与金属及还原性物质反应 E F G 吸收多余的氯气

26 答案 浓硫酸 干燥红色布条 无明显变化 湿润红色布条 红色布条褪色 FeCl2溶液 溶液由浅绿色变棕黄色 淀粉KI溶液 溶液为蓝色 铁粉 产生棕色烟 NaOH溶液

27 猜测:Cl2通过饱和NaCl溶液时有何实验现象?说明理由
气泡、白色浑浊 Cl2(g) Cl2(aq) Cl2 (aq) +H2O   H++Cl-+HClO, NaCl(s) NaCl(aq) NaCl(s) Na+(aq)+Cl-(aq) NaCl(aq)== Na++Cl-

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29 D 【巩固练习】 AC 1.下列关于氯水的叙述正确的是 ( ) A.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
1.下列关于氯水的叙述正确的是 ( ) A.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色 B.新制氯水中只含Cl2和H2O分子 C.氯水放置数天后pH将变小 D.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2 2.已知,氯水中存在如下平衡,Cl2+H2O HCl+HClO,欲使饱和氯水中的HClO浓度增大,可在氯水中加入下列那种物质 ( ) A.再通入一些氯气 B.加入少量的盐酸 C.加入足量的氢氧化钠溶液 D.加入足量的碳酸氢钠粉末 D

30 A B 3.如图所示,A处通入湿润的Cl2,关闭B阀时,C处的红布条看不到明显现象,当打开B阀后,C处红布条逐渐褪色。则D瓶中装的是:( )
A .浓H2 SO B .NaOH溶液 C .H2 O D .饱和食盐水

31 4.由于用氯气对饮用水消毒,会使水中的有机物反生氯化,生成的有机含氯化合物对人体有害。世界环保联盟即将全面禁止这种消毒方法,建议采用广谱性具有强氧化性的高效消毒剂二氧化氯(ClO2)。ClO2极易爆炸,生产和使用时尽量用惰性气体稀释,避免光照、震动或加热。 (1)在ClO2中,所有原子是否都满足8电子结构? (填“是”或“否”)。 (2)欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2,同时有Cl2生成,且Cl2的体积为ClO2的一半。这一反应的化学方程式为: (3)浓盐酸在上述反应中显示出来的性质是 (填写编号)。 A.只有还原性 B.还原性和酸性 C.只有氧化性 D.氧化性和酸性 NaClO3+ HCl(浓)= ClO2↑+Cl2↑+ NaCl+ H2O B

32 对环境造成的污染小(生成的ClO2中不含Cl2杂质)
(4)若上述反应产生0.1molCl2,转移的电子的物质的量为—— mol。 0.2 (5)我国广泛采用将经干燥空气稀释的氯气通入填有固体亚氯酸钠(NaClO2)的柱内制得ClO2,表示这一反应的化学方程式是 ,和欧洲的方法相比,我国这一方法的主要优点是 。 2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2 对环境造成的污染小(生成的ClO2中不含Cl2杂质)

33 2.(2013·广东理综,33节选)化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。
在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。 (1)下列收集Cl2的正确装置是________。

34 (2)将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是________。
(3)设计实验比较Cl2和Br2的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和CCl4于试管中,____________。 解析 (1)集气瓶使用单孔橡胶塞塞紧,只能进气,不能排气,则瓶内压强增大到一定程度,可能将橡胶塞压出,A项错误;因为Cl2比空气的密度大,用排空气法收集Cl2应短管进长管出,B项错误;C项该装置既能收集Cl2,又能进行尾气处理且防倒吸,正确;由于Cl2和NaOH反应,所以不能收集到Cl2,D项错误。

35 答案 (1)C (2)Cl2、HClO、ClO- (3)加入一定量的NaBr溶液,充分振荡,静置,若观察到CCl4层呈橙红色,证明Cl2的氧化性强于Br2

36 [跟进题组] 1.(2014·深圳模拟)用下列装置制备并检验Cl2的性质,下列有关说法正确的是 (  )。

37 A.Ⅰ图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部反应
B.Ⅱ图中:充分光照后,量筒中剩余气体约为10 mL(条件相同) C.Ⅲ图中:生成蓝色的烟,若在集气瓶中加入少量水,所得溶液呈蓝色 D.Ⅳ图中:干燥的有色布条不褪色,湿润的有色布条能褪色,说明Cl2有漂白性 解析 随着反应的进行,浓盐酸变成稀盐酸,稀盐酸和MnO2不反应,A错误;C项,实验中应生成棕黄色的烟,错误;Cl2没有漂白性,而是HClO有漂白性,D错误。 答案 B

38 2.实验室用下列两种方法制氯气:①用含HCl 146 g的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用87 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气
A.①比②多  B.②比①多  C.一样多  D.无法比较 答案 B

39 3.下图是一个实验室制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置:
(1)A是氯气发生装置,其中的化学反应方程式为_________ ______________________________。

40 (2)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处酒精灯,连接上E装置。Cl2通过C瓶后再进入D。装置D的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,其产物为CO2和HCl。试写出D中反应的化学方程式:__________________。装置C的作用是__________________。为了使装置C发挥更好的作用,可用装置F代替装置C并且向烧杯中加入浓硫酸,加入浓硫酸的作用是________。

41 (3)在E处,紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色,再变为无色,其原因是__________。若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水,反应过程中的现象为____________________。
A.有白色沉淀生成 B.无明显现象 C.先生成白色沉淀而后沉淀消失 (4)D处反应完毕后,关闭旋塞K,移去A处酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有Cl2产生,此时B中的现象是__________________。 (5)在装置A、B、C、D、E中有一处需要改进,说明需要改进的理由:____________________。

42 解析 (2)根据“Cl2通过C瓶后再进入D。装置D的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,其产物为CO2和HCl”知,产物中多了氢、氧两种元素,推得水参加了反应,根据氧化还原反应中电子得失守恒可配平该反应的化学方程式。装置C的作用是提供D处反应所需的水蒸气,同时装置C又可除去氯气中的氯化氢。为了使装置C发挥更好的作用,即得到平稳的水蒸气气流,可用装置F代替装置C并且向烧杯中加入浓硫酸,浓硫酸溶于水时释放大量的热,促进水的蒸发,并减少氯气的溶解。

43 (3)从D处出来的气体中有氯化氢、二氧化碳和未反应的氯气,在E处,紫色石蕊试液遇氯化氢由紫色变为红色,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,故红色会再变为无色。若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水,由于二氧化碳中含有大量的氯化氢,故反应过程中无明显现象(无沉淀生成)。(4)关闭旋塞K后,B装置相当于储气瓶。由于氯气不溶于饱和食盐水,故B瓶中液面下降,长颈漏斗内液面上升。

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45 【归纳总结】 解答性质验证型实验题的关键思路 (1)结合题干明确实验目的(该实验要求做什么);(2)结合装置图理解实验的设计思路及每一个装置的设计意图;(3)了解题目有关信息及每步实验原理;(4)明确解答问题的切入点,即试题给我们设置了什么样的问题情境,要求我们回答什么问题;(5)分析并排除每步实验的干扰因素。

46 五、卤族元素性质的通性及递变性 F Cl Br I 均为7个电子 逐渐增加 依次增大 元素名称 氟 氯 溴 碘 元素符号 最外层电子数
原子结构示意图 最外层电子数 核电荷数 电子层数 原子半径 结 论 F Cl Br I 均为7个电子 逐渐增加 依次增大 ①均为非常活泼的非金属,具有强氧化性 ②核对最外层电子的吸引能力逐渐减小,单质的氧化性逐渐减弱。

47 氟 氯 溴 碘 气 逐渐增大 单 质 物 性 状态 熔、沸点 颜色 淡黄绿色 密度 逐渐增大 条件 冷暗处 剧烈爆炸 光照 爆炸 加热 缓慢
状态 气(易液化) 液(易挥发) 固(易升华) 熔、沸点 逐渐增大 颜色 淡黄绿色 黄绿色 红棕色 紫黑色 密度 逐渐增大 X2与H2 化合难易 条件 冷暗处 剧烈爆炸 光照 爆炸 加热 缓慢 持续加热 化合同时分解 程度 X2与H2O反应 剧烈程度 2F2+2H2O=4HF+O2 X2+H2O HX+HXO(X-Cl.Br.I) 剧烈 缓慢 微弱 极弱 水溶性 与水反应生成HF酸 水中溶解性依次减小, 有机溶剂中溶解性依次增大

48 氟 氯 溴 碘 一般不反应 化合价 含氧酸 卤 化 银 色 一般不与稀有气体反应 AgF(白) 易溶 难分解 感光性渐强 一般可溶 难溶
与稀有气体反应 能,如生成XeF2、XeF4、XeF6、KrF2等 一般不与稀有气体反应 与淀粉显色反应 一般不反应 变蓝(I2特性) 化合价 有-1、+1、+3、+5、+7等 只有-1价、无正价 含氧酸 无含氧酸 有HXO、HXO2、HXO3、HXO4等 AgF(白) AgCl (白) AgBr (淡黄) AgI(黄色) 水溶性 易溶 均难溶,且溶解度依次减小 感光性 难分解 感光性渐强 卤化钙(镁)水溶性 一般可溶 难溶

49 注意: (1)卤素单质的贮存 ①F2、Cl2、Br2(g)、I2(g)均有毒, 。 应密封保存 ②液溴易挥发,应用 。
②液溴易挥发,应用 。 ③I2(固)受热易升华,故应盛放在 。 ④因氯水中含有Cl2,故实验室常用氯水代替少量Cl2的使用,又因HClO易分解,久置后氯水变成稀盐酸,故 应密封保存 水液封且用棕色试剂瓶盛放 棕色试剂瓶中,并置于冷暗处。 氯水应随配随用,且用棕色试剂瓶盛放

50 (2)卤素的检验 湿润淀粉-碘化钾试纸呈现蓝色 ①氯气: 。 碘单质能与淀粉溶液呈现蓝色 ②碘: 。 ③ Cl-、Br-、I—: 。
①氯气: 。 湿润淀粉-碘化钾试纸呈现蓝色 碘单质能与淀粉溶液呈现蓝色 ②碘: 。 ③ Cl-、Br-、I—: 。 HNO3酸化的AgNO3溶液 ④可以用卤素单质间的置换反应和有机溶剂萃取的方法来检验卤素。

51 (3)卤素重要化合物 ①氟化物:具有较特殊的溶解性规律。 ②氯化钙:
③卤化银: ④氯化钠: 如:AgF易溶,而CaF2等却难溶于水,与其他金属卤化物的溶解性规律相反。 无水物具有吸湿性,是常用的中性干燥剂 AgCl、AgBr、AgI均有感光性,即在光照下分解生成黑色的银粒。 2AgX Ag+X2 溴化银用于照相的感光片,制变色镜。 碘化银可用于人工降雨。 粗盐中因混有MgCl2、CaCl2等杂质,易潮解。

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56 2IBr+2Mg = , 2BrF3+4Zn = , 六、卤素性质的迁移和运用 1、卤素互化物:
IBr(s)、ICl(s)、ICl3 (s) 、BrF3(l) 、ClF3(g) ① 与卤素的相似性: 2IBr+2Mg = , 2BrF3+4Zn = , MgBr2+MgI2 ZnBr2+3 ZnF2 ② 与卤素的区别: 氧化还原 Cl2+H2O = ( ) IBr+ H2O = ( ) HCl+HClO HBr+HIO 非氧化还原

57 2、拟卤素: (CN)2 、(SCN)2 、(OCN)2 ①单质性质与卤素相似: (CN)2 + H2 = , (CN)2 + H2O= ,
(CN)2+ 2NaOH= , 2HCN HCN+HCNO NaCN+NaCNO+H2O ②氢化物的性质相似: HCN+AgNO3= , 4HCN+ MnO2 === , 加热 AgCN↓+HNO3 Mn(CN)2+(CN)2 +2 H2O


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