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2021届高考化学黄金预测卷 新高考版 河北地区专用
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这是一份2021届高考化学黄金预测卷 新高考版 河北地区专用，共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，问答题等内容，欢迎下载使用。
1.化学与生产、生活、社会密切相关，下列有关说法中正确的是( )
A.地沟油经过加工处理后可用来制生物柴油和肥皂
B.油脂在人体内水解为氨基酸和甘油等小分子物质后才能被吸收
C.长征三号甲系列火箭外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
D.黑火药爆炸过程中发生氧化还原反应，其中氧化剂仅有
2.下列有关化学用语表述不正确的是( )
A.的结构示意图：
B.某有机物的键线式为：，其分子式为
C.分子的比例模型是：
D.氮化镁的电子式为：
3.下列说法正确的是( )
A.纤维素属于糖类，是人体中能量的重要来源
B.聚丙烯酸树脂是高分子化合物，不能与NaOH反应
C.石油经催化裂化与裂解可获得较多的气态烃产品
D.鸡蛋清中滴加质量分数为1%的醋酸铅溶液产生的沉淀能重新溶于水
4.第26届国际计量大会修订了阿伏加德罗常数，并于2019年5月20日正式生效。设是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.2 g的混合物中所含的中子数和电子数均为
B.常温下，pH=12的 溶液中的数目为0.01
C.将1 ml 完全溶于水，所得溶液中
D.密闭容器中，2 ml NO和1 ml反应后分子总数为2
5.下列反应的离子方程式表达不正确的是( )
A.用惰性电极电解溶液：
B.某消毒液的主要成分为NaClO，加白醋可增强消毒效果：
C.向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色：
D.向碳酸氢钡溶液中加入过量氢氧化钾溶液：
6.甲、乙两组同学分别用下图装置在实验室进行石蜡油分解实验，下列说法错误的是( )
A.装置A中碎瓷片与装置C中均起催化作用
B.乙组装置加热效果佳、分解速率快且不易炸裂
C.乙组双向玻璃管较导气管横截面积大，不易倒吸
D.B和D中溶液均因与不饱和烃发生加成反应而褪色
7.我国科学家实现了在铜催化条件下将DMF转化为三甲胺。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法正确的是( )
A.由图可以判断DMF转化为三甲胺的反应属于吸热反应
B.是该反应历程的决速步
C.使用铜作催化剂可以降低反应的活化能，从而改变反应的焓变
D.该历程中最大能垒(活化能)
8.硼氢化钠具有较强的选择还原性。硼氢化钠在催化剂作用下与水反应获取氢气的微观过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.若用代替，反应后生成的气体中只含有HD和
B.此过程中被还原
C.与水反应的离子方程式为
D. 中H为-1价，最多可失去8ml电子
9.有机物M与N反应会生成一种重要的有机物P。下列说法错误的是( )
A.N与某种芳香烃互为同分异构体B.M、N、P均能使溴的溶液褪色
C.M、N、P均能发生加成聚合反应D.M分子中最多有4个碳原子共线
10.下列实验操作和现象及所得到的结论均正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
11.我国某科研团队最近开发出一种可充电的新型水系聚物空气电池，其充放电时的工作原理如图所示。相关说法错误的是( )
A.放电时，a极电势低于b极电势
B.放电时，b极上的反应式为
C.充电时，每产生22.4 L，通过阳离子交换膜的的物质的量为4 ml
D.充电时，电池总反应为
12.常温下，向10 mL0.1 的溶液中逐滴加入一定浓度的氨水，不考虑的分解，所得溶液pH及导电能力变化如图。下列分析正确的是( )
A.点和点溶液中，水的电离程度大小是
B.点溶液中离子浓度大小的关系：
C.两点的导电能力相同，则两点的pH相同
D.氨水的物质的量浓度为1.0
13.(氯乙酸，熔点为50℃)是一种化工原料，实验室制备氯乙酸的装置如图：
按下列实验步骤回答问题：
(1)在500 mL三颈烧瓶中放置300 g冰醋酸和15 g催化剂乙酸酐。加热至105℃时，开始徐徐通入干燥纯净的氯气。加热的方法是___________________，仪器X的名称是__________________________，乙中盛放的药品是_______________________。
(2)氯气通入冰醋酸中呈黄色随即黄色褪去，用化学方程式解释黄色褪去的原因：___________________，氯气通入速率以三颈烧瓶中无黄绿色气体逸出为度，控制通入氯气速率的方法是___________________________，戊中漏斗的作用是___________________，NaOH溶液的主要作用是____________________________。
(3)反应约需10小时，每隔2小时向三颈烧瓶中加入5 g乙酸酐，当取出样品测得其__________________时，停止通入氯气。
(4)将熔融的生成物移至蒸馏瓶中进行蒸馏纯化，收集186~188℃馏分。选择装置a蒸馏，直形冷凝管易炸裂，原因是____________________________。
(5)冷凝后生成无色氯乙酸晶体425 g，产率约为_______________________(结果保留2位有效数字)。
二、多选题
14.X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期元素，它们组成一种团簇分子的化学式为。X、M的族序数均等于周期序数，Y原子核外最外层电子数是其电子总数的。下列说法错误的是( )
A.简单离子半径：Z>M>Y
B.Z和M的最高价氧化物对应的水化物的碱性：Z>M
C.X与Y形成的化合物中，X与Y的原子个数之比一定为2:1
D.Z、M的单质与NaOH溶液可形成原电池，M的单质作负极
15.可以催化分解实现碳元素的循环利用，其催化反应机理如下。下列说法错误的是( )
A.过程①中发生了氧化反应
B.使用催化剂可以大大降低分解的反应热
C.该反应消耗了光能和热能
D.该反应过程产生的O原子可能结合成
16.已知：25℃时，约为，约为。下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.的溶液中：
B.pH相同的①、②NaOH、③NaClO三种溶液中：③>①>②
C.向浓度均为的NaCl和混合液中滴加溶液，先沉淀
D.氨水和溶液等体积混合：
三、填空题
17.废旧锂电池中的钴酸锂正极材料的再生工艺和金属浸出工艺如下：
已知：钴酸锂电池的正极材料是靠有机黏结剂与铝箔结合的；柠檬酸为三元弱酸；；王水是浓盐酸和浓硝酸体积比为3:1的混合物。
回答下列问题：
(1)可以将废旧锂电池浸泡在_____________________(填序号)中进行放电，以避免在焙烧时局部短路起火。
a.浓硫酸
b.酒精
c.氯化钠溶液
焙烧的目的是_______________________。
(2)浸取时，在足量的柠檬酸中，将 中的C(Ⅲ)还原为C(Ⅱ)的离子方程式为__________________。
(3)曾有工艺用王水对正极的焙烧产物进行浸取，然后再用双氧水进行还原，与本工艺相比，其缺点是_________________。
(4)沉钴过程中，当恰好沉淀完全时，溶液中的浓度为_____________(当溶液中某离子浓度达到时，可认为该离子完全沉淀)。
(5)Li、C元素的浸出率随温度的变化如图所示。
最合适的温度为_______________℃，原因是_____________________。
18.元素H、N、O、S、Fe之间可形成多种化合物。请回答下列问题：
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为__________________；其最外层电子的电子云形状为________________________。
(2)N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______________；下列状态的O中，最容易失去最外层电子的是_______________________(填序号)。
A.
B.
C.
D.
(3)写出一种与互为等电子体的微粒的化学式_____________________，的空间构型为_____________________。
(4)氨水中存在多种氢键，其中强度最弱的是________________(用化学符号表示，用…表示氢键)，，转化为的过程中，没有发生变化的有_______________(填序号)。
A.键角
B.粒子的空间构型
C.杂化轨道类型
(5)已知单质铁有如图所示的三种堆积方式的晶胞结构：
①晶胞a属于_________________堆积；
②用含有的式子表示出晶胞b的空间利用率___________________；
③若晶胞c的密度为，则铁的原子半径_________________cm。(用含的式子表示，表示阿伏加德罗常数的值)。
19.H是合成某药物的中间体，一种合成H的路线如下(部分条件和产物省略)：
已知：①；
②A能发生银镜反应，遇溶液发生显色反应。
请回答下列问题：
(1)A所含官能团的名称是___________________________。1个H分子含___________________个手性碳原子(指与4个各不相同的原子或原子团相连的碳原子)。
(2)D→E的反应条件和试剂为_________________________。F的结构简式是_____________________________。
(3)设计A→B、E→F步骤的目的是_____________________________。
(4)写出B→C的化学方程式：______________________________。
(5)在B的含苯环的同分异构体中，能发生水解反应的结构有_______________________种(不考虑立体异构)。其中，核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为1:2:2:3的结构简式可能为_______________________(写出一种即可)。
(6)参照上述流程，以乙醇为原料合成2-丁醇(其他试剂自选)，设计合成路线。
四、问答题
20.甲醇是重要的化工原料。回答下列问题：
（1）利用合成气（主要成分为CO、和）可在催化剂的作用下合成甲醇，已知：
①
②
CO和合成的热化学方程式为________________。
（2）某温度下，向容积固定为2L的密闭容器中充入物质的量之和为3ml的CO和，发生反应，平衡时的体积分数与起始的关系如图所示。
①起始时，经过5min反应达到平衡，则0~5min内平均反应速率________________；若此时再向容器中加入CO（g）和各0.25ml，________________（填“大于”“小于”或“等于”）。
②图中C点起始压强为，用平衡分压代替平衡浓度计算该反应的平衡常数________________（用含的最简表达式表达，分压=总压×物质的量分数）。
③起始时，平衡体系中的体积分数可能是图象中的________________（填“D”“E”或“F”）点。
（3）如图为一定比例的条件下甲醇生成速率与温度的关系：
①490K时，根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是___________（填“A”或“B”）。
A.B.
②490K时，曲线a与曲线b相比，加入CO使甲醇生成速率增大，结合反应机理运用平衡移动原理分析其原因：________________。
（4）巴黎大学 Marc Rbert等发现钴酞菁是电催化或CO制甲醇的催化剂。CO在中性水溶液中电解生成甲醇的电极反应式为________________。
参考答案
1.答案：A
解析：本题考查化学与生产、生活、社会的关系。地沟油主要成分是油脂，其能够在碱性条件下发生酯的水解反应即皂化反应，可用来制取肥皂；能够发生酯交换反应(酯与醇发生反应生成另一种酯和另一种醇)来制取生物柴油，A正确；油脂在人体内水解为高级脂肪酸和甘油后才能被吸收，B错误；高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，而硅酸盐材料属于传统无机非金属材料，高温结构陶瓷的主要成分不是硅酸盐，C错误；黑火药主要成分是、 C、S，爆炸过程中发生的主要反应的化学方程式为，其中氧化剂为和S，还原剂为C，D错误。
2.答案：B
解析：核内有20个质子，核外有18个电子，结构示意图为，A项正确；该有机物为2-甲基-2-丁烯，其分子式为， B项错误；分子的比例模型是：，C项正确；氮化镁为离子化合物，其电子式为 ，D项正确。
3.答案：C
解析：纤维素属于糖类，但在人体内不能水解，因此不属于人体中能量的重要来源，A错误；聚丙烯酸树脂的结构简式为，含有羧基，能与NaOH溶液反应，B错误；石油经过催化裂化、裂解之后生成的小分子烃是气态化合物，C正确；鸡蛋清中加入重金属盐醋酸铅之后，蛋白质发生变性，产生沉淀，向沉淀中加入水不能重新溶解，D错误。
4.答案：A
解析：与的摩尔质量均为20，2 g二者的混合物的物质的量为0.1 ml，而1个和1个分子中均含10个中子和10个电子，0.1 ml二者的混合物中含中子数和电子数均为，A正确；常温下，pH=12的溶液中的数目无法计算，因为不知道溶液的体积，B错误；一部分未与水反应，故，C错误；2 ml NO和1 ml完全反应得到2 ml，但存在平衡：，所以反应后分子总数在之间，D错误。
5.答案：C
解析：用惰性电极电解溶液，镁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀，正确的离子方程式为，A项正确；二者反应生成次氯酸和醋酸根离子，离子方程式为，B项正确；草酸是二元弱酸，不能拆，反应的离子方程式为，C项错误；酸式盐与碱的反应可用定
“1”法，把量少的碳酸氢钡定为1 ml，可得，D项正确。
6.答案：D
解析：装置A中碎瓷片与装置C中均起催化作用，A说法正确；乙组装置采用防风罩，其聚热效果佳、分解速率快且三颈烧瓶在加热过程中不易炸裂，B说法正确；乙组双向玻璃管较导气管横截面积大，故不易发生倒吸现象，C说法正确；酸性高锰酸钾与不饱和烃发生的是氧化反应，D说法错误。
7.答案：B
解析：根据图示，的能量大于的能量，所以DMF转化为三甲胺的反应是放热反应，A错误；化学反应速率与反应的活化能密切相关，活化能越低反应速率越快，由图可知转化为对应的活化能最大，是该反应历程的决速步，B正确；催化剂加快反应速率的机理就是改变反应的历程，降低反应所需的活化能，但不改变反应的焓变，C错误；该历程中最大能垒(活化能)为1.19 eV，D错误。
8.答案：A
解析：选项A，若用代替，由图中①知可生成，由图中②③知可生成HD，由图中④知可生成，所以生成的氢气有、HD、，错误；选项B，此过程中转化为，氢元素的化合价降低，被还原，正确；选项C，根据图示微观过程可知和反应生成和，正确；选项D，中H为-1价，可被氧化成或，中的H全部被氧化为时失去8ml电子，正确。
9.答案：D
解析：选项A，N的分子式为，与甲苯互为同分异构体，A正确。选项B，M中含碳碳叁键，N和P中均含有碳碳双键，故三者均能使溴的溶液褪色，B正确。选项C，M、N、P均含有不饱和键，均能发生加成聚合反应，C正确。选项D，结合乙炔四原子共线和苯环处于对位的四原子共线知，M分子中最少有5个碳原子共线，D错误。
10.答案：D
解析：A项，浓硫酸过量，反应后浓硫酸有剩余，不能向浓硫酸中滴加KSCN溶液，酸液容易溅出，应“酸入水”，错误；B项，过氧化氢溶液有漂白性，不能用pH试纸测其pH，错误；C项，将适量苯加入溴水中，充分振荡后，水层变为无色，是因为溴在苯中的溶解度大于在水中的，溴被萃取到了苯中，错误；D项，产生黑色沉淀说明向溶液中通入足量生成了气体，强酸制弱酸，所以，正确。
11.答案：C
解析：放电时，a极转化为，b极转化为，故a极为负极，b极为正极，电势a极低于b极，A说法正确；由上述分析知，放电时，b极为正极，转化为，则电极反应式为，B说法正确；充电时，每产生1 ml，通过阳离子交换膜的的物质的量为4 ml，但题目未给出气体所处的状态，无法计算的量，C说法错误；充电时，a极为阴极，电极反应式为，b极为阳极，电极反应式为，故电池总反应为，D说法正确。
12.答案：B
解析：本题考查酸碱混合时的定性判断及有关计算。由题图可知，点时酸过量，抑制水的电离，点时和氨水恰好完全反应，水解促进水的电离，此时溶液导电能力最强，故水的电离程度：点<点，A错误；点和氨水恰好完全反应，溶液中的溶质只有，由于此时溶液显酸性，则的水解程度大于的水解程度，离子浓度的关系为，B正确；由题图知，点溶液显酸性，点溶液显碱性，所以、两点的pH不等，C错误；由点计算可知，氨水的物质的量浓度为0.1，D错误。
13.答案：(1)油浴加热；恒压滴液漏斗；饱和食盐水
(2)；控制滴加浓盐酸的速率；防止倒吸；吸收氯化氢和氯气
(3)熔点为50℃(或熔点接近50℃)
(4)温差大
(5)90%
解析：本题考查实验方案的设计与实验操作。
(1)反应温度为105℃，应该选择油浴加热；仪器X的名称是恒压滴液漏斗；洗气瓶乙中应该盛有饱和食盐水除去中的HCl杂质，洗气瓶丙中盛有浓硫酸干燥，从而得到干燥纯净的。
(2)黄绿色的通入冰醋酸中呈黄色，褪色的原因应该是与乙酸反应生成无色的氯乙酸和HCl：；由实验装置图可知，控制滴加浓盐酸的速率即能控制向三颈烧瓶中通入的速率；丁中反应生成的HCl极易溶于水和烧碱溶液，用倒置漏斗可以防止戊中溶液倒吸，用NaOH溶液吸收HCl和，防止污染环境。
(3)当三颈烧瓶中的冰醋酸全部转化为氯乙酸时即为反应终点，依题意可以测定取出的样品纯度，若样品的熔点为50℃，或熔点接近50℃，表明取出的样品主要成分是氯乙酸，此时可以停止通入。
(4) 当蒸馏物沸点超过140℃时，一般使用空气冷凝管，以免直形冷凝管通水冷却时因内外温差大而导致玻璃炸裂。
(5)，氯乙酸的理论产量，。
14.答案：AC
解析：简单离子的核外电子排布结构相同时，核电荷数越大，半径越小，则半径：，A错误；由于Mg的金属性强于Al，则最高价氧化物对应的水化物的碱性：，B正确；H与O形成的化合物有，H与O原子个数之比分别为2:1、1:1，C错误；Mg、Al与NaOH溶液可形成原电池，发生反应，其中A是还原剂，作原电池的负极，故D正确。
15.答案：AB
解析：观察题给催化反应机理图可知，过程①中Ti元素由+4价降低为+3价，发生了还原反应，A说法错误；催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应热，B说法错误；观察题给催化反应机理图可知，该反应中第一步消耗了光能，最后一步消耗了热能，C说法正确；过程①中有O原子产生，O原子可能结合成，D说法正确。
16.答案：AD
解析：溶液含有的粒子有：，根据质子守恒可得：，A正确；pH相同的这三种溶液，NaOH是强碱，其浓度最小，钠盐水解程度越大，pH相同时钠盐浓度越小， NaClO水解程度较大，则浓度：①>③，所以三种溶液浓度：①>③>②，所以：①>③>②，B错误；和NaCl溶液的浓度均为，AgCl、的分别约为、，形成沉淀需要的浓度分别为，，所以需要离子浓度大的是，应先生成AgCl沉淀，C错误；氨水和溶液等体积混合生成，根据物料守恒可得，D正确。
17.答案：(1)c；除掉有机黏结剂
(2)
(3)用王水浸取时，会产生污染性气体(氮氧化物和氯气)，且会产生酸污染(或对设备腐蚀性强、废水处理成本高等)
(4)0.4
(5)80；温度低于80℃时，浸出率较低，温度高于80℃时浸出率没有明显变化，但是会加快的分解
解析： (1)废旧电池可以在电解质溶液中进行放电，浓硫酸导电能力很弱且腐蚀性太强，酒精不导电，氯化钠溶液是电解质溶液，可以与废旧电池的正、负两极构成回路，促使废旧电池放电；根据工艺目的和题干信息，焙烧的目的是除掉有机黏结剂，以利于溶浸的顺利进行。
(2)作为还原剂，被氧化为，作为弱酸不可以拆分，写成分子的形式，题干中强调足量的柠檬酸，所以的产物是。据此可以写出在足量的柠檬酸中，将的C(Ⅲ)还原为C(Ⅱ)的离子方程式为。
(3)王水是浓硝酸与浓盐酸的混合酸，浓盐酸会被C(Ⅲ)氧化为，浓硝酸又会被C(Ⅱ)还原出；同时王水酸性强，会对设备造成腐蚀，且废水处理成本高。
(4)根据，当溶液中达到时，的浓度为。
(5)观察题图可知，最合适的温度为80℃，原因是当温度低于80℃时，浸出率较低，温度高于80℃时浸出率没有明显变化，但是会加快的分解。
18.答案：(1)；球形
(2)N>O>S；C
(3)(其他合理答案也可)；正四面体形
(4)NH…N；C
(5)①体心立方 ② ③
解析：(1)基态Fe原子的价层电子排布式为，其最外层电子是4s电子，电子云形状为球形。
(2)由第一电离能递变规律及氮原子的2p能级处于半充满状态知，第一电离能由大到小的顺序为N>O>S；电子能量越高越容易失去，C、D项分别表示O激发态、激发态，由于再失去一个电子相当于氧的第二电离能，则最容易失去最外层电子的是。
(3)有32个价电子，5个原子，等电子体有等；中N原子为杂化，为正四面体形。
(4)形成的氢键键长越大强度越弱，强度最弱的是NH…N；、 中N原子均为杂化，但二者的键角、空间构型不同。
(5)①晶胞a属于体心立方堆积。
②设铁原子的半径为，晶胞b中共有4个铁原子，其总体积为，晶胞的面对角线长为，晶胞的参数为，晶胞的体积为，空间利用率。
③一个晶胞c中含有1个铁原子，质量为，晶体c为简单立方堆积，晶胞参数为铁原子半径的2倍，即为，晶胞体积为，则，解得。
19.答案：(1)羟基、醛基；1
(2)/Cu；加热；
(3) 保护酚羟基
(4)
(5)6；(写出任意一种即可)
(6)
解析：本题考查有机合成与推断，涉及反应类型判断、符合条件的同分异构体的书写、合成路线的设计等。
(1)A能发生银镜反应，遇溶液发生显色反应，说明分子中含醛基、酚羟基，结合其分子式为可知，A为；1个H分子含有1个手性碳原子，如图所示(星号所标记的碳原子)。
(2)对比D、E结构，D中醇羟基经催化氧化转化成E中羰基，反应的试剂是氧气，条件是在铜催化下加热；E与HI反应生成F，F能与碱反应，说明F有活泼氢，F为。
(3)对比A和B、E和F的结构可知，设计A→B、E→F步骤的目的是保护酚羟基。
(4)对比B、C的结构简式，结合已知信息①可推出试剂R为，可得B-+C的化学方程式。
(5)B的含苯环的同分异构体可以发生水解，说明分子中还含有酯基，含有酯基的同分异构体有6种，分别为、(两个取代基可分别处于邻、间对三种位置)；其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积比为1:2:2:3的有3种，分别为。
(6)以乙醇为原料制备2-丁醇，首先将乙醇氧化为乙醛，再将乙醇与HCl反应生成，乙醛和在Mg/乙醚的条件下发生已知信息①的反应，后经过水解生成目标产物，由此可得具体的路线。
20.答案：（1）
（2）①；大于②③F
（3）①B②加入CO，反应的平衡正向移动，增大反应的反应物浓度，同时减小生成物的浓度，促进甲醇的生成
（4）
解析： （1）由盖斯定律知，两方程式相加得。
（2）①起始时，又二者物质的量之和为3ml，即，。设平衡时生成了，据题意列出三段式：
由题图知平衡时甲醇的体积分数为0.5，则，故。0~5min内，容器容积为2L，。由三段式知平衡时、、，则该温度下该反应的平衡常数，再向容器中加入CO（g）和各0.25ml时、、，浓度商，则平衡正向移动，结合化学计量数知大于。②由①中三段式知，平衡时体系气体总物质的量为1.5ml，则此时总压为，、、，。③当反应物的投料比等于化学计量数之比时，产物的占比最大，即当时，甲醇的体积分数最大，则时，平衡体系中甲醇的体积分数可能为F点。（3）①490K时，从甲醇的生成速率来看，a曲线大于c曲线，即甲醇来源于和，则合成甲醇的反应机理是B。②该机理涉及反应为①、②，加入CO，反应①平衡正向移动增大反应②的反应物浓度，同时减少生成物的浓度，促进甲醇的生成。
选项
实验操作和现象
结论
A
向铁和过量浓硫酸加热反应后的溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液变为红色
反应后的溶液中一定含有
B
用玻璃棒蘸取浓度约为30%的过氧化氢溶液滴到pH试纸上，pH试纸变为红色
30%的过氧化氢溶液呈酸性
C
将适量苯加入溴水中，充分振荡后，水层变为无色
苯能与溴发生加成反应
D
向溶液中通入足量，然后再将产生的气体导入溶液中，产生黑色沉淀
1.化学与生产、生活、社会密切相关，下列有关说法中正确的是( )
A.地沟油经过加工处理后可用来制生物柴油和肥皂
B.油脂在人体内水解为氨基酸和甘油等小分子物质后才能被吸收
C.长征三号甲系列火箭外表面使用的高温结构陶瓷的主要成分是硅酸盐
D.黑火药爆炸过程中发生氧化还原反应，其中氧化剂仅有
2.下列有关化学用语表述不正确的是( )
A.的结构示意图：
B.某有机物的键线式为：，其分子式为
C.分子的比例模型是：
D.氮化镁的电子式为：
3.下列说法正确的是( )
A.纤维素属于糖类，是人体中能量的重要来源
B.聚丙烯酸树脂是高分子化合物，不能与NaOH反应
C.石油经催化裂化与裂解可获得较多的气态烃产品
D.鸡蛋清中滴加质量分数为1%的醋酸铅溶液产生的沉淀能重新溶于水
4.第26届国际计量大会修订了阿伏加德罗常数，并于2019年5月20日正式生效。设是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.2 g的混合物中所含的中子数和电子数均为
B.常温下，pH=12的 溶液中的数目为0.01
C.将1 ml 完全溶于水，所得溶液中
D.密闭容器中，2 ml NO和1 ml反应后分子总数为2
5.下列反应的离子方程式表达不正确的是( )
A.用惰性电极电解溶液：
B.某消毒液的主要成分为NaClO，加白醋可增强消毒效果：
C.向草酸溶液中逐滴加入酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色：
D.向碳酸氢钡溶液中加入过量氢氧化钾溶液：
6.甲、乙两组同学分别用下图装置在实验室进行石蜡油分解实验，下列说法错误的是( )
A.装置A中碎瓷片与装置C中均起催化作用
B.乙组装置加热效果佳、分解速率快且不易炸裂
C.乙组双向玻璃管较导气管横截面积大，不易倒吸
D.B和D中溶液均因与不饱和烃发生加成反应而褪色
7.我国科学家实现了在铜催化条件下将DMF转化为三甲胺。计算机模拟单个DMF分子在铜催化剂表面的反应历程如图所示，下列说法正确的是( )
A.由图可以判断DMF转化为三甲胺的反应属于吸热反应
B.是该反应历程的决速步
C.使用铜作催化剂可以降低反应的活化能，从而改变反应的焓变
D.该历程中最大能垒(活化能)
8.硼氢化钠具有较强的选择还原性。硼氢化钠在催化剂作用下与水反应获取氢气的微观过程如图所示。下列说法不正确的是( )
A.若用代替，反应后生成的气体中只含有HD和
B.此过程中被还原
C.与水反应的离子方程式为
D. 中H为-1价，最多可失去8ml电子
9.有机物M与N反应会生成一种重要的有机物P。下列说法错误的是( )
A.N与某种芳香烃互为同分异构体B.M、N、P均能使溴的溶液褪色
C.M、N、P均能发生加成聚合反应D.M分子中最多有4个碳原子共线
10.下列实验操作和现象及所得到的结论均正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
11.我国某科研团队最近开发出一种可充电的新型水系聚物空气电池，其充放电时的工作原理如图所示。相关说法错误的是( )
A.放电时，a极电势低于b极电势
B.放电时，b极上的反应式为
C.充电时，每产生22.4 L，通过阳离子交换膜的的物质的量为4 ml
D.充电时，电池总反应为
12.常温下，向10 mL0.1 的溶液中逐滴加入一定浓度的氨水，不考虑的分解，所得溶液pH及导电能力变化如图。下列分析正确的是( )
A.点和点溶液中，水的电离程度大小是
B.点溶液中离子浓度大小的关系：
C.两点的导电能力相同，则两点的pH相同
D.氨水的物质的量浓度为1.0
13.(氯乙酸，熔点为50℃)是一种化工原料，实验室制备氯乙酸的装置如图：
按下列实验步骤回答问题：
(1)在500 mL三颈烧瓶中放置300 g冰醋酸和15 g催化剂乙酸酐。加热至105℃时，开始徐徐通入干燥纯净的氯气。加热的方法是___________________，仪器X的名称是__________________________，乙中盛放的药品是_______________________。
(2)氯气通入冰醋酸中呈黄色随即黄色褪去，用化学方程式解释黄色褪去的原因：___________________，氯气通入速率以三颈烧瓶中无黄绿色气体逸出为度，控制通入氯气速率的方法是___________________________，戊中漏斗的作用是___________________，NaOH溶液的主要作用是____________________________。
(3)反应约需10小时，每隔2小时向三颈烧瓶中加入5 g乙酸酐，当取出样品测得其__________________时，停止通入氯气。
(4)将熔融的生成物移至蒸馏瓶中进行蒸馏纯化，收集186~188℃馏分。选择装置a蒸馏，直形冷凝管易炸裂，原因是____________________________。
(5)冷凝后生成无色氯乙酸晶体425 g，产率约为_______________________(结果保留2位有效数字)。
二、多选题
14.X、Y、Z、M是原子序数依次增大的短周期元素，它们组成一种团簇分子的化学式为。X、M的族序数均等于周期序数，Y原子核外最外层电子数是其电子总数的。下列说法错误的是( )
A.简单离子半径：Z>M>Y
B.Z和M的最高价氧化物对应的水化物的碱性：Z>M
C.X与Y形成的化合物中，X与Y的原子个数之比一定为2:1
D.Z、M的单质与NaOH溶液可形成原电池，M的单质作负极
15.可以催化分解实现碳元素的循环利用，其催化反应机理如下。下列说法错误的是( )
A.过程①中发生了氧化反应
B.使用催化剂可以大大降低分解的反应热
C.该反应消耗了光能和热能
D.该反应过程产生的O原子可能结合成
16.已知：25℃时，约为，约为。下列有关电解质溶液的说法正确的是( )
A.的溶液中：
B.pH相同的①、②NaOH、③NaClO三种溶液中：③>①>②
C.向浓度均为的NaCl和混合液中滴加溶液，先沉淀
D.氨水和溶液等体积混合：
三、填空题
17.废旧锂电池中的钴酸锂正极材料的再生工艺和金属浸出工艺如下：
已知：钴酸锂电池的正极材料是靠有机黏结剂与铝箔结合的；柠檬酸为三元弱酸；；王水是浓盐酸和浓硝酸体积比为3:1的混合物。
回答下列问题：
(1)可以将废旧锂电池浸泡在_____________________(填序号)中进行放电，以避免在焙烧时局部短路起火。
a.浓硫酸
b.酒精
c.氯化钠溶液
焙烧的目的是_______________________。
(2)浸取时，在足量的柠檬酸中，将 中的C(Ⅲ)还原为C(Ⅱ)的离子方程式为__________________。
(3)曾有工艺用王水对正极的焙烧产物进行浸取，然后再用双氧水进行还原，与本工艺相比，其缺点是_________________。
(4)沉钴过程中，当恰好沉淀完全时，溶液中的浓度为_____________(当溶液中某离子浓度达到时，可认为该离子完全沉淀)。
(5)Li、C元素的浸出率随温度的变化如图所示。
最合适的温度为_______________℃，原因是_____________________。
18.元素H、N、O、S、Fe之间可形成多种化合物。请回答下列问题：
(1)基态Fe原子的价层电子排布式为__________________；其最外层电子的电子云形状为________________________。
(2)N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_______________；下列状态的O中，最容易失去最外层电子的是_______________________(填序号)。
A.
B.
C.
D.
(3)写出一种与互为等电子体的微粒的化学式_____________________，的空间构型为_____________________。
(4)氨水中存在多种氢键，其中强度最弱的是________________(用化学符号表示，用…表示氢键)，，转化为的过程中，没有发生变化的有_______________(填序号)。
A.键角
B.粒子的空间构型
C.杂化轨道类型
(5)已知单质铁有如图所示的三种堆积方式的晶胞结构：
①晶胞a属于_________________堆积；
②用含有的式子表示出晶胞b的空间利用率___________________；
③若晶胞c的密度为，则铁的原子半径_________________cm。(用含的式子表示，表示阿伏加德罗常数的值)。
19.H是合成某药物的中间体，一种合成H的路线如下(部分条件和产物省略)：
已知：①；
②A能发生银镜反应，遇溶液发生显色反应。
请回答下列问题：
(1)A所含官能团的名称是___________________________。1个H分子含___________________个手性碳原子(指与4个各不相同的原子或原子团相连的碳原子)。
(2)D→E的反应条件和试剂为_________________________。F的结构简式是_____________________________。
(3)设计A→B、E→F步骤的目的是_____________________________。
(4)写出B→C的化学方程式：______________________________。
(5)在B的含苯环的同分异构体中，能发生水解反应的结构有_______________________种(不考虑立体异构)。其中，核磁共振氢谱有4组峰且峰面积比为1:2:2:3的结构简式可能为_______________________(写出一种即可)。
(6)参照上述流程，以乙醇为原料合成2-丁醇(其他试剂自选)，设计合成路线。
四、问答题
20.甲醇是重要的化工原料。回答下列问题：
（1）利用合成气（主要成分为CO、和）可在催化剂的作用下合成甲醇，已知：
①
②
CO和合成的热化学方程式为________________。
（2）某温度下，向容积固定为2L的密闭容器中充入物质的量之和为3ml的CO和，发生反应，平衡时的体积分数与起始的关系如图所示。
①起始时，经过5min反应达到平衡，则0~5min内平均反应速率________________；若此时再向容器中加入CO（g）和各0.25ml，________________（填“大于”“小于”或“等于”）。
②图中C点起始压强为，用平衡分压代替平衡浓度计算该反应的平衡常数________________（用含的最简表达式表达，分压=总压×物质的量分数）。
③起始时，平衡体系中的体积分数可能是图象中的________________（填“D”“E”或“F”）点。
（3）如图为一定比例的条件下甲醇生成速率与温度的关系：
①490K时，根据曲线a、c判断合成甲醇的反应机理是___________（填“A”或“B”）。
A.B.
②490K时，曲线a与曲线b相比，加入CO使甲醇生成速率增大，结合反应机理运用平衡移动原理分析其原因：________________。
（4）巴黎大学 Marc Rbert等发现钴酞菁是电催化或CO制甲醇的催化剂。CO在中性水溶液中电解生成甲醇的电极反应式为________________。
参考答案
1.答案：A
解析：本题考查化学与生产、生活、社会的关系。地沟油主要成分是油脂，其能够在碱性条件下发生酯的水解反应即皂化反应，可用来制取肥皂；能够发生酯交换反应(酯与醇发生反应生成另一种酯和另一种醇)来制取生物柴油，A正确；油脂在人体内水解为高级脂肪酸和甘油后才能被吸收，B错误；高温结构陶瓷属于新型无机非金属材料，而硅酸盐材料属于传统无机非金属材料，高温结构陶瓷的主要成分不是硅酸盐，C错误；黑火药主要成分是、 C、S，爆炸过程中发生的主要反应的化学方程式为，其中氧化剂为和S，还原剂为C，D错误。
2.答案：B
解析：核内有20个质子，核外有18个电子，结构示意图为，A项正确；该有机物为2-甲基-2-丁烯，其分子式为， B项错误；分子的比例模型是：，C项正确；氮化镁为离子化合物，其电子式为 ，D项正确。
3.答案：C
解析：纤维素属于糖类，但在人体内不能水解，因此不属于人体中能量的重要来源，A错误；聚丙烯酸树脂的结构简式为，含有羧基，能与NaOH溶液反应，B错误；石油经过催化裂化、裂解之后生成的小分子烃是气态化合物，C正确；鸡蛋清中加入重金属盐醋酸铅之后，蛋白质发生变性，产生沉淀，向沉淀中加入水不能重新溶解，D错误。
4.答案：A
解析：与的摩尔质量均为20，2 g二者的混合物的物质的量为0.1 ml，而1个和1个分子中均含10个中子和10个电子，0.1 ml二者的混合物中含中子数和电子数均为，A正确；常温下，pH=12的溶液中的数目无法计算，因为不知道溶液的体积，B错误；一部分未与水反应，故，C错误；2 ml NO和1 ml完全反应得到2 ml，但存在平衡：，所以反应后分子总数在之间，D错误。
5.答案：C
解析：用惰性电极电解溶液，镁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀，正确的离子方程式为，A项正确；二者反应生成次氯酸和醋酸根离子，离子方程式为，B项正确；草酸是二元弱酸，不能拆，反应的离子方程式为，C项错误；酸式盐与碱的反应可用定
“1”法，把量少的碳酸氢钡定为1 ml，可得，D项正确。
6.答案：D
解析：装置A中碎瓷片与装置C中均起催化作用，A说法正确；乙组装置采用防风罩，其聚热效果佳、分解速率快且三颈烧瓶在加热过程中不易炸裂，B说法正确；乙组双向玻璃管较导气管横截面积大，故不易发生倒吸现象，C说法正确；酸性高锰酸钾与不饱和烃发生的是氧化反应，D说法错误。
7.答案：B
解析：根据图示，的能量大于的能量，所以DMF转化为三甲胺的反应是放热反应，A错误；化学反应速率与反应的活化能密切相关，活化能越低反应速率越快，由图可知转化为对应的活化能最大，是该反应历程的决速步，B正确；催化剂加快反应速率的机理就是改变反应的历程，降低反应所需的活化能，但不改变反应的焓变，C错误；该历程中最大能垒(活化能)为1.19 eV，D错误。
8.答案：A
解析：选项A，若用代替，由图中①知可生成，由图中②③知可生成HD，由图中④知可生成，所以生成的氢气有、HD、，错误；选项B，此过程中转化为，氢元素的化合价降低，被还原，正确；选项C，根据图示微观过程可知和反应生成和，正确；选项D，中H为-1价，可被氧化成或，中的H全部被氧化为时失去8ml电子，正确。
9.答案：D
解析：选项A，N的分子式为，与甲苯互为同分异构体，A正确。选项B，M中含碳碳叁键，N和P中均含有碳碳双键，故三者均能使溴的溶液褪色，B正确。选项C，M、N、P均含有不饱和键，均能发生加成聚合反应，C正确。选项D，结合乙炔四原子共线和苯环处于对位的四原子共线知，M分子中最少有5个碳原子共线，D错误。
10.答案：D
解析：A项，浓硫酸过量，反应后浓硫酸有剩余，不能向浓硫酸中滴加KSCN溶液，酸液容易溅出，应“酸入水”，错误；B项，过氧化氢溶液有漂白性，不能用pH试纸测其pH，错误；C项，将适量苯加入溴水中，充分振荡后，水层变为无色，是因为溴在苯中的溶解度大于在水中的，溴被萃取到了苯中，错误；D项，产生黑色沉淀说明向溶液中通入足量生成了气体，强酸制弱酸，所以，正确。
11.答案：C
解析：放电时，a极转化为，b极转化为，故a极为负极，b极为正极，电势a极低于b极，A说法正确；由上述分析知，放电时，b极为正极，转化为，则电极反应式为，B说法正确；充电时，每产生1 ml，通过阳离子交换膜的的物质的量为4 ml，但题目未给出气体所处的状态，无法计算的量，C说法错误；充电时，a极为阴极，电极反应式为，b极为阳极，电极反应式为，故电池总反应为，D说法正确。
12.答案：B
解析：本题考查酸碱混合时的定性判断及有关计算。由题图可知，点时酸过量，抑制水的电离，点时和氨水恰好完全反应，水解促进水的电离，此时溶液导电能力最强，故水的电离程度：点<点，A错误；点和氨水恰好完全反应，溶液中的溶质只有，由于此时溶液显酸性，则的水解程度大于的水解程度，离子浓度的关系为，B正确；由题图知，点溶液显酸性，点溶液显碱性，所以、两点的pH不等，C错误；由点计算可知，氨水的物质的量浓度为0.1，D错误。
13.答案：(1)油浴加热；恒压滴液漏斗；饱和食盐水
(2)；控制滴加浓盐酸的速率；防止倒吸；吸收氯化氢和氯气
(3)熔点为50℃(或熔点接近50℃)
(4)温差大
(5)90%
解析：本题考查实验方案的设计与实验操作。
(1)反应温度为105℃，应该选择油浴加热；仪器X的名称是恒压滴液漏斗；洗气瓶乙中应该盛有饱和食盐水除去中的HCl杂质，洗气瓶丙中盛有浓硫酸干燥，从而得到干燥纯净的。
(2)黄绿色的通入冰醋酸中呈黄色，褪色的原因应该是与乙酸反应生成无色的氯乙酸和HCl：；由实验装置图可知，控制滴加浓盐酸的速率即能控制向三颈烧瓶中通入的速率；丁中反应生成的HCl极易溶于水和烧碱溶液，用倒置漏斗可以防止戊中溶液倒吸，用NaOH溶液吸收HCl和，防止污染环境。
(3)当三颈烧瓶中的冰醋酸全部转化为氯乙酸时即为反应终点，依题意可以测定取出的样品纯度，若样品的熔点为50℃，或熔点接近50℃，表明取出的样品主要成分是氯乙酸，此时可以停止通入。
(4) 当蒸馏物沸点超过140℃时，一般使用空气冷凝管，以免直形冷凝管通水冷却时因内外温差大而导致玻璃炸裂。
(5)，氯乙酸的理论产量，。
14.答案：AC
解析：简单离子的核外电子排布结构相同时，核电荷数越大，半径越小，则半径：，A错误；由于Mg的金属性强于Al，则最高价氧化物对应的水化物的碱性：，B正确；H与O形成的化合物有，H与O原子个数之比分别为2:1、1:1，C错误；Mg、Al与NaOH溶液可形成原电池，发生反应，其中A是还原剂，作原电池的负极，故D正确。
15.答案：AB
解析：观察题给催化反应机理图可知，过程①中Ti元素由+4价降低为+3价，发生了还原反应，A说法错误；催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应热，B说法错误；观察题给催化反应机理图可知，该反应中第一步消耗了光能，最后一步消耗了热能，C说法正确；过程①中有O原子产生，O原子可能结合成，D说法正确。
16.答案：AD
解析：溶液含有的粒子有：，根据质子守恒可得：，A正确；pH相同的这三种溶液，NaOH是强碱，其浓度最小，钠盐水解程度越大，pH相同时钠盐浓度越小， NaClO水解程度较大，则浓度：①>③，所以三种溶液浓度：①>③>②，所以：①>③>②，B错误；和NaCl溶液的浓度均为，AgCl、的分别约为、，形成沉淀需要的浓度分别为，，所以需要离子浓度大的是，应先生成AgCl沉淀，C错误；氨水和溶液等体积混合生成，根据物料守恒可得，D正确。
17.答案：(1)c；除掉有机黏结剂
(2)
(3)用王水浸取时，会产生污染性气体(氮氧化物和氯气)，且会产生酸污染(或对设备腐蚀性强、废水处理成本高等)
(4)0.4
(5)80；温度低于80℃时，浸出率较低，温度高于80℃时浸出率没有明显变化，但是会加快的分解
解析： (1)废旧电池可以在电解质溶液中进行放电，浓硫酸导电能力很弱且腐蚀性太强，酒精不导电，氯化钠溶液是电解质溶液，可以与废旧电池的正、负两极构成回路，促使废旧电池放电；根据工艺目的和题干信息，焙烧的目的是除掉有机黏结剂，以利于溶浸的顺利进行。
(2)作为还原剂，被氧化为，作为弱酸不可以拆分，写成分子的形式，题干中强调足量的柠檬酸，所以的产物是。据此可以写出在足量的柠檬酸中，将的C(Ⅲ)还原为C(Ⅱ)的离子方程式为。
(3)王水是浓硝酸与浓盐酸的混合酸，浓盐酸会被C(Ⅲ)氧化为，浓硝酸又会被C(Ⅱ)还原出；同时王水酸性强，会对设备造成腐蚀，且废水处理成本高。
(4)根据，当溶液中达到时，的浓度为。
(5)观察题图可知，最合适的温度为80℃，原因是当温度低于80℃时，浸出率较低，温度高于80℃时浸出率没有明显变化，但是会加快的分解。
18.答案：(1)；球形
(2)N>O>S；C
(3)(其他合理答案也可)；正四面体形
(4)NH…N；C
(5)①体心立方 ② ③
解析：(1)基态Fe原子的价层电子排布式为，其最外层电子是4s电子，电子云形状为球形。
(2)由第一电离能递变规律及氮原子的2p能级处于半充满状态知，第一电离能由大到小的顺序为N>O>S；电子能量越高越容易失去，C、D项分别表示O激发态、激发态，由于再失去一个电子相当于氧的第二电离能，则最容易失去最外层电子的是。
(3)有32个价电子，5个原子，等电子体有等；中N原子为杂化，为正四面体形。
(4)形成的氢键键长越大强度越弱，强度最弱的是NH…N；、 中N原子均为杂化，但二者的键角、空间构型不同。
(5)①晶胞a属于体心立方堆积。
②设铁原子的半径为，晶胞b中共有4个铁原子，其总体积为，晶胞的面对角线长为，晶胞的参数为，晶胞的体积为，空间利用率。
③一个晶胞c中含有1个铁原子，质量为，晶体c为简单立方堆积，晶胞参数为铁原子半径的2倍，即为，晶胞体积为，则，解得。
19.答案：(1)羟基、醛基；1
(2)/Cu；加热；
(3) 保护酚羟基
(4)
(5)6；(写出任意一种即可)
(6)
解析：本题考查有机合成与推断，涉及反应类型判断、符合条件的同分异构体的书写、合成路线的设计等。
(1)A能发生银镜反应，遇溶液发生显色反应，说明分子中含醛基、酚羟基，结合其分子式为可知，A为；1个H分子含有1个手性碳原子，如图所示(星号所标记的碳原子)。
(2)对比D、E结构，D中醇羟基经催化氧化转化成E中羰基，反应的试剂是氧气，条件是在铜催化下加热；E与HI反应生成F，F能与碱反应，说明F有活泼氢，F为。
(3)对比A和B、E和F的结构可知，设计A→B、E→F步骤的目的是保护酚羟基。
(4)对比B、C的结构简式，结合已知信息①可推出试剂R为，可得B-+C的化学方程式。
(5)B的含苯环的同分异构体可以发生水解，说明分子中还含有酯基，含有酯基的同分异构体有6种，分别为、(两个取代基可分别处于邻、间对三种位置)；其中核磁共振氢谱有4组峰，且峰面积比为1:2:2:3的有3种，分别为。
(6)以乙醇为原料制备2-丁醇，首先将乙醇氧化为乙醛，再将乙醇与HCl反应生成，乙醛和在Mg/乙醚的条件下发生已知信息①的反应，后经过水解生成目标产物，由此可得具体的路线。
20.答案：（1）
（2）①；大于②③F
（3）①B②加入CO，反应的平衡正向移动，增大反应的反应物浓度，同时减小生成物的浓度，促进甲醇的生成
（4）
解析： （1）由盖斯定律知，两方程式相加得。
（2）①起始时，又二者物质的量之和为3ml，即，。设平衡时生成了，据题意列出三段式：
由题图知平衡时甲醇的体积分数为0.5，则，故。0~5min内，容器容积为2L，。由三段式知平衡时、、，则该温度下该反应的平衡常数，再向容器中加入CO（g）和各0.25ml时、、，浓度商，则平衡正向移动，结合化学计量数知大于。②由①中三段式知，平衡时体系气体总物质的量为1.5ml，则此时总压为，、、，。③当反应物的投料比等于化学计量数之比时，产物的占比最大，即当时，甲醇的体积分数最大，则时，平衡体系中甲醇的体积分数可能为F点。（3）①490K时，从甲醇的生成速率来看，a曲线大于c曲线，即甲醇来源于和，则合成甲醇的反应机理是B。②该机理涉及反应为①、②，加入CO，反应①平衡正向移动增大反应②的反应物浓度，同时减少生成物的浓度，促进甲醇的生成。
选项
实验操作和现象
结论
A
向铁和过量浓硫酸加热反应后的溶液中滴加几滴KSCN溶液，溶液变为红色
反应后的溶液中一定含有
B
用玻璃棒蘸取浓度约为30%的过氧化氢溶液滴到pH试纸上，pH试纸变为红色
30%的过氧化氢溶液呈酸性
C
将适量苯加入溴水中，充分振荡后，水层变为无色
苯能与溴发生加成反应
D
向溶液中通入足量，然后再将产生的气体导入溶液中，产生黑色沉淀
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