某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体:
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列问题:
(1)基态镍原子的价层电子排布式为_______ 。
(2)“碱浸”中的两个作用,一个是溶解铝及其氧化物,另一个是_______ 。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”中的铝元素恰好完全转化为沉淀的为_______ 。(通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全;;,,)
(3)“转化”中发生的离子反应为_______ 。
(4)利用上述表格数据,如果“转化”后的溶液中浓度为,则“调”应控制的范围是_______ 。
(5)硫酸镍在强碱溶液中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。写出该反应的离子方程式_______ 。
(6)由滤液③得到硫酸镍晶体的一系列操作为_______ 。
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子 | ||||
开始沉淀时的 | 7.2 | 3.7 | 2.2 | 7.5 |
沉淀完全时的 | 8.7 | 4.7 | 3.2 | 9.0 |
(1)基态镍原子的价层电子排布式为
(2)“碱浸”中的两个作用,一个是溶解铝及其氧化物,另一个是
(3)“转化”中发生的离子反应为
(4)利用上述表格数据,如果“转化”后的溶液中浓度为,则“调”应控制的范围是
(5)硫酸镍在强碱溶液中用氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。写出该反应的离子方程式
(6)由滤液③得到硫酸镍晶体的一系列操作为
更新时间:2023-02-20 08:44:48
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解答题-工业流程题
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【推荐1】纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,以主要成分为CuFeS2的黄铜矿(含有杂质SiO2)为原料制取纳米Cu2O的一种工艺流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)“滤渣1”中含有硫单质及___________ 。
(2)“调pH”的过程中也能用___________ (写出一种物质即可)来代替CuO,要使Fe3+完全沉淀,则溶液的pH至少为___________ (已知该工艺条件下Ksp[Fe(OH)3]≈8×10-38,Kw≈1×10-14,lg2≈0.3,化学上认为当离子浓度小于1×10-5mol·L-1时沉淀完全)。
(3)现代工业也可用铜作电极,电解食盐水制备Cu2O,写出:a.阴极的电极反应式为___________ ;b.制备氧化亚铜的化学方程式为___________ ;c.电解过程中Cl-的浓度___________ 。(填“变小”“变大”“不变”)
请回答下列问题:
(1)“滤渣1”中含有硫单质及
(2)“调pH”的过程中也能用
(3)现代工业也可用铜作电极,电解食盐水制备Cu2O,写出:a.阴极的电极反应式为
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解答题-工业流程题
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(0.65)
解题方法
【推荐2】钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂,由钼精矿(主要成分是MoS2,含少量PbS等)制备钼酸钠晶体的部分流程如图所示:
(1)Na2MoO4·2H2O中钼元素的化合价为______ ;
(2)焙烧时为了使钼精矿充分反应,可采取的措施是_______ (答出一条即可);
(3)焙烧过程中钼精矿发生的主要反应的化学方程式为MoS2+O2MoO3+SO2(未配平),该反应中氧化产物是______ (填化学式);当生成1molSO2时,该反应转移的电子的物质的量为_______ mol;
(4)碱浸时,MoO3与Na2CO3溶液反应的离子方程式为___________ ;
(5)过滤后的碱浸液结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去。当BaMoO4开始沉淀时,的去除率为97.5%,已知:碱浸液中c()=0.40mol/L,c()=0.040mol/L,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,则Ksp(BaMoO4)=_______ [加入Ba(OH)2固体引起的溶液体积变化可忽略]。
(1)Na2MoO4·2H2O中钼元素的化合价为
(2)焙烧时为了使钼精矿充分反应,可采取的措施是
(3)焙烧过程中钼精矿发生的主要反应的化学方程式为MoS2+O2MoO3+SO2(未配平),该反应中氧化产物是
(4)碱浸时,MoO3与Na2CO3溶液反应的离子方程式为
(5)过滤后的碱浸液结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去。当BaMoO4开始沉淀时,的去除率为97.5%,已知:碱浸液中c()=0.40mol/L,c()=0.040mol/L,Ksp(BaSO4)=1.0×10-10,则Ksp(BaMoO4)=
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解答题-无机推断题
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(0.65)
解题方法
【推荐3】短周期的五种元素A、B、C、D、E,原子序数依次增大。A、B、C三种元素电子层数之和是5。A、B两元素原子最外层电子数之和等于C元素原子最外层电子数;B元素原子最外电子层上的电子数是它的电子层数的2倍,A与D可以形成原子个数比分别为1∶1和2∶1的两种液态化合物;E单质用于净化水质。
请回答:
(1)写出D在元素周期表中的位置_____________________ ,
E的原子结构示意图是________ 。
下列可以验证C与D两元素原子得电子能力强弱的实验事实是____ (填写编号)。
A.比较这两种元素的气态氢化物的沸点
B.比较只有这两种元素所形成的化合物中的化合价
C.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
D.比较这两种元素的单质与氢气化合的难易
(2)由A、B两种元素组成的最简单的化合物,写出其电子式____ 。
(3)均由A、B、C、D四种元素组成的甲、乙两种化合物,都既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应,甲为无机盐,其化学式为____ ,乙为天然高分子化合物的水解产物,且是同类物质中相对分子质量最小的,其结构简式为___________ 。
(4)胶态磁流体在医学上有重要的用途,而纳米级Fe3O4是磁流体中的重要粒子,其制备过程可简单表示如下:
①将化合物CA3通入等物质的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中,生成两种碱,写出该反应过程的总的离子方程式___________________________________ 。
②上述反应生成的两种碱继续作用,得到Fe3O4。
(5)已知下表数据:
若使混合液中FeSO4、Fe2(SO4)3的浓度均为2.0 mol·L-1,则混合液中c(OH-)不得大于____ mol·L-1。
请回答:
(1)写出D在元素周期表中的位置
E的原子结构示意图是
下列可以验证C与D两元素原子得电子能力强弱的实验事实是
A.比较这两种元素的气态氢化物的沸点
B.比较只有这两种元素所形成的化合物中的化合价
C.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
D.比较这两种元素的单质与氢气化合的难易
(2)由A、B两种元素组成的最简单的化合物,写出其电子式
(3)均由A、B、C、D四种元素组成的甲、乙两种化合物,都既可以与盐酸反应又可以与NaOH溶液反应,甲为无机盐,其化学式为
(4)胶态磁流体在医学上有重要的用途,而纳米级Fe3O4是磁流体中的重要粒子,其制备过程可简单表示如下:
①将化合物CA3通入等物质的量的FeSO4、Fe2(SO4)3的混合溶液中,生成两种碱,写出该反应过程的总的离子方程式
②上述反应生成的两种碱继续作用,得到Fe3O4。
(5)已知下表数据:
物质 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
Ksp/25 ℃ | 2.0×10-16 | 4.0×10-36 |
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解答题-结构与性质
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解题方法
【推荐1】锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态 Ge 原子的简化电子排布式为_______ 。
(2)Ge 与 C 是同族元素,C 原子之间可以形成双键、三键,但 Ge 原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析,原因是_______ 。
(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因_______ 。
(4)Ge 单晶具有金刚石型结构,其中 Ge 原子的杂化方式为_______ ,微粒之间存在的作用力是_______ 。
(5)晶胞有两个基本要素:①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,下图为 Ge 单晶的晶胞,其中原子坐标参数 A 为(0, 0,0);B 为(1/2 ,0,1/2);C 为(1/2 ,1/2 ,0);则 D 原子的坐标参数为_______ 。与 C 原子最近的原子有_______ 个。
②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状,已知 Ge 单晶的晶胞参数 a=565.76 pm,其密度为_______ g·cm-3(列出计算式即可)。
(1)基态 Ge 原子的简化电子排布式为
(2)Ge 与 C 是同族元素,C 原子之间可以形成双键、三键,但 Ge 原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析,原因是
(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因
GeCl4 | GeBr4 | GeI4 | |
熔点/℃ | -49.5 | 26 | 146 |
沸点/℃ | 83.1 | 186 | 约400 |
(5)晶胞有两个基本要素:①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,下图为 Ge 单晶的晶胞,其中原子坐标参数 A 为(0, 0,0);B 为(1/2 ,0,1/2);C 为(1/2 ,1/2 ,0);则 D 原子的坐标参数为
②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状,已知 Ge 单晶的晶胞参数 a=565.76 pm,其密度为
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解答题-无机推断题
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【推荐2】周期表前四周期的元素ab、c、d、e,f原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族;e的外围电子排布式为,f的最外层只有一个电子,但次外层有18个电子。回答下列问题:
(1)b、c两元素形成的化合物,俗名“笑气”,是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一、它与互为___________ ,已知c只与一个b原子成键,则的结构式为___________
(2)a、b、c、d四种元素形成的一种正盐,阴离子的立体构型呈三角锥形,则该正盐的化学式为___________ ,其阳离子与阴离子VSEPR模型___________ (填“相同”或“不相同”)
(3)e形成的简单离子中较稳定的是___________ (填离子符号),其原因是___________
(4)能与多种配体形成配位数为4的配合物。在的硫酸盐溶液中加入过量KCN生成配合物的化学式是___________ ,配体中共价键的类型有___________
(5)已知f的堆积方式是面心立方最密堆积,该晶胞中f原子的空间利用率为___________
(1)b、c两元素形成的化合物,俗名“笑气”,是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一、它与互为
(2)a、b、c、d四种元素形成的一种正盐,阴离子的立体构型呈三角锥形,则该正盐的化学式为
(3)e形成的简单离子中较稳定的是
(4)能与多种配体形成配位数为4的配合物。在的硫酸盐溶液中加入过量KCN生成配合物的化学式是
(5)已知f的堆积方式是面心立方最密堆积,该晶胞中f原子的空间利用率为
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【推荐3】过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)晶体性质具有Na2CO3和H2O2 的双重性,被广泛用于氧气发生、漂白杀菌、污水处理、金属表面处理以及高分子聚合控制等。
(1)Na 原子的核外电子排布式为_____ ,O 原子核外 L 层上有_______ 种能量不同的电子,H2O2 的电子式是_____________________________________________
(2)设计一个简单实验,比较O 元素与其同主族短周期元素的非金属性强弱(简要写出实验方法、实验现象和结论)_____ ;并用原子结构知识对作出的结论进行解释_____ 。
(3)用一个离子方程式表示过碳酸钠溶液显碱性的原因________________________ 。
(4)高锰酸根离子()水对人体危害极大,可用过碳酸钠改性赤泥进行处理,反应如下:
_____+_______CO+___H2O2→___MnCO3+___□+____OH-+____H2O
补全并配平上述化学反应过程式_____ ;反应中,过碳酸钠起沉淀剂和_________ 剂作用;若将 1L 含Mn 2000mg·L-1 的含高锰酸根离子的废水处理至含Mn 1.2mg·L-1,则转移电子数为_____ mol(保留 2 位小数)
(1)Na 原子的核外电子排布式为
(2)设计一个简单实验,比较O 元素与其同主族短周期元素的非金属性强弱(简要写出实验方法、实验现象和结论)
(3)用一个离子方程式表示过碳酸钠溶液显碱性的原因
(4)高锰酸根离子()水对人体危害极大,可用过碳酸钠改性赤泥进行处理,反应如下:
_____+_______CO+___H2O2→___MnCO3+___□+____OH-+____H2O
补全并配平上述化学反应过程式
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解答题-工业流程题
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【推荐1】以硫酸工业生产后的硫铁矿烧渣(主要成分为、,还含有少量、制备铁红颜料()的生产流程如下:回答下列问题:
(1)要提高酸浸的效率,可采取的措施为___________ (任写一种)。
(2)“酸浸”过程中与稀硫酸反应,该反应的化学方程式为___________ 。
(3)“步骤1”的操作名称为___________ ,“滤渣1”的主要成份为___________ 。
(4)加入过量铁粉的目的有以下两点:
①除去过量的硫酸;
②___________ 。检验“滤液X”金属阳离子是否完全转化适宜的试剂为___________ 。
(5)“滤液Y”反应生成的同时产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,该反应的离子方程式为___________ ,“滤液Z”中主要成份的用途为___________ (任写一种)。
(6)若经“步骤3”得到,使其完全焙烧得到铁红(),理论上需要氧气的体积为___________ L(标准状况下)。
(1)要提高酸浸的效率,可采取的措施为
(2)“酸浸”过程中与稀硫酸反应,该反应的化学方程式为
(3)“步骤1”的操作名称为
(4)加入过量铁粉的目的有以下两点:
①除去过量的硫酸;
②
(5)“滤液Y”反应生成的同时产生无色无味且能使澄清石灰水变浑浊的气体,该反应的离子方程式为
(6)若经“步骤3”得到,使其完全焙烧得到铁红(),理论上需要氧气的体积为
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解答题-工业流程题
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【推荐2】某含砷(As)的有毒工业废水经如图流程转化为粗,已知:亚砷酸钙微溶于水,砷酸钙难溶于水。
(1)砷是氮的同族元素,且比氮多2个电子层,则As在元素周期表中的位置为___________ ,的电子式为___________ 。
(2)“碱浸”的目的是将废水中的和转化为盐,转化为的离子方程式为___________ 。
(3)“氧化”时,1mol 转化为至少需要___________ mol。
(4)通过对溶液进行加热,再过滤可制得粗。在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如图所示。为提高粗的沉淀率,则“结晶”过程应控制的最佳条件是温度___________ 、硫酸浓度___________ 。
(5)从绿色化学和综合利用的角度考虑,滤液2需要处理,可将滤液2返回___________ 环节循环使用。
(1)砷是氮的同族元素,且比氮多2个电子层,则As在元素周期表中的位置为
(2)“碱浸”的目的是将废水中的和转化为盐,转化为的离子方程式为
(3)“氧化”时,1mol 转化为至少需要
(4)通过对溶液进行加热,再过滤可制得粗。在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度(S)曲线如图所示。为提高粗的沉淀率,则“结晶”过程应控制的最佳条件是温度
(5)从绿色化学和综合利用的角度考虑,滤液2需要处理,可将滤液2返回
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解答题-实验探究题
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【推荐3】2018年11月,河南省环境监测中心基于卫星遥感数据共监测到秸秆焚烧火点 29个,秸秆燃烧后的草木灰的主要成分是碳酸押,还含有少量的硫酸钾,氯化钾和部分难溶物。某实验中学对秸秆燃烧后的草木灰中的成分进行了探究。
(1)上述流程中操作Ⅱ为_____ (填“过滤”或“分液"),操作Ⅲ中需要使用玻璃棒,其作用为_____ 。
(2)白色沉淀中所含物质的化学式:________ 。写出生成此沉淀的化学方程式:_____ ;____ 。
(3)下列关于秸秆燃烧的说法不合理的是______
A.焚烧粘秆极易引燃周围的易燃物从而引发火灾
B.焚烧秸秆形成的烟雾,会造成空气能见度下降,进而引发交通事故,影响道路交通和航空安全
C.秸秆燃烧会产生钾肥,可以广泛推广,大力支持就地焚烧秸秆
(1)上述流程中操作Ⅱ为
(2)白色沉淀中所含物质的化学式:
(3)下列关于秸秆燃烧的说法不合理的是
A.焚烧粘秆极易引燃周围的易燃物从而引发火灾
B.焚烧秸秆形成的烟雾,会造成空气能见度下降,进而引发交通事故,影响道路交通和航空安全
C.秸秆燃烧会产生钾肥,可以广泛推广,大力支持就地焚烧秸秆
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解答题-工业流程题
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【推荐1】磷酸二氢锂作为锂电池正极新型材料磷酸铁锂的原料,还能用于有机反应的催化剂。某研究小组制备,设计如下流程:
已知:在20℃时溶解度为126g,且随温度变化不大,难溶于醇。:,;:,,。
请回答:
(1)第②步中反应完全的现象是___________ 。
(2)第③步中煮沸的目的是___________ 。
(3)第④步调pH适合的物质是___________ (填化学式)。
(4)请给出方法l的操作顺序(从下列选项选择合适操作并按序排列):_________
活性炭脱色→(___________)→(___________)→(___________)→(___________)→干燥。
a.趁热过滤 b.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热 c.冷却 d.减压过滤
e.蒸发至溶液中出现大量晶体,停止加热 f.乙醇洗涤 g.冷水洗涤
(5)方法2包括醇盐析、过滤、洗涤、干燥等步骤。根据以下图表判断,下列说法不正确 的是___________。
(6)若按的比例,将98.0%的高纯碳酸锂50.0g加入到磷酸溶液中,应用方法2得到104.0g ,则的产率为___________ (保留三位有效数字)。
已知:在20℃时溶解度为126g,且随温度变化不大,难溶于醇。:,;:,,。
请回答:
(1)第②步中反应完全的现象是
(2)第③步中煮沸的目的是
(3)第④步调pH适合的物质是
(4)请给出方法l的操作顺序(从下列选项选择合适操作并按序排列):
活性炭脱色→(___________)→(___________)→(___________)→(___________)→干燥。
a.趁热过滤 b.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热 c.冷却 d.减压过滤
e.蒸发至溶液中出现大量晶体,停止加热 f.乙醇洗涤 g.冷水洗涤
(5)方法2包括醇盐析、过滤、洗涤、干燥等步骤。根据以下图表判断,下列说法
A.由图1可知,丙三醇的加入会使磷酸二氢锂的产率下降,加入量越多,产率越低,原因是丙三醇粘度很大,严重影响产物的过滤 |
B.由图2至图4可知,最佳控制条件是乙醇与磷酸质量比为2∶3,结晶温度0℃,结晶时间120min |
C.图5可知,方法1(a曲线)蒸发浓缩结晶时易得到大颗粒晶体,原因是水溶液中溶解度随温度变化较小,形成的晶核较少,晶体长大过程缓慢 |
D.图5可知,方法2(b曲线)乙醇盐析方法得到的晶体可用滤纸过滤 |
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【推荐2】某化工厂从废钼(Mo)催化剂(主要成分为、CoO、、)(中回收钴、铁、钼等,工艺流程如图:
已知:①“焙烧”过程中,转化为,转化为(易水解)。CoO转化为;
②常温下,,。
回答下列问题:
(1)“焙烧”过程中产生的气体Ⅰ的主要成分为_______ 。
(2)“焙烧”过程中,转化为,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______ 。
(3)“焙烧”过程中和反应的化学方程式为_______ 。
(4)“熔砂”加水溶解时,加热的作用一方面是让可溶物充分溶解,另一方面是_______ 。
(5)“滤渣Ⅰ”中的和、稀反应的化学方程式为_______ 。
(6)“滤渣Ⅱ”的成分为_______ (写化学式)。
(7)常温下,“溶液”中加入溶液调节溶液的pH,当恰好完全沉淀时,溶液的pH为_______ [已知: mol⋅L时,可以认为已完全沉淀]。
已知:①“焙烧”过程中,转化为,转化为(易水解)。CoO转化为;
②常温下,,。
回答下列问题:
(1)“焙烧”过程中产生的气体Ⅰ的主要成分为
(2)“焙烧”过程中,转化为,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为
(3)“焙烧”过程中和反应的化学方程式为
(4)“熔砂”加水溶解时,加热的作用一方面是让可溶物充分溶解,另一方面是
(5)“滤渣Ⅰ”中的和、稀反应的化学方程式为
(6)“滤渣Ⅱ”的成分为
(7)常温下,“溶液”中加入溶液调节溶液的pH,当恰好完全沉淀时,溶液的pH为
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【推荐3】对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含、、。一种回收利用废催化剂的工艺流程如下图。
(1)“焙烧”时,转化为,中Mo的化合价为_______ ,出该步骤相应的化学方程式_______ 。
(2)溶浸后的溶液中,铝元素以的形态存在。写出“沉铝”时使铝元素恰好沉淀完全的离子方程式为_______ 。
(3)“沉钼”后,滤液X的溶质主要是_______ (写化学式)。
(4)在水中呈胶状,陈化是指将溶液静止存放一段时间,陈化的作用是_______ 。
(5)已知中元素的化合价为0价。
①在“反应”中的氧化剂和还原剂物质的量之比为_______ 。
②是一种可以循环利用的物质,是_______ (填化学式)。
回答下列问题:
(1)“焙烧”时,转化为,中Mo的化合价为
(2)溶浸后的溶液中,铝元素以的形态存在。写出“沉铝”时使铝元素恰好沉淀完全的离子方程式为
(3)“沉钼”后,滤液X的溶质主要是
(4)在水中呈胶状,陈化是指将溶液静止存放一段时间,陈化的作用是
(5)已知中元素的化合价为0价。
①在“反应”中的氧化剂和还原剂物质的量之比为
②是一种可以循环利用的物质,是
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