2022秋高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為檢測(cè)題 魯科版選修4
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1、2022秋高中化學(xué) 第3章 物質(zhì)在水溶液中的行為檢測(cè)題 魯科版選修4 一、選擇題(本題包括15個(gè)小題,每小題3分,共45分。每小題僅有一個(gè)選項(xiàng)符合題意) 1.下列溶液一定呈中性的是( ) A.pH=7的溶液 B.[H+]=[OH-]=10-6 mol·L-1的溶液 C.[H+]水=[OH-] 水的溶液 D.酸與堿恰好完全反應(yīng)生成正鹽的溶液 答案:B 2.氫氰酸(HCN)的下列性質(zhì)中,不能說明它是弱電解質(zhì)的是( ) A.1 mol·L-1氫氰酸溶液的pH約為3 B.同濃度的鹽酸比HCN溶液導(dǎo)電性強(qiáng) C.同濃度同體積的HCN溶液和NaOH溶液混合,溶液呈堿性 D.10
2、mL 1 mol·L-1HCN恰好與10 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液完全反應(yīng) 解析:弱酸在溶液中不能完全電離,其電離產(chǎn)生的離子的濃度小于溶質(zhì)的濃度,能說明氫氰酸為弱酸;同濃度的強(qiáng)、弱電解質(zhì)溶液,強(qiáng)電解質(zhì)溶液中離子濃度,導(dǎo)電性強(qiáng),能說明氫氰酸為弱酸;同濃度同體積的HCN溶液和NaOH溶液混合,生成NaCN為強(qiáng)堿弱酸鹽,NaCN水解溶液呈堿性,能說明氫氰酸為弱酸;10 mL 1 mol·L-1HCN和10 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液中酸堿物質(zhì)的量相同,能完全反應(yīng),但不能說明氫氰酸為弱酸。 答案:D 3.下列方程式書寫正確的是( ) A.NaHSO4在水溶液中的電離
3、方程式:NaHSO4===Na++HSO B.H2SO3的電離方程式:H2SO32H++SO C.CO的水解方程式:CO3+H2OHCO+OH- D.CaCO3沉淀溶解平衡方程式:CaCO3(s)===Ca2+(aq)+CO3(aq) 解析:NaHSO4為強(qiáng)酸的酸式鹽,在水溶液中完全電離,A項(xiàng)錯(cuò)誤;H2SO3為二元弱酸,分步電離,B項(xiàng)錯(cuò)誤;CO為二元弱酸的酸根,分步水解,C項(xiàng)正確;CaCO3沉淀溶解為可逆反應(yīng),應(yīng)該用可逆號(hào)連接,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案:C 4.下列四種溶液中,水的電離程度最大的是( ) A.pH=5的NH4Cl溶液 B.pH=5的NaHSO4溶液 C.pH=8的C
4、H3COONa溶液 D.pH=8的NaOH溶液 解析:B、D選項(xiàng)抑制水的電離,A、C選項(xiàng)促進(jìn)水的電離。A中水電離出的[H+]=10-5 mol·L-1,C中水電離出的[OH-]=10-6 mol·L-1,A中數(shù)值大,水的電離程度大。 答案:A 5.用于解釋下列現(xiàn)象的化學(xué)用語表述正確的是( ) A.硫化鈉溶液呈堿性:S2-+2H2OH2S+2OH- B.亞硫酸溶液呈酸性:H2SO3===2H++SO C.氯化鋁溶液跟過量的氨水反應(yīng):Al3++4OH-===[Al(OH)4]- D.FeCl3溶液呈酸性:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 解析:A.硫化鈉溶液呈堿性原因是
5、硫離子部分水解,硫離子水解方程式應(yīng)分別寫,主要寫出第一步即可,正確的水解方程式為:S2-+H2OHS-+OH-,故A錯(cuò)誤;B.亞硫酸為二元弱酸,其電離方程式分步進(jìn)行,只寫出第一步即可,亞硫酸電離方程式為H2SO3===H++HSO,故B錯(cuò)誤;C.一水合氨堿性較弱,不會(huì)溶解氫氧化鋁,在離子方程式中一水合氨應(yīng)該保留分子式,正確的離子方程式為Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH,故C錯(cuò)誤;D.鐵離子部分水解,溶液顯示酸性,反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,所以D選項(xiàng)是正確的。 答案:D 6.室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是( )
6、 A.飽和氯水中:Cl-、NO、Na+、SO B.[H+]=1.0×10-13mol·L-1溶液中:K+、SO、Br- C.Na2S溶液中:SO、K+、Cl-、Cu2+ D.pH=12的溶液中:NO、I-、Na+、Al3+ 答案:B 7.在25 ℃時(shí),向V mL pH=m的HNO3中滴加pH=n的KOH溶液10V mL時(shí),溶液中NO的物質(zhì)的量恰好等于加入的K+的物質(zhì)的量,則m+n的值為( ) A.13 B.14 C.15 D.不能確定 解析:溶液中NO的物質(zhì)的量恰好等于加入K+的物質(zhì)的量,說明反應(yīng)HNO3+KOH===KNO3+H2O恰好完全進(jìn)行,溶液呈中性
7、,故n(HNO3)=n(KOH),即V×10-3×10-m=10V×10-3×10n-14,解得:m+n=13。 答案:A 8.對(duì)于常溫下0.1 mol·L-1氨水和0.1 mol·L-1醋酸,下列說法正確的是( ) A.0.1 mol·L-1氨水,溶液的pH>13 B.0.1 mol·L-1氨水加水稀釋,溶液中c(H+)和c(OH-)都減小 C.0.1 mol·L-1醋酸溶液中:c(H+)=c(CH3COO-) D.0.1 mol·L-1醋酸與0.1 mol·L-1NaOH溶液等體積混合所得溶液中:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+) 解析:氨水只有部
8、分電離,所以0.1 mol·L-1氨水pH<13,A錯(cuò)誤;加水稀釋c(OH-)減小,但溫度不變水的離子積常數(shù)不變,所以c(H+)增大,B錯(cuò)誤;任何電解質(zhì)溶液中都存在電荷守恒,根據(jù)電荷守恒得c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-),C錯(cuò)誤;等物質(zhì)的量的醋酸和NaOH混合恰好反應(yīng)生成醋酸鈉,醋酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽,其溶液呈堿性,再結(jié)合電荷守恒得c(Na+)>c(CH3COO-),醋酸根離子水解程度較小,D正確。 答案:D 9.下列有關(guān)敘述正確的是( ) A.在中和滴定中,既可用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定待測(cè)溶液,也可用待測(cè)溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液 B.進(jìn)行中和滴定操作時(shí),眼睛要始終注視滴定管內(nèi)溶液液面的變化
9、 C.用標(biāo)準(zhǔn)液滴定待測(cè)液時(shí),最后仰視讀數(shù),結(jié)果偏小 D.滴定過程中,溶液顏色發(fā)生變化,即達(dá)到了滴定終點(diǎn) 解析:進(jìn)行中和滴定操作時(shí),眼睛要始終注視錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化;用標(biāo)準(zhǔn)液滴定待測(cè)液時(shí),最后仰視讀數(shù),結(jié)果偏大;判斷滴定終點(diǎn)時(shí)應(yīng)使溶液變色后保持半分鐘不變色。 答案:A 10.室溫下向10 mL 0.1 mol·L-1NaOH溶液中加入0.1 mol·L-1的一元酸HA溶液pH的變化曲線如圖所示。下列說法正確的是( ) A.a(chǎn)點(diǎn)所示溶液中[Na+]>[A—]>[H+]>[HA] B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)所示溶液中水的電離程度相同 C.pH=7時(shí),[Na+]=[A—]+[HA] D
10、.b點(diǎn)所示溶液中[A—]>[HA] 答案:D 11.下列與鹽類水解有關(guān)的敘述不正確的是( ) A.對(duì)于0.1 mol·L-1Na2SO3溶液,升高溫度,溶液堿性增強(qiáng) B.在NH4Cl溶液中加入鎂條會(huì)產(chǎn)生氣泡 C.直接加熱蒸干MgCl2、Al(NO3)3、Fe2(SO4)3三種物質(zhì)的溶液,均不能得到原溶質(zhì) D.配制FeCl3溶液時(shí),要在溶液中加入少量鹽酸 答案:C 12.(2017·全國卷Ⅰ)常溫下將NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH與離子濃度變化的關(guān)系如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.Ka2(H2X)的數(shù)量級(jí)為10-6 B.曲線N表示pH與
11、lg 的變化關(guān)系 C.NaHX溶液中c(H+)>c(OH-) D.當(dāng)混合溶液呈中性時(shí), c(Na+)>c(HX-)>c(X2-)>c(OH-)= c(H+) 解析:對(duì)于H2X,Ka1=,即=,同理根據(jù)第二步電離有=,pH值相同時(shí)(即氫離子濃度相同時(shí)),因?yàn)镵a1>Ka2,必然有>,即N為pH值與lg的圖象,M為pH值與lg的圖象,B正確;取M上任意一點(diǎn),如lg=-0.6,pH=4.8,Ka2==10-4.8·10-0.6=10-5.4,A正確;當(dāng)c(X2-)=c(HX-)時(shí),即M中l(wèi)g=0時(shí),pH<7,所以NaHX溶液應(yīng)顯酸性,C正確;M可看出中性溶液必有l(wèi)g>0,即c(X2-)>c(
12、HX-),D錯(cuò)誤。 答案:D 13.根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù),判斷在等濃度的NaClO、NaHCO3混合溶液中,各種離子濃度關(guān)系正確的是( ) 化學(xué)式 電離常數(shù) HClO K=3×10-8 H2CO3 K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 A. [HCO]>[ClO-]>[OH-] B.[ClO-]>[HCO]>[H+] C.[HClO]+[ClO-]=[HCO]+[H2CO3] D.[Na+]+[H+]=[HCO]+[ClO-]+[OH-] 答案:A 14.室溫下,將一元酸HA溶液和KOH溶液等體積混合,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表: 實(shí)驗(yàn)編號(hào) 起始濃度
13、/(mol·L-1) 反應(yīng)后溶 液的pH [HA] [KOH] ① 0.1 0.1 9 ② x 0.2 7 下列判斷不正確的是( ) A.實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的溶液中:[K+]>[A-]>[OH-]>[H+] B.實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的溶液中:[OH-]=[K+]-[A-]= mol·L-1 C.實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的溶液中:[A-]+[HA]>0.1 mol·L-1 D.實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的溶液中:[K+]=[A-]>[OH-]=[H+] 答案:B 15.某溫度時(shí),AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說 法正確的是( ) A
14、.加入AgNO3,可以使溶液由c點(diǎn)變到d點(diǎn) B.加入少量水,平衡右移,Cl-濃度減小 C.d點(diǎn)沒有AgCl沉淀生成 D.c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的K等于a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的K 解析:A項(xiàng),加入AgNO3,使溶液中Ag+的濃度增大,由于K只與溫度有關(guān),溫度不變,K不變,Cl-的濃度減小,而溶液c點(diǎn)與d點(diǎn)的Cl-離子的濃度相等,錯(cuò)誤;B項(xiàng),加入少量水,對(duì)溶液中的離子的濃度起到了稀釋作用,平衡右移,這時(shí)溶液中的沉淀會(huì)繼續(xù)溶解電離,最終使溶液中的各種離子的濃度保持不變,錯(cuò)誤;C項(xiàng),在d點(diǎn)時(shí)由于[Ag+]·[Cl-]>Ksp,所以會(huì)產(chǎn)生AgCl沉淀,錯(cuò)誤;D項(xiàng),由于這是在某一溫度時(shí)的AgCl的沉淀溶解平衡曲線,物質(zhì)的溶度
15、積常數(shù)只與溫度有關(guān),而與物質(zhì)的濃度無關(guān)。所以c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp等于a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的Ksp,正確。 答案:D 二、非選擇題(本題包括5個(gè)小題,共55分) 16.(12分)物質(zhì)在水中可能存在電離平衡、鹽的水解平衡和沉淀的溶解平衡,它們都可看作化學(xué)平衡。請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答: (1)A為0.1 mol·L-1的(NH4)2SO4溶液,在該溶液中各種離子的濃度由大到小的順序?yàn)開_____________________________________。 (2)B為0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液,請(qǐng)分析NaHCO3溶液顯堿性的原因________________________________
16、___________________。 (3)C為FeCl3溶液,實(shí)驗(yàn)室中配制FeCl3溶液時(shí)常加入________溶液以抑制其水解,若把B和C溶液混合,將產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色氣體,該反應(yīng)的離子方程式為___________________________。 (4)D為含有足量AgCl固體的飽和溶液,氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq),在25 ℃時(shí),氯化銀的Ksp=1.8×10-10?,F(xiàn)將足量氯化銀分別放入:①100 mL 蒸餾水中;②100 mL 0.2 mol·L-1 AgNO3溶液中;③100 mL 0.1 mol·L-1氯化鋁溶液中;④10
17、0 mL 0.1 mol·L-1鹽酸溶液中,充分?jǐn)嚢韬?,相同溫度下銀離子濃度由大到小的順序是________(填寫序號(hào));②中氯離子的濃度為________ mol·L-1。 解析:(1)(NH4)2SO4溶液中NH水解使溶液呈酸性; (2)NaHCO3溶液的電離程度小于其水解程度,故溶液顯堿性; (3)抑制FeCl3水解常加入鹽酸,F(xiàn)e3+與HCO可發(fā)生雙水解反應(yīng); (4)Ag+濃度與溶液中的Cl-濃度有關(guān),即[Ag+]·[Cl-]=Ksp。 答案:(1)[NH]>[SO]>[H+]>[OH-] (2)HCO的水解程度大于其電離程度,溶液中[OH-]>[H+] (3)鹽酸 Fe
18、3++3HCO===Fe(OH)3↓+3CO2↑ (4)②①④③ 9×10-10 17.(14分)磷酸(H3PO4)在溶液中能夠以H3PO4、H2PO、HPO和PO四種粒子形式存在,當(dāng)溶液的pH發(fā)生變化時(shí),其中任一種粒子的物質(zhì)的量占四種粒子總物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)δ也可能發(fā)生變化。下圖是H3PO4溶液中,各種粒子的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)δ隨pH的變化曲線: (1)設(shè)磷酸總濃度為c(總),寫出c(總)與各粒子濃度間的關(guān)系式 ______________________________________________________。 (2)向Na3PO4溶液中逐滴滴入稀鹽酸,當(dāng)pH從9降到6的過程
19、中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為______________________。當(dāng)pH=7時(shí),溶液中主要存在的陰離子(OH-離子除外)是_____________________。 (3)從圖中推斷NaH2PO4溶液呈______性(填“酸”“堿”或“中”),其原因是________________________________________。 (4)在Na3PO4溶液中,______ 3(填“>”“=”或“<”);向該溶液中滴入幾滴濃KOH溶液后,的值減小,原因是____________________________________________________。 解析:(1)磷酸
20、(H3PO4)在溶液中能夠以H3PO4、H2PO、HPO和PO四種粒子形式存在,c(總)=c(H3PO4)+c(H2PO)+c(HPO)+c(PO)。(2)根據(jù)圖象知,pH在9變到6的過程中,H2PO增加,HPO減少,所以是溶液中的HPO和氫離子反應(yīng)生成H2PO;當(dāng)pH=7時(shí),根據(jù)圖象知,溶液中存在的陰離子為H2PO、HPO。(3)根據(jù)圖象知,當(dāng)溶液中存在H2PO時(shí),溶液呈酸性,說明H2PO在溶液中的電離程度大于水解程度,導(dǎo)致溶液中氫離子濃度大于氫氧根離子的濃度。(4)因?yàn)镻O會(huì)水解:PO+H2OHPO+ OH-,導(dǎo)致溶液中>3;當(dāng)向溶液中滴入幾滴濃KOH溶液后,根據(jù)勒夏特列原理知,水解平衡
21、向逆反應(yīng)方向移動(dòng),所以導(dǎo)致溶液中磷酸根離子的濃度增大,故的值減小。 答案:(1)c(總)=c(H3PO4)+c(H2PO)+c(HPO)+ c(PO) (2)HPO+H+===H2PO H2PO和HPO (3)酸 H2PO在溶液中的電離程度大于水解程度 (4)> KOH抑制了PO的水解 18.(10分)某燒堿樣品含少量不與酸作用的雜質(zhì),為了測(cè)定其純度,進(jìn)行以下滴定操作: A.在250 mL的容量瓶中定容配成250 mL燒堿溶液 B.用移液管移取25 mL燒堿溶液于錐形瓶中并滴幾滴甲基橙指示劑 C.在天平上準(zhǔn)確稱取燒堿樣品W g,在燒杯中用蒸餾水溶解 D.將物質(zhì)的量濃度為c的標(biāo)準(zhǔn)
22、硫酸溶液裝入酸式滴定管,調(diào)節(jié)液面,記下開始讀數(shù)為V1 E.在錐形瓶下墊一張白紙,滴定至終點(diǎn),記下讀數(shù)V2 回答下列各問題: (1)正確操作步驟的順序是________ →________ →________ →D→________(均用字母填寫)。 (2)滴定管的讀數(shù)應(yīng)注意_________________________________。 (3)E中在錐形瓶下墊一張白紙的作用是____________________。 (4)D步驟中液面應(yīng)調(diào)節(jié)到_______________________________, 尖嘴部分應(yīng)_____________________________
23、_____________。 (5)滴定終點(diǎn)時(shí)錐形瓶內(nèi)溶液的pH約為________,終點(diǎn)時(shí)顏色變化是_____________________________________________________。 (6)若酸式滴定管不用標(biāo)準(zhǔn)硫酸潤洗,在其他操作均正確的前提下,會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果(指燒堿的純度)有何影響?________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。 (7)該燒堿樣品純度的計(jì)算式為___________________________。 答案:(1)C A B E (2)滴定管要直立,裝液或放液后需等1~2 min后才能讀數(shù),讀數(shù)時(shí)不能俯視或仰視,視線應(yīng)與凹液面最低點(diǎn)保持水
24、平,讀數(shù)應(yīng)準(zhǔn)確至0.1 mL,估讀至0.01 mL (3)便于準(zhǔn)確判斷滴定終點(diǎn)時(shí)溶液顏色的變化情況 (4)零刻度或零刻度稍下的某一刻度 充滿液體,無氣泡 (5)4.4 由黃色變?yōu)槌壬?6)偏高 (7)%(注意:V的單位為 mL) 19.(8分)水的電離平衡曲線如圖所示: (1)若以A點(diǎn)表示25 ℃時(shí)水電離平衡時(shí)的離子濃度,當(dāng)溫度上升到100 ℃時(shí),水的電離平衡狀態(tài)到B點(diǎn),則此時(shí)水的離子積從________增加到________。 (2)將pH=8的氫氧化鋇溶液與pH=5的鹽酸溶液混合并保持100 ℃恒溫,欲使混合溶液的pH=7,則氫氧化鋇溶液與鹽酸的體積比為________
25、。 (3)已知AnBm的離子積K=[Am+]n·[Bn-]m,在某溫度下,氫氧化鈣溶解度為0.74 g,其飽和溶液密度設(shè)為1 g·cm-3,其離子積為K=________。 解析:(2)設(shè)氫氧化鋇溶液和鹽酸的體積分別為Vb、Va,(10-12/10-8Vb-10-5Va)/(Va+Vb)=10-12/10-7,Vb/Va=2∶9。(3)因?yàn)闅溲趸}的溶解度為0.74 g,所以該溫度下1 000 g飽和氫氧化鈣溶液含氫氧化鈣質(zhì)量為7.4 g,氫氧化鈣物質(zhì)的量為0.1 mol,即[Ca2+]=0.1 mol·L-1,[OH-]=0.2 mol·L-1,所以K=[Ca2+]·[OH-]2=0
26、.004。 答案:(1)1×10-14 1×10-12 (2)2∶9 (3)0.004 20.(11分)環(huán)境中常見的重金屬污染物有汞、鉛、錳、鉻、鎘。處理工業(yè)廢水中含有的Cr2O和CrO,常用的方法為還原沉淀法,該法的工藝流程為CrOCr2OCr3+ Cr(OH)3↓。 其中第①步存在平衡2CrO(黃色)+2H+Cr2O(橙色)+H2O。 (1)寫出第①步反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式____________________。 (2)關(guān)于第①步反應(yīng),下列說法正確的是________。 A.通過測(cè)定溶液的pH可以判斷反應(yīng)是否已達(dá)到平衡狀態(tài) B.該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng) C.強(qiáng)酸性環(huán)境,溶液的
27、顏色為橙色 (3)第②步中,還原0.1 mol Cr2O,需要________ mol的FeSO4·7H2O。 (4)第③步除生成Cr(OH)3外,還可能生成的沉淀為________。 (5)在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq),常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=10-32,當(dāng)[Cr3+]降至10-5 mol·L-1,認(rèn)為[Cr3+]已經(jīng)完全沉淀。現(xiàn)將第③步溶液的pH調(diào)至4,請(qǐng)通過計(jì)算說明Cr3+是否沉淀完全(請(qǐng)寫出計(jì)算過程) ______________________________________________________
28、_ _____________________________________________________。 解析:(1)因H2O是純液態(tài)物質(zhì),其濃度視為常數(shù),故第①步反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。 (2)利用反應(yīng)①可知,反應(yīng)正向進(jìn)行時(shí),溶液pH增大,故pH不變時(shí)說明反應(yīng)達(dá)到平衡,A項(xiàng)正確;CrO和Cr2O中Cr均為+6價(jià),該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;在酸性環(huán)境中,溶液中c(Cr2O)較大,溶液呈橙色,C項(xiàng)正確。 (3)在第②步反應(yīng)中Cr2O被還原為Cr3+,0.1 mol Cr2O被還原時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1 mol×2×(6-3)=0.6 mol,而還原劑Fe2+被氧化為Fe3+,故需要消耗0.6 mol FeSO4·7H2O。 (4)在第②步反應(yīng)中Fe2+被氧化為Fe3+,故第③步還有Fe(OH)3生成。 答案:(1)K= (2)AC (3)0.6 (4)Fe(OH)3 (5)當(dāng)pH調(diào)至4時(shí),[OH-]=10-10 mol·L-1, [Cr3+]=10-32/[OH-]3 =10-2 mol·L-1>10-5 mol·L-1,因此Cr3+沒有沉淀完全
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