高考化学总复习第5章物质结构元素周期律学案五元素的综合推断配套课件新人教版.ppt

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1、学案五元素的综合推断学案五元素的综合推断【教学目标】【教学目标】1.1.了解元素推断题的题型和特征。了解元素推断题的题型和特征。2.2.巩固元素周期表的构成及元素周期律的应用。巩固元素周期表的构成及元素周期律的应用。3.3.掌握元素推断常见方法及解题策略。掌握元素推断常见方法及解题策略。【教学重点】【教学重点】元素推断常元素推断常见方法。方法。【考情分析】【考情分析】命题点命题点三年考情三年考情分析解读分析解读原子原子结构构推断推断2017课标T9,2016课标T8,2015课标T8,2015课标T10高考考高考考纲要求要求“根据根据图表、数据等所表、数据等所给背景材料,分背景材料,分析有关析

2、有关现象的象的变化化规律律”,此,此类型的考型的考题常受命常受命题者者的青的青睐。命。命题形式通常有两种:一种是通形式通常有两种:一种是通过观察、比察、比较图表中数据的表中数据的变化化趋势,总结出有关出有关规律,再运用律,再运用于解于解题过程中。第二种是以文字形式程中。第二种是以文字形式给出,先出,先进行元行元素的推断,再以所得元素素的推断,再以所得元素为载体体进行有关知行有关知识的考的考查,赋分一般分一般6分,本部分分,本部分试题难度中等,本部分内容是度中等,本部分内容是高考考高考考查的重点。的重点。元素周期元素周期律推断律推断2017课标T12,2016课标T12物物质综合合推断推断201

3、7课标T12,2016课标T91.结构与位置互推是解题的核心结构与位置互推是解题的核心(1)掌掌握握四四个个关关系系式式:电子子层数数周周期期数数;质子子数数原原子子序序数数;最最外外层电子子数数主族序数;主族序数;主族元素的最高正价主族序数主族元素的最高正价主族序数(O、F除外除外),负价主族序数价主族序数8。(2)熟熟练掌掌握握周周期期表表的的结构构及及周周期期表表中中的的一一些些特特殊殊规律律:“凹凹”型型结构构的的“三三短短三三长一一不不全全,七七主主七七副副八八零零完完”;各各周周期期元元素素种种类;稀稀有有气气体体的的原原子子序序数数及及在在周周期表中的位置;期表中的位置;同主族上

4、下相同主族上下相邻元素原子序数的关系。元素原子序数的关系。2.性质与位置互推是解题的关键性质与位置互推是解题的关键熟熟悉悉元元素素周周期期表表中中同同周周期期、同同主主族族元元素素性性质的的递变规律律,主主要要包包括括:(1)元元素素的的金金属属性、非金属性;性、非金属性;(2)气气态氢化物的化物的稳定性;定性;(3)最高价氧化物最高价氧化物对应水化物的酸碱性;水化物的酸碱性;(4)金属与水或酸反金属与水或酸反应置置换H2的的难易程度。易程度。3.结构和性质的互推是解题的要素结构和性质的互推是解题的要素(1)电子子层数数和和最最外外层电子子数数决决定定元元素素原原子子的的金金属属性性和和非非金

5、金属属性性;(2)同同主主族族元元素素最最外外层电子子数数相相同同,化化学学性性质相相似似;(3)正正确确推推断断原原子子半半径径和和离离子子半半径径的的大大小小及及结构构特特点点;(4)判断元素金属性和非金属性的判断元素金属性和非金属性的强强弱。弱。4.关系总结关系总结5.解题模板:解题模板:“两步两步”快速突破元素推断题快速突破元素推断题考点指考点指导1依据原子依据原子结构特点推断元素构特点推断元素【典典例例1】(2018重重庆庆适适应应性性测测试试)短短周周期期元元素素a、b、c、d的的原原子子序序数数依依次次增增大大,c、a、b最最外外层电子子数数为等等差差数数列列,公公差差为2,a、

6、c的的价价电子子数数之之和和为6,d的的核核外外电子子数数等等于于b的核外的核外电子数加子数加8。下列叙述。下列叙述错误的是的是()A.a和和b可形成气可形成气态化合物化合物B.c的原子半径小于的原子半径小于d的原子半径的原子半径C.b和和c形成的化合物形成的化合物为离子化合物离子化合物D.a和和d最高价氧化物的水化物均呈酸性最高价氧化物的水化物均呈酸性师生互动师生互动第一步:挖掘第一步:挖掘题干信息,确定元素名称干信息,确定元素名称第二步:根据元素周期表、周期律,判断第二步:根据元素周期表、周期律,判断结论选项选项判断依据判断依据结论结论AC、O可以形成气可以形成气态化合物化合物CO、CO2

7、等等正确正确BMg、S同周期,原子半径:同周期,原子半径:MgS错误CMgO为离子化合物离子化合物正确正确DC、S的最高价氧化物的水化物分的最高价氧化物的水化物分别为H2CO3、H2SO4,呈酸性,呈酸性正确正确答案答案B名师总结名师总结1.根据核外电子的排布三大规律推断元素根据核外电子的排布三大规律推断元素(1)最外最外层电子子规律律最外最外层电子数子数(N)3N次外次外层电子数子数元素在周期表元素在周期表中的位置中的位置主族主族第第A族、第族、第A族、第族、第族、副族、族、副族、0族元素氦族元素氦第二周期第二周期(2)“阴阴三三、阳阳四四”规律律:某某元元素素阴阴离离子子最最外外层电子子数

8、数与与次次外外层相相同同,该元元素素位位于于第第三周期;若三周期;若为阳离子,阳离子,则位于第四周期。位于第四周期。(3)“阴阴上上、阳阳下下”规律律:电子子层结构构相相同同的的离离子子,若若电性性相相同同,则位位于于同同周周期期,若若电性不同,性不同,则阳离子位于阴离子的下一周期。阳离子位于阴离子的下一周期。2.根据元素在周期表中位置,确定其化合物的化学式根据元素在周期表中位置,确定其化合物的化学式知知道道元元素素在在周周期期表表中中的的主主族族序序数数后后,根根据据化化合合价价规律律就就可可以以写写出出它它的的化化合合物物的的化化学学式,例如式,例如(用用R代表元素代表元素):AAAA氢化

9、物氢化物RH4RH3H2RHR最高价氧化物最高价氧化物RO2R2O5RO3R2O7最高价含氧酸最高价含氧酸H4RO4或或H2RO3H3RO4或或HRO3H2RO4HRO4【对点训练】【对点训练】1.a a、b b、c c、d d为为原原子子序序数数依依次次增增大大的的四四种种短短周周期期主主族族元元素素,其其原原子子核核外外L L电电子子层层的的电电子子数分别为数分别为0 0、5 5、6 6、8 8,它们的最外层电子数之和为,它们的最外层电子数之和为1717,下列说法不正确的是,下列说法不正确的是( () )A.原子半径:原子半径:bcB.最高价氧化物最高价氧化物对应水化物的酸性:水化物的酸性

10、:bdC.单质沸点:沸点:dcD.a、b、c可能存在于同一离子化合物中可能存在于同一离子化合物中解解析析由由a、b、c、d原原子子核核外外L电电子子层层的的电电子子数数分分别别为为0、5、6、8,结结合合a、b、c、d为为原原子子序序数数依依次次增增大大的的四四种种短短周周期期主主族族元元素素,可可知知a、b、c分分别别为为氢氢、氮氮、氧氧元元素素,d为为第第三三周周期期主主族族元元素素;再再结结合合四四种种元元素素的的原原子子最最外外层层电电子子数数之之和和为为17,可可知知d为为磷磷元元素素。同同一一周周期期主主族族元元素素从从左左到到右右原原子子半半径径依依次次减减小小,则则原原子子半半

11、径径:NO,A项项错错误误;氮氮、磷磷元元素素同同主主族族,氮氮的的非非金金属属性性强强,故故HNO3的的酸酸性性强强于于H3PO4,B项项正正确确;常常温温下下,磷磷元元素素形形成成的的单单质质呈呈固固态态,而而氧氧气气和和臭臭氧氧均均呈呈气气态态,故故C项项正正确确;NH4NO3中含有氢、氮、氧三种元素,且中含有氢、氮、氧三种元素,且NH4NO3属于离子化合物,故属于离子化合物,故D项正确。项正确。答案答案A2.(2018山山 东东 名名 校校 联联 盟盟 期期 末末 联联 考考 )叶叶 腊腊 石石 是是 一一 种种 重重 要要 的的 化化 工工 原原 料料 , 化化 学学 式式 为X2Y

12、4Z10(ZW)2,其其中中X、Y、Z、W为短短周周期期元元素素,X与与Y为同同一一周周期期相相邻元元素素,Y的的最最外外层电子子为次次外外层的的一一半半,X为地地壳壳中中含含量量最最多多的的金金属属元元素素,X的的离离子子与与ZW含含有相同的有相同的电子。下列子。下列说法正确的是法正确的是()A.原子半径:原子半径:YXZWB.最最简单氢化物的沸点:化物的沸点:YZC.Z和和W可可组成多个等成多个等电子微粒子微粒D.X和和Y的最高价氧化物的最高价氧化物对应的水化物能的水化物能够反反应生成生成盐和水和水解解析析由由题题意意X、Y、Z、W分分别别为为Al、Si、O、H,原原子子半半径径:AlSi

13、OH,A项项错错误误;最最简简单单氢氢化化物物的的沸沸点点,H2OSiH4,B项项错错误误;Z和和W可可组组成成多多个个等等电电子子微微粒粒,如如H2O、OH、H3O都都为为10电电子子微微粒粒,C项项正正确确;Al(OH)3与与H2SiO3不不反反应,应,D项正确。项正确。答案答案C考点指考点指导2依据元素及其化合物的性依据元素及其化合物的性质推断推断【典典例例2】A、B、C、D是是原原子子序序数数依依次次增增大大的的四四种种短短周周期期元元素素,甲甲、乙乙、丙丙、丁丁、戊戊是是由由其其中中的的两两种种或或三三种种元元素素组成成的的化化合合物物,辛辛是是由由C元元素素形形成成的的单质。已已知

14、知:常常温温下下0.1mol/L丁丁溶溶液液的的pH为13,甲甲、乙乙、丙丙、丁丁、戊戊、辛辛物物质间可可发生生如如图所所示示转化。化。则下列下列说法不正确的是法不正确的是()A.原子半径:原子半径:DBCB.元素的非金属性:元素的非金属性:BCAC.A、B、C、D形成的化合物中既含有离子形成的化合物中既含有离子键又含有共价又含有共价键D.A分分别与与B、C、D形成的形成的简单化合物中,化合物中,A与与B形成的形成的简单化合物的熔点最低化合物的熔点最低师生互动师生互动第一步:挖掘第一步:挖掘题干信息,确定元素干信息,确定元素第二步:根据元素周期表、周期律,判断第二步:根据元素周期表、周期律,判

15、断递变规律律选项选项判断依据判断依据结论结论A原子半径:原子半径:NaCO正确正确B非金属性:非金属性:OCH错误C四种元素可形成四种元素可形成NaHCO3,既有离子,既有离子键又有共价又有共价键正确正确DCH4、H2O、NaH中,中,CH4为气体熔点最低气体熔点最低正确正确答案答案B名师总结名师总结常见元素及其化合物的特性常见元素及其化合物的特性(1)形形成成化化合合物物种种类最最多多的的元元素素或或单质是是自自然然界界中中硬硬度度最最大大的的物物质的的元元素素或或气气态氢化化物中物中氢的的质量分数最大的元素:量分数最大的元素:C。(2)空气中含量最多的元素或气空气中含量最多的元素或气态氢化

16、物的水溶液呈碱性的元素:化物的水溶液呈碱性的元素:N。(3)地地壳壳中中含含量量最最多多的的元元素素或或气气态氢化化物物的的沸沸点点最最高高的的元元素素或或氢化化物物在在通通常常情情况况下下呈呈液液态的元素:的元素:O。(4)地壳中含量最多的金属元素:地壳中含量最多的金属元素:Al。(5)最最活活泼的的非非金金属属元元素素或或无无正正价价的的元元素素或或无无含含氧氧酸酸的的非非金金属属元元素素或或无无氧氧酸酸(气气态氢化化物物)可腐可腐蚀玻璃的元素或气玻璃的元素或气态氢化物最化物最稳定的元素或阴离子的定的元素或阴离子的还原性最弱的元素:原性最弱的元素:F。(6)最最活活泼的的金金属属元元素素或

17、或最最高高价价氧氧化化物物对应水水化化物物碱碱性性最最强强的的元元素素或或阳阳离离子子的的氧氧化化性性最弱的元素:最弱的元素:Cs。(7)最易着火的非金属元素的最易着火的非金属元素的单质,其元素是:,其元素是:P。(8)焰色反焰色反应呈黄色的元素:呈黄色的元素:Na。(9)焰色反焰色反应呈紫色呈紫色(透透过蓝色色钴玻璃玻璃观察察)的元素:的元素:K。(10)单质密度最小的元素:密度最小的元素:H,密度最小的金属元素:,密度最小的金属元素:Li。(11)常温下常温下单质呈液呈液态的非金属元素:的非金属元素:Br;金属元素:;金属元素:Hg。(12)最高价氧化物及其水化物既能与最高价氧化物及其水化

18、物既能与强强酸反酸反应,又能与,又能与强强碱反碱反应的元素:的元素:Al。(13)元元素素的的气气态氢化化物物和和它它的的最最高高价价氧氧化化物物对应水水化化物物起起化化合合反反应的的元元素素:N;能能起氧化起氧化还原反原反应的元素:的元素:S。(14)元素的气元素的气态氢化物能和它的氧化物在常温下反化物能和它的氧化物在常温下反应生成生成该元素元素单质的元素:的元素:S。(15)元素的元素的单质在常温下能与水反在常温下能与水反应放出气体的短周期元素:放出气体的短周期元素:Li、Na、F。(16)常常见的的一一种种元元素素存存在在几几种种单质的的元元素素:C、P、O、S,其其中中一一种种同同素素

19、异异形形体体易易着火的元素:着火的元素:P。【对点训练】【对点训练】3.短短周周期期主主族族元元素素X X、Y Y、Z Z、W W原原子子序序数数依依次次增增大大,X X原原子子最最外外层层有有6 6个个电电子子,Y Y是是至至今今发发现现的的非非金金属属性性最最强强的的元元素素,Z Z在在周周期期表表中中处处于于周周期期序序数数等等于于族族序序数数的的位位置置,W W的的单单质质广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是广泛用作半导体材料。下列叙述正确的是( () )A.原子最外原子最外层电子数由多到少的子数由多到少的顺序:序:Y、X、W、ZB.原子半径由大到小的原子半径由大到小的顺序:序:W、Z

20、、Y、XC.元素非金属性由元素非金属性由强强到弱的到弱的顺序:序:Z、W、XD.简单气气态氢化物的化物的稳定性由定性由强强到弱的到弱的顺序:序:X、Y、W解解析析由由于于Y是是非非金金属属性性最最强强的的元元素素,则则Y为为氟氟元元素素;X原原子子最最外外层层有有6个个电电子子,属属于于第第A族族元元素素,且且原原子子序序数数小小于于9,则则X为为氧氧元元素素;由由于于Z在在周周期期表表中中处处于于周周期期序序数数等等于于族族序序数数的的位位置置,且且其其原原子子序序数数大大于于9,则则Z为为铝铝元元素素;由由于于W的的单单质质广广泛泛用用作作半半导导体体材材料料,则则W为为硅硅元元素素。A项

21、项,Y、X、W、Z的的原原子子最最外外层层电电子子数数分分别别为为7、6、4、3,正正确确;B项项,原原子子半半径径由由大大到到小小的的顺顺序序为为Al、Si、O、F,错错误误;C项项,非非金金属属性性由由强强到到弱弱的的顺顺序序为为F、O、Si、Al,错错误误;D项项,简简单单气气态态氢氢化化物物的的稳稳定定性性由由强强到到弱弱的的顺序:顺序:F、O、Si,错误。,错误。答案答案A4.(2018济济宁宁一一模模)原原子子序序数数依依次次增增大大的的X、Y、Z、M、W五五种种短短周周期期元元素素。已已知知X与与M同同主主族族且且X与与Z、M与与Z都都可可以以形形成成A2B、A2B2型型的的化化

22、合合物物;Y、M、W的的最最高高价价氧化物氧化物对应的水化物两两的水化物两两间都能都能发生反生反应。下列。下列说法不正确的是法不正确的是()A.由由X、M分分别与与Z形成的化合物形成的化合物X2Z2和和M2Z2中所含的化学中所含的化学键类型相同型相同B.含有含有W的某种的某种盐,可用作,可用作净水水剂C.M的的单质可保存在煤油中可保存在煤油中D.由由X、Y、Z三种元素形成的化合物的水溶液,可能呈碱性也可能呈酸性三种元素形成的化合物的水溶液,可能呈碱性也可能呈酸性解解析析由由“X与与M同同主主族族且且X与与Z、M与与Z都都可可以以形形成成A2B、A2B2型型的的化化合合物物”可可知知X为为H,M

23、为为Na,Z为为O;由由Y、M、W的的最最高高价价氧氧化化物物对对应应的的水水化化物物两两两两间间都都能能发发生生反反应应,且且Y的的原原子子序序数数小小于于Z的的,可可知知Y为为N,W为为Al。H2O2中中只只含含共共价价键键,Na2O2中中既既含含共共价价键键又又含含离离子子键键,A选选项项错错误误;由由NH3H2O、NH4NO3、HNO3等等化化合合物物水水溶液的酸碱性,可知溶液的酸碱性,可知D项正确。项正确。答案答案A考点指考点指导3依据元素周期表的依据元素周期表的“片段片段结构构”推断元素推断元素【典典例例3】短短周周期期元元素素X、Y、Z、W在在元元素素周周期期表表中中的的相相对位

24、位置置如如右右图所所示示。已已知知Y、W的原子序数之和是的原子序数之和是Z的的3倍,下列倍,下列说法正确的是法正确的是()A.原子半径:原子半径:XYZB.气气态氢化物的化物的稳定性:定性:XZC.Z、W均可与均可与Mg形成离子化合物形成离子化合物D.最高价氧化物最高价氧化物对应水化物的酸性:水化物的酸性:YW师生互动师生互动第一步:挖掘第一步:挖掘题干信息,确定元素干信息,确定元素第二步:根据元素周期表、周期律,判断第二步:根据元素周期表、周期律,判断递变规律律选项选项判断依据判断依据结论结论ASi为第三周期元素,第三周期元素,N、O为第二周期元素,原子半径第二周期元素,原子半径r(Si)r

25、(N)r(O)错误B非金属性:非金属性:OSi,则气气态氢化物化物稳定性:定性:H2OSiH4错误CO、Cl可与可与Mg形成形成MgO、MgCl2,均,均为离子化合物离子化合物正确正确DN、Cl最高价氧化物最高价氧化物对应的水化物分的水化物分别为HNO3和和HClO4,酸性,酸性HClO4HNO3错误答案答案C名师总结名师总结1.元素周期表中短周期的特殊结构的应用元素周期表中短周期的特殊结构的应用(1)元元素素周周期期表表中中第第一一周周期期只只有有两两种种元元素素H和和He,H元元素素所所在在的的第第A族族为元元素素周周期期表表的左的左侧边界,第界,第A族左族左侧无元素分布。无元素分布。(2

26、)He为0族元素,族元素,0族元素族元素为元素周期表的右元素周期表的右侧边界,界,0族元素右族元素右侧没有元素分布。没有元素分布。利用利用这个关系可以确定元素所在周期和族。个关系可以确定元素所在周期和族。2.熟悉主族元素在周期表中的特殊位置熟悉主族元素在周期表中的特殊位置(1)族序数等于周期数的元素:族序数等于周期数的元素:H、Be、Al。(2)族序数等于周期数族序数等于周期数2倍的元素:倍的元素:C、S。(3)族序数等于周期数族序数等于周期数3倍的元素:倍的元素:O。(4)周期数是族序数周期数是族序数2倍的元素:倍的元素:Li、Ca。(5)周期数是族序数周期数是族序数3倍的元素:倍的元素:N

27、a、Ba。(6)最高正价与最低最高正价与最低负价代数和价代数和为零的短周期元素:零的短周期元素:H、C、Si。(7)最高正价是最低最高正价是最低负价价绝对值3倍的短周期元素:倍的短周期元素:S。(8)除除H外,原子半径最小的元素:外,原子半径最小的元素:F。(9)最高正价不等于族序数的短周期元素:最高正价不等于族序数的短周期元素:O(F无正价无正价)。【对点训练】【对点训练】5.a、b、c、d四种主族元素在周期表中的位置如图,则下列说法正确的是四种主族元素在周期表中的位置如图,则下列说法正确的是()A.若若b的的最最高高价价氧氧化化物物对应的的水水化化物物为H2bO4,则a的的简单氢化物的化学

28、式化物的化学式为aH3B.若若b的的单质可可作作半半导体体材材料料,则c的的单质不不可可能能为半半导体材料体材料C.若若b的的单质与与H2易化合,易化合,则c的的单质与与H2更易化合更易化合D.a与与b容易形成离子化合物容易形成离子化合物解解析析若若b的的最最高高价价氧氧化化物物对对应应的的水水化化物物为为H2bO4,即即b最最高高价价为为6,其其负负价价为为2,再再利利用用a、b在在周周期期表表中中的的位位置置知知,a的的主主族族序序数数比比b的的小小1,故故a的的负负价价为为3,a的的简简单单氢氢化化物物的的化化学学式式为为aH3,A项项正正确确;若若b是是Si,则则c是是Ge,Si和和G

29、e均均为为半半导导体体材材料料,B项项错错误误;同同主主族族元元素素从从上上到到下下非非金金属属性性逐逐渐渐减减弱弱,因因此此c的的单单质质与与氢氢气气化化合合比比b的的单单质质与与氢氢气气化化合合难难,C项项错错误误;若若b为为非非金金属属,则则a的的金金属属性性很很弱弱,故故a、b不不易易形形成成离离子子化合物,化合物,D项错误。项错误。答案答案A6.短短周周期期元元素素X、Y、Z、W在在元元素素周周期期表表中中的的相相对位位置置如如图所所示示,其其中中W原原子子的的质子子数是其最外数是其最外层电子数的三倍,下列子数的三倍,下列说法不正确的是法不正确的是()A.原子半径:原子半径:WZYX

30、B.最高价氧化物最高价氧化物对应水化物的酸性:水化物的酸性:XWZC.最最简单气气态氢化物的化物的热稳定性:定性:YXWZD.元素元素X、Z、W的最高化合价分的最高化合价分别与其主族序数相等与其主族序数相等解解析析根根据据短短周周期期元元素素W原原子子的的质质子子数数是是其其最最外外层层电电子子数数的的3倍倍,可可推推知知W是是P元元素素。结结合合元元素素在在周周期期表表中中的的相相对对位位置置可可知知:X是是N元元素素,Y是是O元元素素,Z是是Si元元素素。A项项,同同周周期期元元素素,由由左左到到右右原原子子序序数数增增大大,原原子子半半径径减减小小;同同主主族族元元素素,由由上上到到下下

31、原原子子序序数数增增大大,原原子子核核外外电电子子层层数数增增多多,半半径径增增大大。所所以以原原子子半半径径关关系系为为:SiPNO,错错误误;B项项,元元素素的的非非金金属属性性越越强强,其其最最高高价价氧氧化化物物对对应应的的水水化化物物的的酸酸性性越越强强。元元素素的的非非金金属属性性:NPSi,所所以以它它们们的的最最高高价价氧氧化化物物对对应应的的水水化化物物的的酸酸性性:HNO3H3PO4H2SiO3,正正确确;C项项,元元素素的的非非金金属属性性越越强强,其其对对应应的的最最简简单单气气态态氢氢化化物物的的热热稳稳定定性性就就越越强强。元元素素的的非非金金属属性性:ONPSi,

32、所所以以对对应应最最简简单单气气态态氢氢化化物物的的热热稳稳定定性性:H2ONH3PH3SiH4,正正确确;D项项,主主族族元元素素原原子子的的最最外外层层电电子子数数一一般般等等于于该该元元素素的的最最高高正正化化合合价价(O、F除除外外),也也等等于于主主族族序序数数,故故N、Si、P的的最最高高正正化化合合价价分别与其主族序数相等,正确。分别与其主族序数相等,正确。答案答案A【课堂反思】推断元素的常用思路【课堂反思】推断元素的常用思路根根据据原原子子结结构构、元元素素周周期期表表的的知知识识及及已已知知条条件件,可可推推算算原原子子序序数数,判判断断元元素素在在周周期期表中的位置等,基本思路如下:表中的位置等,基本思路如下:

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