实验室利用Cr2O3固体和CCl4反应制备无水CrCl3,并收集该反应产生的光气(COCl2),实验装置如图所示(夹持及加热装置已省略)。
已知:I.光气与水易反应,能溶于CCl4溶液
II.有关物质熔沸点:
回答下列问题:
(1)开始通入N2的作用为______ 。
(2)B中发生反应的化学方程式为_____ ,分离出光气(COCl2)的操作为_____ (填操作名称)。
(3)实验步骤如下:
检查完装置气密性,打开K1、K2、K3,通入氮气;一段时间后,开关K1、K2、K3的状态分别为_____ ,将装置A在85℃下进行水浴加热:待B中反应结束后,停止高温加热,将装置C在30℃下进行水浴加热,此时开关K1、K2、K3的状态分别为_____ ;实验结束,停止通入氮气。
(4)取B中所得产品加入稀硫酸,完全溶解后分为两等份,进行如下操作:
i.取其中一份,加入NaOH溶液形成绿色的Cr(OH)3沉淀后,再加入过量H2O2,小火加热至沉淀完全转变为Na2CrO4溶液后,再继续加热一段时间;继续加水至溶液体积为100mL,取20mL溶液酸化,再滴入指示剂,用新配制的0.2mol•L-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液进行滴定,到达滴定终点时,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液36.00mL。
ii.取另外一份加入过量NaOH溶液,经过滤、洗涤、干燥后,将所得固体在空气中灼烧,得到铬的氧化物1.2g。
①写出i中滴定过程反应的离子方程式:______ 。
②步骤ii中得到的铬的氧化物的化学式为______ 。步骤i中,若最后不再加热一段时间,步骤ii中铬的氧化物中铬元素的化合价将______ (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
已知:I.光气与水易反应,能溶于CCl4溶液
II.有关物质熔沸点:
Cr2O3 | CrCl3 | CCl4 | COCl2 | |
熔点/℃ | 1435 | 1152 | -23 | -118 |
沸点/℃ | 4000 | 1300 | 76 | 8.2 |
(1)开始通入N2的作用为
(2)B中发生反应的化学方程式为
(3)实验步骤如下:
检查完装置气密性,打开K1、K2、K3,通入氮气;一段时间后,开关K1、K2、K3的状态分别为
(4)取B中所得产品加入稀硫酸,完全溶解后分为两等份,进行如下操作:
i.取其中一份,加入NaOH溶液形成绿色的Cr(OH)3沉淀后,再加入过量H2O2,小火加热至沉淀完全转变为Na2CrO4溶液后,再继续加热一段时间;继续加水至溶液体积为100mL,取20mL溶液酸化,再滴入指示剂,用新配制的0.2mol•L-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液进行滴定,到达滴定终点时,消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液36.00mL。
ii.取另外一份加入过量NaOH溶液,经过滤、洗涤、干燥后,将所得固体在空气中灼烧,得到铬的氧化物1.2g。
①写出i中滴定过程反应的离子方程式:
②步骤ii中得到的铬的氧化物的化学式为
更新时间:2023-01-11 18:38:34
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【推荐1】我国科学家设计的化学链重整联合CO2捕集制H2系统如下图所示:
(1)空气反应器中发生___________ 反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)重整气中有H2、CO、CO2、CH4和H2O,燃料反应器中CH4和NiO反应的化学方程式有___________ 。
(3)CaO吸收反应器中还发生蒸汽变换反应(CO与水蒸气或CH4与水蒸气反应)
①1 mol CH4和水蒸气生成CO2和H2吸收热量165 kJ,1 mol CH4和水蒸气生成CO和H2吸收热量206 kJ,CO(g) + H2O (g) =H2(g) + CO2(g) ΔH =___________ 。
② 反应温度对H2产率()、CO2捕集率()及产品气组成的影响如下图所示:
结合化学方程式说明图1中温度升高CO2捕集率降低的原因___________ ;解释图2中温度升高H2体积分数降低的原因___________ 。
(4)燃料反应器和吸收反应器中加入水蒸气的作用___________ 。
(1)空气反应器中发生
(2)重整气中有H2、CO、CO2、CH4和H2O,燃料反应器中CH4和NiO反应的化学方程式有
(3)CaO吸收反应器中还发生蒸汽变换反应(CO与水蒸气或CH4与水蒸气反应)
①1 mol CH4和水蒸气生成CO2和H2吸收热量165 kJ,1 mol CH4和水蒸气生成CO和H2吸收热量206 kJ,CO(g) + H2O (g) =H2(g) + CO2(g) ΔH =
② 反应温度对H2产率()、CO2捕集率()及产品气组成的影响如下图所示:
结合化学方程式说明图1中温度升高CO2捕集率降低的原因
(4)燃料反应器和吸收反应器中加入水蒸气的作用
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【推荐2】食品级304不锈钢是一种重要的生产原材料,其中含铬18%。工业上将尖晶石类矿石(主要成分为)综合利用,冶炼制造Cr和的流程如下(假设矿石中的杂质不参与反应):(1)①矿石中各元素化合价均为整数且无变价,则铬为________ 价。
②烧渣主要成分为一种含铁元素的红色粉末和,反应的化学方程式为________ 。
③上述流程Ⅰ~Ⅵ中涉及金属元素发生还原反应的步骤共有________ 步。(填1~6数字)
④和都是两性氢氧化物,请根据化学的类推思想写出与NaOH溶液反应的离子方程式:________ 。
(2)①流程Ⅵ会同时生成、KCl等产品,则每生成,理论上消耗KClO的质量为________ g。(结果保留1位小数)
②极易降价到铁的稳定价态+3价,是一种绿色环保多功能型水处理剂,它可用于杀菌消毒及净水的原因是________ 。
③若流程Ⅴ硝酸无剩余,流程Ⅵ的KClO调整为铁粉,则可在搅拌作用下生成磁性材料,工艺中与加入铁粉的物质的量之比最好为________ 。
②烧渣主要成分为一种含铁元素的红色粉末和,反应的化学方程式为
③上述流程Ⅰ~Ⅵ中涉及金属元素发生还原反应的步骤共有
④和都是两性氢氧化物,请根据化学的类推思想写出与NaOH溶液反应的离子方程式:
(2)①流程Ⅵ会同时生成、KCl等产品,则每生成,理论上消耗KClO的质量为
②极易降价到铁的稳定价态+3价,是一种绿色环保多功能型水处理剂,它可用于杀菌消毒及净水的原因是
③若流程Ⅴ硝酸无剩余,流程Ⅵ的KClO调整为铁粉,则可在搅拌作用下生成磁性材料,工艺中与加入铁粉的物质的量之比最好为
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【推荐3】三氧化二锑,又称锑白,在工业上作阻燃剂、填充剂等,用途广泛。一种利用辉锑矿粉(含及少量)制取锑白的工艺流程如图:
已知:①常温下,,。
②锑的常见价态为+3、+5价,其中具有强氧化性,在溶液中能发生较剧烈的水解生成。
(1)锑元素的原子序数为51,位于元素周期表第___________ 周期第___________ 族。
(2)溶浸时发生的主要反应的离子方程式为___________ 。
(3)加入还原Sb还原高价金属离子,能够提高产物锑白的纯度,原因是___________ 。
(4)水解会生成多种物质,较为稳定的是SbOCl,写出SbOCl在稀氨水中最终生成锑白的化学方程式:___________ ,锑白洗涤后便可干燥保存,检验洗净的试剂为___________ 。
(5)隔膜电解时,气体Z的分子式为___________ ;为平衡两极电荷,应使用___________ 交换膜(填“阴离子”“阳离子”或“质子”),理由是___________ 。
已知:①常温下,,。
②锑的常见价态为+3、+5价,其中具有强氧化性,在溶液中能发生较剧烈的水解生成。
(1)锑元素的原子序数为51,位于元素周期表第
(2)溶浸时发生的主要反应的离子方程式为
(3)加入还原Sb还原高价金属离子,能够提高产物锑白的纯度,原因是
(4)水解会生成多种物质,较为稳定的是SbOCl,写出SbOCl在稀氨水中最终生成锑白的化学方程式:
(5)隔膜电解时,气体Z的分子式为
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【推荐1】这次中美贸易战的矛盾激化,也让我们看到了中国半导体产业存在的诸多不足,俗话说“亡羊补牢,为时未晚”,找出存在的不足,然后针对地去解决问题,才能让半导体产业链发展壮大起来。三氯化氧磷(POCl3)是一种重要的化工原料,常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料。一研究小组在实验室模拟反应制备POCl3并测定产品含量。
资料卡片:
(1)若选用Na2SO3固体与70%浓H2SO4制取SO2,反应的离子方程式是:______________ 。
(2)溶液A为饱和食盐水,乙装置中应该盛装的试剂为__________ (填“P2O5”或“碱石灰”或“浓H2SO4”或“无水硫酸铜”);反应装置图的虚框中未画出的仪器最好选择______ (填“己”或“庚”)。
(3)甲、丁装置的作用除了用于气体的净化除杂外,还有_____________________________ 。
(4)水浴加热三颈烧瓶,控制反应温度在60~65℃,其原因是_________________________ 。
(5)产品经提纯后仍含少量PCl3杂质,通过佛尔哈德法可测定产品中POCl3的含量:准确称取1.500g样品在碘量瓶中摇动至完全水解,将水解液配成100 mL溶液,取10.00 mL于锥形瓶中,加入0.2000 mol·L-1的AgNO3溶液20.00mL(Ag++C1-=AgC1↓),再加少许硝基苯,用力振荡,使沉淀被有机物覆盖。加入NH4Fe(SO4)2作指示剂,用0.1000mol·L-1KSCN标准溶液滴定过量的AgNO3至终点(Ag++SCN-=AgSCN↓),做平行实验,平均消耗KSCN标准溶液10.00mL。
①达到滴定终点的现象是_____________________________________________________ 。
②POCl3的质量分数为________________________ 。
③已知:KSP(AgC1)=3.2×10-10 mol2·L-2,KSP(AgSCN)=2×10-12 mol2·L-2,若无硝基苯覆盖沉淀表面,测定POCl3的质量分数将___________ (填“偏大”、“偏小”、“无影响”)。
资料卡片:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 相对分子质量 | 其他 |
PCl3 | -93.6 | 76.1 | 137.5 | 遇水剧烈水解,易与O2反应 |
POCl3 | 1.25 | 105.8 | 153.5 | 遇水剧烈水解,能溶于PCl3 |
SOCl2 | -105 | 78.8 | 119 | 遇水剧烈水解,受热易分解 |
(1)若选用Na2SO3固体与70%浓H2SO4制取SO2,反应的离子方程式是:
(2)溶液A为饱和食盐水,乙装置中应该盛装的试剂为
(3)甲、丁装置的作用除了用于气体的净化除杂外,还有
(4)水浴加热三颈烧瓶,控制反应温度在60~65℃,其原因是
(5)产品经提纯后仍含少量PCl3杂质,通过佛尔哈德法可测定产品中POCl3的含量:准确称取1.500g样品在碘量瓶中摇动至完全水解,将水解液配成100 mL溶液,取10.00 mL于锥形瓶中,加入0.2000 mol·L-1的AgNO3溶液20.00mL(Ag++C1-=AgC1↓),再加少许硝基苯,用力振荡,使沉淀被有机物覆盖。加入NH4Fe(SO4)2作指示剂,用0.1000mol·L-1KSCN标准溶液滴定过量的AgNO3至终点(Ag++SCN-=AgSCN↓),做平行实验,平均消耗KSCN标准溶液10.00mL。
①达到滴定终点的现象是
②POCl3的质量分数为
③已知:KSP(AgC1)=3.2×10-10 mol2·L-2,KSP(AgSCN)=2×10-12 mol2·L-2,若无硝基苯覆盖沉淀表面,测定POCl3的质量分数将
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【推荐2】二氧化氯(ClO2)是黄绿色易溶于水的气体,熔点-59℃、沸点11℃,但其浓度过高时易发生分解,因此常将其制成NaClO2固体便于运输和贮存。回答下列问题:
(1)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:
①电解时发生反应化学方程式为_______ 。
②溶液X中大量存在的溶质有_______ (填化学式)。
(2)实验室中用过氧化氢法将ClO2制备成NaClO2固体,其实验装置如下图所示。
①A中发生的反应为2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,仪器A、B的名称分别是_______ 、_______ 。
②写出制备NaClO2固体的化学方程式:_______ 。冰水浴冷却的目的是_______ 。
③空气流速过快或过慢,均会降低NaClO2的产率,其原因是_______ 。
④为了测定NaClO2粗品的纯度,取上述粗产品10.0g溶于水配成1L溶液,取出10mL,溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应(NaClO 2被还原为Cl-,杂质不参加反应),加入2~3滴淀粉溶液,用0.20mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定,达到滴定达终点时用去标准液20.00mL,试计算NaClO2粗品的纯度_______ 。(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
(1)实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料,通过以下过程制备ClO2:
①电解时发生反应化学方程式为
②溶液X中大量存在的溶质有
(2)实验室中用过氧化氢法将ClO2制备成NaClO2固体,其实验装置如下图所示。
①A中发生的反应为2NaClO3+H2O2+H2SO4=2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O,仪器A、B的名称分别是
②写出制备NaClO2固体的化学方程式:
③空气流速过快或过慢,均会降低NaClO2的产率,其原因是
④为了测定NaClO2粗品的纯度,取上述粗产品10.0g溶于水配成1L溶液,取出10mL,溶液于锥形瓶中,再加入足量酸化的KI溶液,充分反应(NaClO 2被还原为Cl-,杂质不参加反应),加入2~3滴淀粉溶液,用0.20mol·L-1 Na2S2O3标准液滴定,达到滴定达终点时用去标准液20.00mL,试计算NaClO2粗品的纯度
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【推荐3】I、常温下,有浓度均为的下列4种溶液:
①NaCN溶液 ②NaOH溶液 ③溶液 ④溶液
(1)这4种溶液pH由大到小的顺序是______ (填序号)
(2)若分别向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③_____ ④(填“>”“<”或“=”)。
(3)向NaCN溶液中通入少量,则发生反应的离子方程式为______ 。
(4)泡沫灭火器中通常装有溶液和溶液,请写出这两种溶液混合时反应的离子方程式:______ 。
(5)已知25℃时,第一步水解的平衡常数,当溶液中时,溶液的pH=________ 。
II、某同学用酸性溶液测定绿矾产品中含量:请回答下列问题:
反应原理为:(在溶液中为无色)
a.称取11.5g绿矾产品,溶解,配制成1000mL溶液;
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000mol/L溶液滴定至终点
(6)若甲学生在实验过程中,记录滴定前后滴定管内液面读数如图所示,则此时消耗标准溶液的体积为_________ mL。
(7)此滴定实验达到终点的颜色变化为______ 。
(8)重复滴定4次,每次消耗酸性标准溶液的体积如表所示:
计算上述样品中的质量分数为______ 。(,,小数点后保留一位)
(9)若滴定前平视读数,滴定终点时仰视读数,则所测含量:______ 。(填“无影响”、“偏高”或“偏低”)。
①NaCN溶液 ②NaOH溶液 ③溶液 ④溶液
HCN | ||
(2)若分别向等体积的③和④中滴加盐酸至呈中性,则消耗盐酸的体积③
(3)向NaCN溶液中通入少量,则发生反应的离子方程式为
(4)泡沫灭火器中通常装有溶液和溶液,请写出这两种溶液混合时反应的离子方程式:
(5)已知25℃时,第一步水解的平衡常数,当溶液中时,溶液的pH=
II、某同学用酸性溶液测定绿矾产品中含量:请回答下列问题:
反应原理为:(在溶液中为无色)
a.称取11.5g绿矾产品,溶解,配制成1000mL溶液;
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000mol/L溶液滴定至终点
(6)若甲学生在实验过程中,记录滴定前后滴定管内液面读数如图所示,则此时消耗标准溶液的体积为
(7)此滴定实验达到终点的颜色变化为
(8)重复滴定4次,每次消耗酸性标准溶液的体积如表所示:
第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | |
17.10 | 19.98 | 20.00 | 20.02 |
(9)若滴定前平视读数,滴定终点时仰视读数,则所测含量:
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【推荐1】用含铬不锈钢废渣(含SiO2、Cr2O3、Fe2O3、Al2O3等)制取Cr2O3(铬绿)的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“碱熔”时,为使废渣充分氧化可采取的措施是_______ 、_______ 。
(2)Cr2O3、KOH、O2反应生成K2CrO4的化学方程式为_______ 。
(3)“水浸”时,碱熔渣中的KFeO2强烈水解生成的难溶物为_______ (填化学式,下同),“酸化”后过滤所得滤渣的主要成分为_______ 。
(4)常温下,“酸化”时pH不宜过低的原因是_______ ;若此时溶液的,则_______ mol/L。{已知:常温下,}
(5)“还原”时发生反应的离子方程式 为_______ 。
(6)由Cr(OH)3制取铬绿的方法是_______ 。
回答下列问题:
(1)“碱熔”时,为使废渣充分氧化可采取的措施是
(2)Cr2O3、KOH、O2反应生成K2CrO4的化学方程式为
(3)“水浸”时,碱熔渣中的KFeO2强烈水解生成的难溶物为
(4)常温下,“酸化”时pH不宜过低的原因是
(5)“还原”时发生反应的
(6)由Cr(OH)3制取铬绿的方法是
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【推荐2】钒铬还原渣是钠化提钒过程的固体废弃物,其主要成分为VO2·xH2O、Cr(OH)3及少量的SiO2,一种初步分离钒铬还原渣中钒铬并获得Na2Cr2O7的工艺流程如下:
已知:①“酸浸”后VO2·xH2O转化为VO2+;
②Cr(OH)3的Ksp近似为1×10-30;
③有关物质的溶解度(g/100gH2O)如下表所示:
回答下列问题:
(1)“滤渣”的主要成分是_______ ,“氧化”生成VO,发生反应的离子方程式为_______ 。
(2)若“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.1mol/L,则“水解沉钒”调pH的范围是2.5~_______ (小数点后保留一位)。
(3)“溶液1”中含CrO,加入H2O2后发生反应的离子方程式为_______ ,加入 时温度不能过高的原因是_______ 。
(4)“多步操作”包括蒸发浓缩、_______ 、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤。
(5)研究温度对Na2S2O8与H2O2的氧化—水解沉钒率的影响,得到如图所示结果。钒铬还原渣酸浸液初始温度在90℃左右,降低温度能耗增加。由图可知,分别采用H2O2、Na2S2O8进行“氧化”时,应选择的适宜温度是______ 。
(6)在“溶液2”中加入过量稀硫酸调节pH后,采用石墨电极电解制备金属铬,请写出阴极电极反应程式:_______ 。
已知:①“酸浸”后VO2·xH2O转化为VO2+;
②Cr(OH)3的Ksp近似为1×10-30;
③有关物质的溶解度(g/100gH2O)如下表所示:
温度/℃ | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
Na2Cr2O7 | 183.6 | 215.1 | 269.2 | 376.4 | 415.0 |
Na2SO4 | 19.5 | 48.8 | 45.3 | 43.7 | 42.5 |
(1)“滤渣”的主要成分是
(2)若“含Cr3+净化液”中c(Cr3+)=0.1mol/L,则“水解沉钒”调pH的范围是2.5~
(3)“溶液1”中含CrO,加入H2O2后发生反应的离子方程式为
(4)“多步操作”包括蒸发浓缩、
(5)研究温度对Na2S2O8与H2O2的氧化—水解沉钒率的影响,得到如图所示结果。钒铬还原渣酸浸液初始温度在90℃左右,降低温度能耗增加。由图可知,分别采用H2O2、Na2S2O8进行“氧化”时,应选择的适宜温度是
(6)在“溶液2”中加入过量稀硫酸调节pH后,采用石墨电极电解制备金属铬,请写出阴极电极反应程式:
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【推荐3】三四氢呋喃合氯化铬[]是一种重要的有机反应的催化剂。某研究小组以(绿色固体)、四氢呋喃(,简写为THF)等物质为原料制备三四氢呋喃合氯化铬的过程如下。
Ⅰ.制备无水
回答下列问题:
(1)本实验持续通入的目的为___________ 。
(2)反应管的温度升到660℃时发生反应,生成和(光气),其化学方程式为________ 。
Ⅱ.合成
已知:①四氢呋喃(THF)为常见的有机溶剂,沸点66℃。
②制备的主要反应:。
③与都极易与水反应,铬(Ⅱ)对的合成有催化作用
实验步骤如下:将制备的无水和极少量锌粉放入滤纸套筒内,双颈烧瓶中加入足量无水THF,实验时烧瓶中THF受热蒸发,蒸气沿“索氏提取器”导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒内与套简内的固体物质接触发生反应。当液面达到“索氏提取器”虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回双颈烧瓶。从而实现了THF与的连续反应及产物的连续萃取。
(3)加入少量Zn粉的目的是___________ 。
(4)试剂A应为___________ (填写编号)。
a. b.NaOH溶液 c.浓硫酸
(5)双颈烧瓶中四氢呋喃的作用是①___________ 、②___________ 。
(6)本实验使用索氏提取器的优点是:___________ 。
(7)合成反应完成后,取下双颈烧瓶,蒸发THF得到固体产品4.60g。则该实验的产率为___________ %(保留小数点后两位)。[已知:的摩尔质量为152g/mol;的摩尔质量为374.5g/mol]
Ⅰ.制备无水
回答下列问题:
(1)本实验持续通入的目的为
(2)反应管的温度升到660℃时发生反应,生成和(光气),其化学方程式为
Ⅱ.合成
已知:①四氢呋喃(THF)为常见的有机溶剂,沸点66℃。
②制备的主要反应:。
③与都极易与水反应,铬(Ⅱ)对的合成有催化作用
实验步骤如下:将制备的无水和极少量锌粉放入滤纸套筒内,双颈烧瓶中加入足量无水THF,实验时烧瓶中THF受热蒸发,蒸气沿“索氏提取器”导管2上升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒内与套简内的固体物质接触发生反应。当液面达到“索氏提取器”虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回双颈烧瓶。从而实现了THF与的连续反应及产物的连续萃取。
(3)加入少量Zn粉的目的是
(4)试剂A应为
a. b.NaOH溶液 c.浓硫酸
(5)双颈烧瓶中四氢呋喃的作用是①
(6)本实验使用索氏提取器的优点是:
(7)合成反应完成后,取下双颈烧瓶,蒸发THF得到固体产品4.60g。则该实验的产率为
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