高中化學(xué)人教版必修1同步教案系列一: 第二章 第2節(jié) 離子反應(yīng)1Word版
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1、 離子反應(yīng) 教學(xué)目標(biāo): 1.知道酸、堿、鹽在溶液中能發(fā)生電離,通過(guò)實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)及其發(fā)生的條件。 2.了解常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)方法。 復(fù)習(xí)重點(diǎn)、難點(diǎn):離子反應(yīng)及其發(fā)生的條件。。 課時(shí)安排:兩課時(shí) 教學(xué)過(guò)程: 1.溶液導(dǎo)電的原因是在外加電場(chǎng)的作用下,______________________。 2;電離指電解質(zhì)_____________,電離過(guò)程不需要通電。 3.酸、堿、鹽的電離 酸:電離時(shí),_____________的化合物。 堿:電離時(shí),_____________的化合物。 鹽:電離時(shí),能生成___________的化合物。; 4.寫(xiě)出下
2、列物質(zhì)在水溶液中的電離方程式。 (1)HCl:______________; (2)NaN03:_____________; (3)Ba(OH)2:____________; (4)CH3COOH:____________; (5)Cu(OH)2:____________; (6)H2S03:_____________。 5.(1)電解質(zhì);在______或______能夠?qū)щ姷幕衔铩? (2)非電解質(zhì):在______或______都不能導(dǎo)電的 (3)強(qiáng)電解質(zhì):在___________的電解質(zhì) (4)弱電解質(zhì):在___________的電解質(zhì) 6.離子反應(yīng)指_____
3、_____、___________之間發(fā)生的反應(yīng)都是離子反應(yīng)。 7.(1)離子反應(yīng)可用_______表示,離子方程式和化學(xué)方程式一樣,也是描述化學(xué)反應(yīng)的一種_______。 (2)離子方程式和化學(xué)方程式都能描述_______,但離子方程式的描述更加_____,所表示的已__________,__________,并揭示了這類(lèi)化學(xué)反應(yīng)的__________。 8.書(shū)寫(xiě)下列反應(yīng)的離子方程式: (1)NaOH溶液和H2S04溶液反應(yīng):___________; (2)NaCl溶液和AgNO3溶液:____________。 (3)Ba(OH)2溶液和H2S04
4、溶液:___________。 9.利用某離子的特征反應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)。如Cl—跟Ag+反應(yīng)生成不溶于水____的______;SO42-跟Ba2+反應(yīng)生成不溶于______的______;C032-跟H+反應(yīng)生成能使___變渾濁的無(wú)色、無(wú)味的___。 一、電解質(zhì)中的“是與非”“強(qiáng)與弱” 1、“是與非” (1)電解質(zhì)概念中的或,兩種情況任取一即可;非電解質(zhì)概念中的無(wú)論和都,兩種情況必須同時(shí)滿(mǎn)足。 (2)無(wú)論是電解質(zhì)還是非電解質(zhì),闡述的對(duì)象都是化合物。因此單質(zhì)即不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。溶液是混合物,因此也即不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。 (3)氨氣,二氧化硫溶于水均能導(dǎo)電,但并非
5、它們本身能電離出自由離子,而是它們與水反應(yīng)的生成物NH3?H2O、H2SO3能電離出離子而導(dǎo)電,所以氨氣,二氧化硫都是非電解質(zhì)。 (4)電離不需要通電,電離是電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的前提。 (5)能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì),如石墨等;電解質(zhì)本身不一定能導(dǎo)電,如食鹽晶體。 (6)電解質(zhì)溶液中,陽(yáng)離子所帶正電荷總數(shù)與陰離子所帶負(fù)電荷總數(shù)相等,故溶液顯電中性,稱(chēng)電荷守恒。 2、“強(qiáng)與弱” (1)表解 ? 強(qiáng)電解質(zhì) 弱電解質(zhì) 定義 ? 在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì) 在水溶液里只有一部分分子電離成離子的電解質(zhì) 電離程度 完全 部分 電離條件
6、 水或熔化 水 化合物種類(lèi) 離子化合物,某些共價(jià)化合物 共價(jià)化合物 溶液里的粒子 離子 分子、離子 ? 實(shí)例 ? 強(qiáng)酸 強(qiáng)堿 大部分的鹽 弱酸 弱堿和難溶性堿 水 (2)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱只取決于在相同條件下溶液中自由離子的濃度和其所帶電荷的多少。 (3)難溶性鹽(如CaCO3、BaSO4等)在水中的溶解度極小,導(dǎo)電能力很小,但由于它們是離子化合物,在水溶液中溶解的那部分能完全電離,故它們屬于強(qiáng)電解質(zhì)。 (4)溶液導(dǎo)電性的強(qiáng)弱與電解質(zhì)的強(qiáng)弱沒(méi)有必然的聯(lián)系。導(dǎo)電能力強(qiáng)的溶液不一定是強(qiáng)電解質(zhì)溶液,強(qiáng)電解質(zhì)溶
7、液不一定導(dǎo)電能力強(qiáng)。 二、電離方程式書(shū)寫(xiě)注意的幾個(gè)問(wèn)題 1、電離方程式的書(shū)寫(xiě):強(qiáng)電解質(zhì)用“=”,弱電解質(zhì)用“” 2、多元弱酸的分步電離,分步書(shū)寫(xiě),且第一步電離為主,各步方程式不可疊加。 H2SHS—+H+ H3PO4 H+ + H2PO4— 3、多元弱堿,分步進(jìn)行,但一步書(shū)寫(xiě)到位:Mg(OH)2Mg2++2OH— 4、多元強(qiáng)酸酸式鹽一步書(shū)寫(xiě)到位:NaHSO4= SO42—+H++ Na+ 5、多元弱酸酸式鹽:NaHCO3= HCO3—+Na+ 6、兩性氫氧化物的電離(以氫氧化鋁為例): 三、離子方程式書(shū)寫(xiě)時(shí)應(yīng)注意兩方面問(wèn)題: 1、
8、哪些物質(zhì)可以改寫(xiě)成離子形式,哪些物質(zhì)不能寫(xiě)成離子形式。 (1)易溶于水且易電離的物質(zhì)溶于水中后寫(xiě)成離子形式。如強(qiáng)酸,強(qiáng)堿,可溶性鹽。雖然易溶于水且易電離,但反應(yīng)是在干態(tài)條件下或濃H2SO4溶液中進(jìn)行,則也應(yīng)寫(xiě)成分子形式。如:2NaCl固+H2SO4(濃)Na2SO4+2HCl↑ (2) 酸式鹽中“HSO4-”可寫(xiě)成“H+”與“SO42-”,但HCO3-、HS-、HSO3-、HPO42-等弱酸的酸式酸根不能分開(kāi)寫(xiě)。 (3)微溶物在產(chǎn)物中應(yīng)寫(xiě)分子形式,在反應(yīng)物中視具體情況定,如石灰水寫(xiě)離子,石灰乳寫(xiě)化學(xué)式。 2、離子反應(yīng)方程式中系數(shù)處理:方程式兩邊各物質(zhì)前的系數(shù)含有公約數(shù)可
9、以削掉,例如: Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O寫(xiě)成離子形式為:2H++2OH-=2H2O,所以“2”可以去掉,離子方程式為H++OH-=H2O。 只在部分物質(zhì)的系數(shù)有公約數(shù)則不能去掉。例如:Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O 其離子方程式為:Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O 不能寫(xiě)成:Ba+2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O 四、判斷離子方程式書(shū)寫(xiě)是否正確的五條原則: 1、依據(jù)物質(zhì)反應(yīng)的客觀事實(shí). 釋例1:鐵與稀鹽酸反應(yīng): 2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑(錯(cuò)誤),正確的是:Fe+2
10、H+=Fe2++H2↑. 2、必須遵守質(zhì)量守恒定律. 釋例2:Cl2+I-=Cl-+I2(錯(cuò)誤),正確的是:Cl2+2I-=2Cl-+I2. 3、必須遵守電荷平衡原理. 釋例3:氯氣通入FeCl2溶液中:Fe2++Cl2=Fe3++2Cl-(錯(cuò)誤),正確的是:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-. 4、氧化還原反應(yīng)還必須遵守得失電子守恒原理.應(yīng)注意判斷氧化劑和還原劑轉(zhuǎn)移電子數(shù)是否配平. 5、必須遵循定組成原理(即物質(zhì)中陰、陽(yáng)離子組成固定). 釋例4:Ba(OH)2溶液和稀H2SO4混合:Ba+OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O(錯(cuò)誤),正確的是:Ba2++2OH-
11、+SO42-+2H+=BaSO4↓+2H2O. 五、如何判斷溶液中離子能否大量共存 所謂幾種離子在同一溶液中能大量共存,就是指離子之間不發(fā)生任何反應(yīng);若離子之間能發(fā)生反應(yīng),則不能大量共存. 1.同一溶液中若離子間符合下列任意一個(gè)條件就會(huì)發(fā)生離子反應(yīng),離子之間便不能在溶 液中大量共存. (1)生成難溶物或微溶物:如Ba2+與CO32-、Ag+與Br-、Ca2+與SO42-和OH-、OH-與Cu2+等不 能大量共存. (2)生成氣體或揮發(fā)性物質(zhì):如NH4+與OH-,H+與CO32-、HCO3-、S2-、HSO3-、SO32-等不能大 量共存. (3)生成難電離的物質(zhì):如H+與CO
12、32-、S2-、SO32-、F-、ClO-等生成弱酸;OH-與NH4+、Cu2+ 等生成弱堿;H+與OH-生成水,這些離子不能大量共存. (4)發(fā)生氧化還原反應(yīng):氧化性離子(如Fe3+、NO3-、ClO-、MnO4-等)與還原性離子(如S2-、I-、Fe2+、SO32-等)不能大量共存.注意Fe2+與Fe3+可以共存;MnO4-與Cl-不能大量共存. 2.附加隱含條件的應(yīng)用規(guī)律: (1)溶液無(wú)色透明時(shí),則溶液中肯定沒(méi)有有色離子.常見(jiàn)的有色離子是Cu2+、Fe3+、Fe2+、 MnO4-等. (2)強(qiáng)堿性溶液中肯定不存在與OH-起反應(yīng)的離子. (3)強(qiáng)酸性溶液中肯定不存在與H+起反
13、應(yīng)的離子. 【例1】 下列物質(zhì)中,屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是( ),屬于弱電解質(zhì)的是( ),屬于非電解質(zhì)的是( )。 A. 碘化鉀 B. 乙醇 C. 氨氣 D. 蔗糖 E. 氫硫酸 F. 硫酸氫鈉 G. 氨水 H. 液氧 I. 氫氧化鈉溶液 解析:抓住電解質(zhì)、非電解質(zhì)概念區(qū)別。化合物——不導(dǎo)電(即不電離),是非電解質(zhì),故應(yīng)選B、C、D為非電解質(zhì)。 強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)本質(zhì)區(qū)別:電解質(zhì)——全部電離(即強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、鹽)為強(qiáng)電解質(zhì),故應(yīng)選A、F,而E、G為弱電解質(zhì)。 此題易出錯(cuò)為在強(qiáng)電解質(zhì)中選氫氧化鈉溶液,應(yīng)注意,此為混合物,不應(yīng)
14、是電解質(zhì)范圍。 注:對(duì)于酸和堿在電解質(zhì)上的選擇有特殊規(guī)定,一般稱(chēng)為某酸都視為電解質(zhì)(包括溶液,因有些酸只存在于溶液中,如硫酸),對(duì)于某堿(除NH3·H2O只存在于氨水中外)一般只有固態(tài)時(shí)為電解質(zhì),其溶液均視為混合物。答案:A、F;E、G;B、C、D。 【例2】下列離子方程式正確的是( ) A.碳酸氫鈣溶液與鹽酸混合 HCO3-+H+=H2O+CO2↑ B.氫氧化銅中加入鹽酸 H++OH-=H2O C.氯化鐵溶液中加入鐵釘 Fe3++Fe=2Fe2+ D.鐵與鹽酸反應(yīng) 2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑ 解析:B選項(xiàng)中Cu(OH)2難溶于水,要
15、用化學(xué)式表示,不能寫(xiě)成離子形式。正確的應(yīng)寫(xiě)成:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O。C選項(xiàng)中氧化劑與還原劑之間轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不相等(即左、右兩邊電荷不守恒),正確的應(yīng)寫(xiě)成:2Fe3++Fe=3Fe2+。D選項(xiàng)不符合實(shí)驗(yàn)事實(shí),生成物寫(xiě)錯(cuò),F(xiàn)e與HCl反應(yīng)生成FeCl2,而不是FeCl3。正確的應(yīng)寫(xiě)成:Fe+2H+=Fe2++H2↑。答案為:A 【例3】在強(qiáng)酸性溶液中能大量共存,并且溶液為無(wú)色透明的離子組是( ) A.NH4+、Al3+、SO42-、NO3- B.K+、Na+、S2-、Cl- C.K+、NH4+、MnO4-、SO42- D.Na+、K+、NO3-、HC
16、O3- 解析:在強(qiáng)酸性條件下,要考慮這些離子與H+能否共存。溶液為“無(wú)色透明”要考慮各離子的顏色。S2-、HCO3-均與H+不能共存S2-+2H+=H2S↑,HCO3-+H+=H2O+CO2↑,而MnO4-在水溶液中呈紫色。答案為:A 【例4】用一種試劑除去下列各物質(zhì)中的雜質(zhì)(括號(hào)中的物質(zhì)),寫(xiě)出所用試劑及離子方程式,并簡(jiǎn)述操作方法。 ⑴ BaCl2(HCl)試劑_______________________________________; 離子方程式_______________________________________________________; 操作方法___
17、______________________________________________________。 ⑵ O2(CO2)試劑_______________________________________; 離子方程式_______________________________________________________; 操作方法_________________________________________________________, ⑶ Cu(Zn)試劑_______________________________________; 離子方程式______
18、_________________________________________________; 操作方法_________________________________________________________。 解析: (1)適量Ba(OH)2或BaCO3;H++OH—=H2O;調(diào)至中性。 (2)氣體通過(guò)足量NaOH溶液; CO2+2OH—=CO32—+H2O;洗氣。 (3)足量CuSO4溶液;Zn+Cu2+=Cu+Zn2+;過(guò)濾。 【例5】選擇常用儀器,用較簡(jiǎn)便的方法證實(shí)氫氧化鋇與硫酸的反應(yīng)是離子反應(yīng).要求畫(huà)出簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)裝置圖,并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)操作步驟. 解析:由于氫
19、氧化鋇和硫酸可發(fā)生如下離子反應(yīng):Ba2++2OH-+2 H++SO42—=BaSO4↓+2H2O,由此可知,當(dāng)溶液混合時(shí)時(shí),溶液中自由移動(dòng)離子濃度發(fā)生了變化,根據(jù)溶液中自由移動(dòng)的離子濃度的變化,可證明該反應(yīng)是否是離子反應(yīng).因此,可設(shè)計(jì)溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)來(lái)證明是否發(fā)生離子反應(yīng)。 答案 (1)按如圖所示把裝置連接好. (2)將一定體積的氫氧化鋇溶液或稀硫酸加入燒杯中,將稀硫酸或氫氧化鋇溶液加入酸式或堿式滴定管中. (3)接通直流電源,發(fā)現(xiàn)燈泡明亮.因?yàn)闅溲趸^或硫酸在溶液中電離出Ba2+、OH-或 H+、SO42—,因而溶液容易導(dǎo)電。 (4)將滴定管中的稀硫酸或氫氧化鋇溶液逐滴加入燒杯
20、中的溶液里,發(fā)現(xiàn)燈泡由明亮變暗,直至不亮.繼續(xù)滴加稀硫酸或氫氧化鋇溶液,燈泡由暗變亮.由燈泡的明暗變化可知溶液中離子的濃度發(fā)生了變化,從而證明氫氧化鋇與硫酸的反應(yīng)是離子反應(yīng)。 一、選擇題 1.加入適量的濃H2SO4,使下列離子濃度減小的是 A.CO32- B.Cl- C.Na+ D.OH- 2.在Cl2+S2-=2Cl-+S↓離子反應(yīng)中,S2-代表的硫化物可以是 A.氫硫酸 B.硫化鈉 C.硫化亞鐵 D.硫化銨 3.(2006江蘇)下列反應(yīng)的離子方程式錯(cuò)誤的是 A.鐵跟稀硫酸反應(yīng)Fe+2H+=Fe2++H2↑ B.銅
21、跟濃硝酸反應(yīng)Cu+2N03-+4H+=Cu2++2N02↑+2H2O C.碳酸鈣跟稀鹽酸反應(yīng)C032-+2H+=CO2↑+H2O D.鐵跟氯化鐵溶液反應(yīng)Fe+2Fe3+=3Fe2+ 4.在酸性溶液中能大量共存的無(wú)色離子組是 A.K+、Mg2+、Cl-、MnO4- B.Na+、Cu2+、CO32-、NO3- C.K+、Na+、SO32-、Cl- D.Na+、Mg2+、Cl-、SO42- 5.美國(guó)等國(guó)家發(fā)射的航天器將我國(guó)研制的磁譜儀帶入太空,其目的是探測(cè)反物質(zhì),反物質(zhì)的主要恃征是電子帶正電荷,質(zhì)子帶負(fù)電荷。以下表示反物質(zhì)酸堿
22、中和反應(yīng)的通式是 A.H-+OH+=H20 B.H++OH-=H20 C.H+OH-=H20 D.H++OH+=H20 6.在醫(yī)院實(shí)施外科手術(shù)時(shí),常用HgCl2稀溶液作為手術(shù)刀的消毒劑,已知HgCl2有如下性質(zhì):①HgCl2晶體熔點(diǎn)較低;②HgCl2在熔融狀態(tài)下不能導(dǎo)電; ③HgCl2在水溶液中可發(fā)生微弱電離。下列關(guān)于HgCl2的敘述正確的是 A.HgCl2屬于共價(jià)化合物 B.HgCl2屬于離子化合物 C.HgCl2屬于非電解質(zhì) D.HgCl2屬于強(qiáng)電解質(zhì) 7.痕檢是公安機(jī)關(guān)提取犯罪嫌疑人指紋的一
23、種重要方法,AgN03顯現(xiàn)法就是其中的一種:人的手上有汗?jié)n,用手動(dòng)過(guò)白紙后,指紋就留在紙上。如果將溶液①小心地涂到紙上,溶液①中的溶質(zhì)就跟汗?jié)n中的物質(zhì)②作用,生成物質(zhì)③,物質(zhì)③在光照下,分解出的銀粒呈灰褐色,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,銀粒逐漸增多,由棕色變成黑色的指紋線(xiàn)。用下列化學(xué)式表示這3種物質(zhì)都正確的是 A.①AgN03 ②NaBr ③AgBr B.①AgN03 ②NaCl ③AgCl C.①AgCl ②AgN03 ③NaCI D.①AgN03 ⑧NaI ③Agl 二、根據(jù)要求完成方程式 8、寫(xiě)出下列反應(yīng)的離子方程式
24、 (1)硫化氫通入硫酸銅溶液 (2)硫化亞鐵與稀硫酸 (3)鋅和鹽酸 (4)硫酸和氧化銅 (5)氯氣通入氫氧化鈉溶液 (6)銅片放入硝酸銀溶液 9、寫(xiě)出可實(shí)現(xiàn)下列變化的化學(xué)方程式 (1)CO32-+2H+=H2O+CO2↑ (2)Br2+2I-=I2+2Br- (3)Cu2++S2-=CuS↓ (4)Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓ 三、填空題 10.除去下列物質(zhì)中的雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)) 物質(zhì) 選用試劑 離子方程式 Na2SO4(NaHSO4) FeSO4(FeS) NaCl(MgSO4)
25、 KCl(K2CO3) BaSO4(BaCO3) 11.人體胃液中含有胃酸(0.2%一0.4%的鹽酸),起殺菌、幫助消化等作用,但胃酸的量不能過(guò)多或過(guò)少, 它必須控制在一定范圍內(nèi),當(dāng)胃酸過(guò)多時(shí),醫(yī)生通常用“小蘇打片”或“胃舒平”給病人治療。 (1)用小蘇打片(NaHCO3)治療胃酸過(guò)多的離子方程式為_____________。 (2)如果病人同時(shí)患有胃潰瘍,此時(shí)最好服用胃舒平[主要成分是A1(OH)3],反應(yīng)的離子方程式為______________ 。 (3)氫氧化鈉也能中和胃酸,為什么不用氫氧化鈉來(lái)治療胃酸過(guò)多_________
26、_____ 。 12.某溶液中含有SO42-、CO32、OH-三種陰離子,如果只取一次該溶液,分別將三種離子檢驗(yàn)出來(lái),那么 (1)先檢驗(yàn)______,加入______試劑; (2)再檢驗(yàn)______,加入______試劑; (3)最后檢驗(yàn)______,加入______試劑。 13.現(xiàn)有含I-,Cl-,SO42-,CO32-四種陰離子的稀溶液,為了將它們以沉淀或溶液的形成分離出來(lái),進(jìn)行了以下操作。 回答:(1)生成A,B,D的離子方程式 (2)向A中加稀硝酸有氣泡產(chǎn)生,寫(xiě)出離子方程式 (3)溶液E中含有哪些陰離子。
27、 參考答案: 1、AD 2、B 3、C 4、D 5、A 6、A 7、B 8、(1)H2S+Cu2+=3CuS↓+2H+ (2)FeS+2H+=Fe2++H2S↑ (3)Zn+2H+=Zn2++H2↑ (4)2H++CuO=3Cu2++H2O (5)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (6)Cu+2Ag+=Cu2++2Ag 9、(1)Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ 注意:不可選CaCO3或BaCO3等不可溶的鹽,也不可選H3PO4或H2S等弱酸。
28、 (2)Br2+2NaI=2Br-+I2 注意:可選NaI或KI可溶性鹽,也可選HI,因?yàn)镠I是強(qiáng)酸 (3)CuSO3+Na2S=Na2SO4+CuS↓ 注意:不可選H2S,因?yàn)镠2S是弱酸 (4)Cu(NO3)2+2NaOH=2NaNO3+Cu(OH)2 10. 物質(zhì) 選用試劑 離子方程式 Na2SO4(NaHSO4) 適量 NaOH H++OH-=H2O FeSO4(FeS) 適量稀H2SO4 FeS+2H+=Fe2++H2S↑ NaCl(MgSO4) 適量Ba(OH)2 Mg2++SO42-+Ba2++2OH-=Mg
29、(OH)2↓+BaSO4↓ KCl(K2CO3) 適量HCl 2H++CO32-=H2O+CO2↑ BaSO4(BaCO3) 足量H2SO4(過(guò)濾) BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑ 11、(1)H++HCO3—= H2O+CO2↑(2)Al(OH)3+3 H+=Al3++3H2O(3)氫氧化鈉具有強(qiáng)烈的腐蝕性,會(huì)嚴(yán)重?fù)p傷消化道。 12、OH-,酚酞; CO32-,HCl;SO42-,BaCl2 13、(1)Ca2++CO32-=CaCO3↓ Ba2++SO42-=BaSO4↓ 2I-+Br2=2Br-+I2 (2)CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ (3)Cl-、Br-、NO3-
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