
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文檔簡(jiǎn)介
中學(xué)化學(xué)重要學(xué)問點(diǎn)具體總結(jié)
一、俗名
無機(jī)部分:
純堿、蘇打、自然堿、口堿:Na2CO3小蘇打:NaHCO.,大蘇打:Na2s2O3石膏(生石膏):CaSO4.2H2O熟
石膏:2CaSC>4?HO瑩石:CaF?重晶石:BaSC)4(無毒)碳鏤:NH4HCO3石灰石、大理石:CaCCh
生石灰:CaO食鹽:NaCl熟石灰、消石灰:Ca(OH)2芒硝:Na2sO」?7H?O(緩瀉劑)燒堿、火堿、苛性鈉:
NaOH綠磯:FaSO4?7H2O干冰:CO2明磯:KAI(SO4)2?12H2O漂白粉:Ca(ClO)2、CaCb(混和物)
瀉鹽:MgSCU?71420膽帆、藍(lán)磯:CuSCU?5比。雙氧水:H2O2皓磯:ZnSCU?7比0硅石、石英:SQ剛
玉:A12O3水玻璃、泡花堿、礦物膠:Na2SiO3鐵紅、鐵礦:Fe2O3磁鐵礦:Fe3O4黃鐵礦、硫鐵礦:FeS2
銅綠、孔雀石:Cu2(OH)2cO3菱鐵礦:FeCCh赤銅礦:Cu2O波爾多液:Ca(OH)2和CuSO4石硫合劑:Ca(OH)2
和S玻璃的主要成分:NazSiCh、CaSiCh、SiCh過磷酸鈣(主要成分):Ca(H2Po4)2和CaSCU重過磷酸鈣(主
要成分):Ca(H2Po,2自然氣、沼氣、坑氣(主要成分):CH4水煤氣:CO和H2硫酸亞鐵鍍(淡藍(lán)綠色):
Fe(NH4)2(SO4)2溶于水后呈淡綠色
光化學(xué)煙霧:NO2在光照下產(chǎn)生的一種有毒氣體王水:濃HNO3與濃HC1按體積比1:3混合而成。
鋁熱劑:AI+FezCh或其它氧化物。尿素:CO(NH2)2
有機(jī)部分:
氯仿:CHC13電石:CaC2電石氣:C2H2(乙煥)TNT:三硝基甲苯酒精、乙醇:C2H50H
氟氯燒:是良好的制冷劑,有毒,但破壞03層。醋酸:冰醋酸、食醋CHjCOOH
裂解氣成分(石油裂化):烯燒、烷燒、塊燒、H2S>CO2、CO等。甘油、丙三醇:C3H8。3
焦?fàn)t氣成分(煤干儲(chǔ)):H2>CH4、乙烯、CO等。石炭酸:苯酚蟻醛:甲醛HCHO
福爾馬林:35%—40%的甲醛水溶液蟻酸:甲酸HCOOH
葡萄糖:C6Hl2。6果糖:C6Hl2。6蔗糖:C|2H22。“麥芽糖:G2H22。"淀粉:(CGHKJOS)n
硬脂酸:G7H35co0H油酸:G7H33coOH軟脂酸:Ci5H31coOH
草酸:乙二酸HOOC—COOH使藍(lán)墨水褪色,強(qiáng)酸性,受熱分解成C02和水,使KMnO4酸性溶液褪色。
二、顏色
2+
鐵:鐵粉是黑色的;一整塊的固體鐵是銀白色的。Fe——淺綠色Fe,O4——黑色晶體
3+
Fe(OH)2——白色沉淀Fe——黃色Fe(0H)3——紅褐色沉淀Fe(SCN)3——血紅色溶液
FeO——黑色的粉末Fe(NH4)2(SC>4)2——淡藍(lán)綠色Fe2O3——紅棕色粉末FeS——黑色固體
2+
銅:?jiǎn)钨|(zhì)是紫紅色Cu——藍(lán)色CuO——黑色Cu2O——紅色CuSC>4(無水)一白色CuSO4-5H3O
-藍(lán)色Cl)2(OH)2c。3—綠色CU(0H)2----藍(lán)色[CU(NH3)4)SO4----深藍(lán)色溶液
BaSCh、BaCOj、Ag2co3、CaCO3>AgCl、Mg(OH)2>三溪苯酚均是白色沉淀
A1(OH)3白色絮狀沉淀H4SiO4(原硅酸)白色膠狀沉淀
CL、氯水一一黃綠色F2——淡黃綠色氣體Bn一—深紅棕色液體h一一紫黑色固體
HF、HC1、HBr、HI均為無色氣體,在空氣中均形成白霧
CC14——無色的液體,密度大于水,與水不互溶KMnO4-——紫色MnO4-——紫色
Na2()2—淡黃色固體Ag3Po4—黃色沉淀S—黃色固體AgBr—淺黃色沉淀
Agl-黃色沉淀Ch—淡藍(lán)色氣體SCh一無色,有剌激性氣味、有毒的氣體
S03—無色固體(沸點(diǎn)44.8。0品紅溶液一一紅色氫氟酸:HF一一腐蝕玻璃
N2O4,N0-無色氣體N02——紅棕色氣體NH.,——無色、有剌激性氣味氣體
三、現(xiàn)象:
1、鋁片與鹽酸反應(yīng)是放熱的,Ba(OH)2與NH4cl反應(yīng)是吸熱的;
2,Na與H9(放有酚猷)反應(yīng),熔化、浮于水面、轉(zhuǎn)動(dòng)、有氣體放出;(熔、浮、游、嘶、紅)
3、焰色反應(yīng):Na黃色、K紫色(透過藍(lán)色的鉆玻璃)、Cu綠色、Ca磚紅、Na+(黃色)、K+(紫色)。
4、Cu絲在Cb中燃燒產(chǎn)生棕色的煙;5、比在。2中燃燒是蒼白色的火焰;
6、Na在Cb中燃燒產(chǎn)生大量的白煙;7、P在CL中燃燒產(chǎn)生大量的白色煙霧;
8、SO2通入品紅溶液先褪色,加熱后復(fù)原原色;
9、Nh與HC1相遇產(chǎn)生大量的白煙;10、鋁箔在氧氣中激烈燃燒產(chǎn)生刺眼的白光;
11、鎂條在空氣中燃燒產(chǎn)生刺眼白光,在CO?中燃燒生成白色粉末(MgO),產(chǎn)生黑煙;
12、鐵絲在CL中燃燒,產(chǎn)生棕色的煙;13、HF腐蝕玻璃:4HF+SiO2=SiF4+2H2O
14、Fe(OH)2在空氣中被氧化:由白色變?yōu)榛揖G最終變?yōu)榧t褐色;
15、在常溫下:Fe、Al在濃H2s和濃HNO3中鈍化;
16、向盛有苯酚溶液的試管中滴入FeCb溶液,溶液呈紫色;苯酚遇空氣呈粉紅色。
17、蛋白質(zhì)遇濃HNCh變黃,被灼燒時(shí)有燒焦羽毛氣味;
18、在空氣中燃燒:S——微弱的淡藍(lán)色火焰H2——淡藍(lán)色火焰H2s——淡藍(lán)色火焰
CO——藍(lán)色火焰CH4——光明并呈藍(lán)色的火焰S在02中燃燒——光明的藍(lán)紫色火焰。
19.特征反應(yīng)現(xiàn)象:白色沉演尸紅褐色(/&所%]
20.淺黃色固體:S或NazCh或AgBr
21.使品紅溶液褪色的氣體:SO2(加熱后又復(fù)原紅色)、Cl2(加熱后不復(fù)原紅色)
22.有色溶液:Fe2+(淺綠色)、Fe3+(黃色)、C#+(藍(lán)色)、MnO不(紫色)
有色固體:紅色(Cu、CsO、FezCh)、紅褐色[Fe(OH)3]黑色(CuO、FeO、FeS、CuS、Ag?S、PbS)
藍(lán)色[CU(OH)2]黃色(AgLAg3Po4)白色[Fe(0H)2、CaCCh、BaSCU、AgCl、BaSO3]
有色氣體:Ch(黃綠色)、NO2(紅棕色)
一.非金屬元素及其化合物
(一)非金屬元素概論
1.非金屬元素在周期表中的位置
在目前已知的112種元素中,非金屬元素有22種,除H外非金屬元素都位于周期表的右上方(H在左上方)。
F是非金屬性最強(qiáng)的元素。
2.非金屬元素的原子結(jié)構(gòu)特征及化合價(jià)
(1)與同周期的金屬原子相比,最外層電子數(shù)較多,次外層都是飽和結(jié)構(gòu)(2、8或18電子結(jié)構(gòu))。
(2)與同周期的金屬原子相比較,非金屬元素原子核電荷數(shù)多,原子半徑小,化學(xué)反應(yīng)中易得到電子,表
現(xiàn)氧化性。
(3)最高正價(jià)等于主族序數(shù)(0、F無+6、+7價(jià)),對(duì)應(yīng)負(fù)價(jià)以肯定值等于8-主族序數(shù)。如S、N、C1等還
呈現(xiàn)變價(jià)。
3.非金屬單質(zhì)
(1)組成與同素異形體
非金屬單質(zhì)中,有單原子分子的He、Ne、Ar等稀有氣體;雙原子分子的H2、O2、Cl2>H?、Br?等,多原子
分子的P&、S.、O3等原子晶體的金剛石,晶體硅等。同一元素形成的不同單質(zhì)常見的有。2、0.3;紅磷、白
磷;金剛石、石墨等。
(2)聚集狀態(tài)及晶體類型
常溫下有氣態(tài)(H2、02、Cb、N2…),液態(tài)(Bn)、固態(tài)(L、磷、碳、硅...)。常溫下是氣缽,液態(tài)的非金
屬單質(zhì)及部分固體單質(zhì),固態(tài)時(shí)是分子晶體,少量的像硅、金剛石為原子晶體,石墨“混合型”晶體。
4.非金屬的氫化物
(1)非金屬氫化物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
①IVA—R%正四面體結(jié)構(gòu),非極性分子;VA—Rh三角錐形,極性分子;VIA—H?R為“V”型,極性分子;
V【1A—HR直線型,極性分子。
②固態(tài)時(shí)均為分子晶體,熔沸點(diǎn)較低,常溫下H2O是液體,其余都是氣體。
(2)非金屬氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性
一般的,非金屬元素的非金屬性越強(qiáng),生成的氣態(tài)氫化物越穩(wěn)定。因此,氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性是非金屬性強(qiáng)
弱的重要標(biāo)記之一。
(3)非金屬氨化物具有肯定的還原性
如:NH3:H2s可被O2氧化HBr、HI可被CI2、濃H2so1?氧化等等。
5.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物(含氧酸)的組成和酸性。
元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),故非金屬元素的最高價(jià)含氧酸的酸性也是非
金屬性強(qiáng)弱的重要標(biāo)記之一。
(二)鹵族元素
1.氯氣
(1)分子式C12電子式??:結(jié)構(gòu)式Cl—C1
(2)物理性質(zhì):黃綠色有刺激性氣味、有毒、易液化能溶于水(1:2)。
(3)化學(xué)性質(zhì):①與金屬反應(yīng)將金屬氧化成高價(jià)態(tài)Cu+C12=CuCb(棕黃色煙)②與非金屬反應(yīng)
H2+CW2HC1(蒼白色火焰,工業(yè)上制HC1),H2+C12=2HC1(爆炸)
③與水反應(yīng)
C12+H2O=HC1+HC1O,HCIO是一種弱酸(HC10=H*+C10),具有強(qiáng)氧化性,可進(jìn)行漂白、消毒殺菌等,在
光照下易分解:2HCIO=2HC1+O2T
④與堿反應(yīng)
C12+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(用于汲取多余Cl2)
2C12+2Ca(OH)2=CaC12+Ca(ClO)2漂白粉(混合物)+2H2O
漂白粉的有效成分為Ca(C10)2在空氣中易失效變質(zhì):
Ca(CIO)2+CO2+H2O=CaCO31+2HClO
⑤與還原性物質(zhì)反應(yīng)CL+2Br=2C1+Br2CL+H2s=2HC1+SJ
(4)制法:
①試驗(yàn)室制法
MnO2+4HCl(濃)=MnCL+CLT+2H2。
②業(yè)制法
2NaCl+2H2O=2NaOH+H2T+Cl2T2NaCl(熔融)=2Na+Cl2T
2.鹵族元素
(1)鹵族元素性質(zhì)的通性及遞變性
①元素周期表中的位置:第VDA族②原子結(jié)構(gòu)相同點(diǎn):最外層電子數(shù)均為7個(gè)同點(diǎn):電子層數(shù)不同
③主要性質(zhì)的相像性:?jiǎn)钨|(zhì)均為雙原子非極性分子;主要化合價(jià)為T價(jià),最高正價(jià)為+7價(jià)(F除外);單質(zhì)
具有強(qiáng)氧化性。
④主要性質(zhì)的遞變性。(從F到D原子半徑和離子半徑漸漸增大;非金屬性及單質(zhì)氧化性漸漸減弱,即氧
化性F2>C12>Br2>h;與H2化合生成HX的反應(yīng)由易至難,且氫化物的穩(wěn)定性由強(qiáng)到弱,即穩(wěn)定性HFAHC1
>HBr>Hl;最高價(jià)氧化物的承化物的酸性漸漸減弱;鹵離的還原性增加,前面元素的單質(zhì)能把后面的元素置換
出來。單質(zhì)的顏色變深,熔沸點(diǎn)上升。
(2)鹵素及其化合物特性歸納
①。2、Br2、L與水反應(yīng)類型相同,可用通式X2+H2OHX+HXO,而F2特殊F2+2H2O=4HF+O2,由此得出它
們與堿反應(yīng)Ch、Bo、卜相同,F2不同。
②F2、CL、Br)與Fe作用得+3價(jià)鐵,而L+Fe=Fel2。
③C「、Br、「跟AgNO3分別產(chǎn)生白色沉淀、淺黃色沉淀、黃色沉淀;而AgF可溶于水,無色溶液。
④氯水具有漂白性,但漠水、碘水中HBrO和H10很少,漂白性很差。
⑤碘與淀粉變藍(lán),但淀粉碘化鉀試紙投入氯水中不變藍(lán),因?yàn)槁人^量,發(fā)生下列反應(yīng)
12+5C12+6H2O=2HIO3+10HCL
⑥氫氛酸為弱酸,余者為強(qiáng)酸,旦酸性漸漸增加:氫氟酸腐蝕玻璃,其他氫鹵酸沒有此性質(zhì)。
(3)鹵離子(X)的檢驗(yàn)(X=C1、Br、【)
在含有鹵離子(X-)的溶滾中,加入:HNO3酸化的AgN03溶液。Cl-+Ag+=AgCll(白),Br+Ag+=AgI;(黃
色),Br+Ag+=AgBrj(淡黃色),r+Ag+=AgIJ,(黃色)
3.鹵素單質(zhì)及化合物的特殊性
①F只顯-1價(jià),一般無含氧酸,氟氣能跟稀有氣體反應(yīng),氫氟酸是弱酸,但能腐蝕玻璃,CaF2難溶于水。而
AgF易溶于水
②漠是常溫下惟一呈液態(tài)的非金屬,易揮發(fā)。
③碘易升華,碘遇淀粉反應(yīng)生成藍(lán)色物質(zhì)。
@CL、Br?、L溶解性
C1212
Br2
水中黃(溶)橙(溶)黃褐(微溶)
CC14黃(易溶)橙紅(易溶)紫紅(易溶)
4.學(xué)問框架
(三)氧族元素
1.氧族元素概述
(1)包括:氧(80)、硫(I6S)、硒(34Se)、碎(52Te)、針PPo)等幾種元素。
(2)周期表中位置:VIA族;2-6周期。(3)最外層電子數(shù):6e。
(4)化合價(jià):-2,0,+4,+6(O一般無正價(jià))。
(5)原子半徑:隨核電荷數(shù)增大而增大,即2<rS<rSe<rTe。
(6)元素非金屬性:從O-Te由強(qiáng)—弱。
2.氧族元素性質(zhì)的相像性及遞變性
(1)相像性
①最外層電子都有6個(gè)電子,均能獲得2個(gè)電子,而達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。
②在氣態(tài)氫化物中均顯2價(jià),分子式為HzR。③在最高價(jià)氧化物中均+6價(jià),分子式為RO.3。
④最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的分子式為H2RO4O
(2)遞變性(O、S、Se、Te)
①單質(zhì)的溶沸點(diǎn)上升,氧化性減弱。②氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性減小,還原性增加。
③最高價(jià)氧化物的水化物酸性減弱。
3.二氧化硫
(1)二氧化硫的物理性質(zhì):無色有刺激性氣味,有毒,密度比空氣大,易液化、易溶于水(與H2O化合生
成H2s。3,SO2+H2O=H2SO3)
(2)二氧化硫的化學(xué)性質(zhì):
①具有酸性氧化物通性②還原性:SO2+CI2+2H2OH2so4+2HC12so2+O2=2SC)3
③弱氧化性:SCh+2H2s=3S+2H2。
④漂白性:SO3可使品紅褪色(可逆,加熱又復(fù)原紅色)
(3)二氧化硫的污染
①$02是污染大氣的主要有害物質(zhì)之一,干脆危害是引起呼吸道疾病。
②形成酸雨pH<5、6,破壞農(nóng)作物、森林、草原、使土壤酸性增加等等。
③含SO2的工業(yè)廢氣必需經(jīng)過凈化處理才能排放到空氣中。
4.硫酸工業(yè)和硫酸
(1)接觸法制硫酸
反應(yīng)原理:①造氣:4FeS2+llO2(g尸ZFezQMSCh②氧化:2so2+。2=25。3③汲取:SO3+H2OH2sO&
分別對(duì)應(yīng)的設(shè)備:①沸騰爐②接觸室③汲取塔
具體措施:粉碎礦石、過量空氣、熱交換、催化氧化、逆流、循環(huán)、濃H2s04汲取S03(防止形成酸霧)、
尾氣處理(用氨水汲取S02,生成(NHSS03,再用H2s處理,便又可生成S02)。
(2)濃硫酸(98.3%)的特性
①吸水性:H2s04易與H20結(jié)合,并放出大量熱,所以濃硫酸常做酸性氣體的干燥劑(不行干燥H2S)。
②脫水性:濃H2sCh遇見某些有機(jī)化合物,可將其中氫、氧原子個(gè)數(shù)按2:1比例脫去,即為脫水性,
Cl2H22?!皾?2叫12C+11H2。。農(nóng)H2so4脫水性)
③強(qiáng)氧化性:濃H2s04與金屬、與非金屬、與具有還原性物質(zhì)發(fā)生氧化-還原反應(yīng),如:
Cu+2H2so4(濃尸CUSO4+SO2T+2H2。
C+2H2SO4(濃戶CO2T+2SChT+2H2O
H2S+H2so4(濃尸S+SO2T+2H2O
2NaI+2H2so?濃尸Na2sO4+SO2T+I2+2H2。
與還原劑反應(yīng)濃H2sO,的還原產(chǎn)物都為S02。
常溫下,濃H2s04使Fe、Al表面發(fā)生鈍化(生成致密氧化膜),而不發(fā)生產(chǎn)生氣體的反應(yīng)。
(四)碳族元素
1.碳及其重要化合物
(1)一氧化碳和二氧化碳
(2)活性炭的吸附作用及其應(yīng)用木材干儲(chǔ)所得的固態(tài)產(chǎn)物是木炭,木炭由于它的孔隙被干儲(chǔ)時(shí)產(chǎn)生的油脂
等物質(zhì)所覆蓋,吸附實(shí)力較弱,經(jīng)活化處理增加表面積后就有高的吸附能方。這種具有高汲取實(shí)力的碳,稱為活
性炭?;钚蕴康目紫抖?,內(nèi)表面積大,一般為500m2/g-1000m2/go活性炭屬于非極性吸附劑,因此易吸附非極
性或弱極性物質(zhì)。常見的易被活性炭吸附的物質(zhì)及應(yīng)用如下:
①有毒的氣體(或蒸汽):NO、NO2、CI2、BQC6H6(苯)。活性炭用于去毒、防毒。
②色素。活性炭用于溶液脫色(漂白),如制造白糖工業(yè)中可用活性炭做脫色劑。
③水中有臭味的物質(zhì)。活性炭用于水的除臭凈化。
2.硅及其重要化合物
(1)硅的存在:自然界中以化合態(tài)存在,含量?jī)H次于氧,排其次位,是構(gòu)成礦物和巖石的主要成分。
(2)硅島單質(zhì):有晶體硅和無定形硅兩種同素異形體,晶體硅是原子晶體,類似于金剛石,熔沸點(diǎn)高、硬
度大,是良好的半導(dǎo)體。
(3)硅的性質(zhì):性質(zhì)穩(wěn)定不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
①Si+O2=SiO2②Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2T
(4)硅的制備及提純:SiO2+2C=Si+COT,Si+2C12=SiCl4SiCl4+2H2=Si+4HCI
(5)硅的氧化物Si5:
①原子晶體,熔點(diǎn)高、硬度大
②酸性氧化物:但不溶于水,也不與水反應(yīng)
SiO2+CaO?a.CaSiO3SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O
③與氫氟酸反應(yīng):SiO2+4HF=SiF4T+2H2O
④光導(dǎo)纖維的主要原抖,
(6)硅及其重要化合物
(五)氨族元素
1.氮族元素概述
(1)周期表中的位置:第VA族(N、P、As、Sb、Bi)2—6周期
(2)原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相同點(diǎn):最外層電子數(shù)均為5個(gè)不同點(diǎn):電子層數(shù)不同
(3)主要性質(zhì):
①相像性:a.最高正價(jià)均為+5,負(fù)價(jià)為-3;(Sb、Bi無負(fù)價(jià))b.最高價(jià)氧化物的水化物(HR0.3或H3RO4)
呈酸性
②逆變性(按N—Bi)原子半徑由小到大;氣態(tài)氫化物穩(wěn)定性減弱;最高價(jià)含氧酸的酸性減弱(HNO3>H3Po4);
與同周期鹵素、氧族比非金屬性要弱。
2.氮及其重要化合物
(1)氮的化學(xué)性質(zhì):常溫時(shí),N2不活潑,可代替稀有氣體作愛護(hù)氣,但在點(diǎn)燃、放電、高溫等條件下能與
出、。2、Mg等發(fā)生反應(yīng):
①N2+3H2=2NH3②N2+O2=2NO
③N2+3Mg型Mg3N2(Mg3N2+6H2O=Mg(OH)2j+2NH3(2)氮的氧化物:
N元素有+1、+2、+3、+4、+5五種價(jià)態(tài),分別對(duì)應(yīng)的氧的物為N2O、NO、N2O3、NO2(N2O4)>N2O5其中
N2O3、N2O5?分別是HNCh、HN03的酸酎,NO是無色還原性較強(qiáng)的有毒氣體,易被02氧化。NCh是紅棕色易
溶于水的刺激性的有毒氣體,氧化性較強(qiáng),能氧化SO2使潮濕的KI一淀粉試紙變藍(lán)。重要反應(yīng):2NO+O2=2NCh;
3NO2+H2O=2HNO3+NO
(3)氨氣的性質(zhì)及用途
①物理性質(zhì):無色有刺激性氣味的氣體,極易溶于水(1:700)易液化。
+
②化學(xué)性質(zhì):與水反應(yīng):NH3+H2O=NH3H2O=NH4+OH
NH3是惟一能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙交藍(lán)的氣體,常用此性質(zhì)檢驗(yàn)NH3O
與酸反應(yīng):NH.3+HC1=NH4C1(生成白煙)
與反應(yīng):4NH3+5O2=4NO+6H2O
與CO2反應(yīng)(制取尿素):2NH3+CO2=CO(NH2)2+H2O
③氨的制法
安驗(yàn)室制法:用鍍鹽與堿共熱。2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCL+2NH3T+2H2。
工業(yè)制法:原料為水、煤和空氣N2+3H?=2NH3
(4)硝酸(HNCh)
硝酸的化學(xué)性質(zhì):HNCh為強(qiáng)酸,除具有酸的通性外還具有以下特性:不穩(wěn)定性:(見光受熱易分解),4HN0
3=4NO2T+O2T+2H2O
強(qiáng)氧化性:無論稀濃HNCh均具有強(qiáng)氧化性,與金屬反應(yīng)時(shí),即使是比氫活潑的金屬也不放出氫氣。
a.與金屬反應(yīng)
Cu+4HNC)3(濃尸Cu(NO3)2+2NO2T+2H2。3Cu+8HNCh(稀)=3Cu(NCh)2+2NOT+4H2O
3Ag+4HNO3(?。?3AgNO3+NOf+2H2O(利用此反應(yīng)可以洗滌附在器皿內(nèi)壁上的銀)
冷濃HNCh可使Al、Fe等金屬表面生成一層致密氧化膜而發(fā)生鈍化,故可用Al、Fe等材料制成的密閉容器
盛裝濃HN03o
b.與非金屬反應(yīng)
C+4HNO3(濃)=CO2T+4NO2f+2H2OS+6HNCh(濃戶H2so4+6NO2T+2H2O
c.與其他還原劑反應(yīng)
2+2
3142s+2HNC)3(稀尸3SJ+2NOT+4H2。3SO3+2NO3+2H=3SO4-+2NOt+H2O
d.與有機(jī)物反應(yīng)
硝化反應(yīng)(如與苯反應(yīng));酯化反應(yīng)(如與纖維素反應(yīng));顏色反應(yīng)(如與蛋白質(zhì)反應(yīng))。
②硝酸的制法:
試驗(yàn)室制法:硝酸鹽與濃H2so4微熱
NaNO3(固)+H2S0』(濃尸NaHSCU+HNO3T
工業(yè)制法:氨的催化氧化法
a.原理:4NH3+5O2=4NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO
b.尾氣處理:用堿液汲取NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2。
③硝酸的保存方法:硝酸不穩(wěn)定,易分解,受熱、光照或濃度越大,硝酸越易分解,由于分解生成的NO2
溶于硝酸中而使硝酸里黃色,試驗(yàn)室為防止硝酸分解,常將硝酸放在棕色瓶?jī)?nèi),貯放在黑暗且溫度低的地方。
3.磷及其重要化合物
(1)紅磷與白磷
名稱白磷紅磷
分子式P4、正四面體型、
分子結(jié)構(gòu)分子晶體、結(jié)構(gòu)困難
鍵角60°
顏色狀態(tài)白色或黃色固體暗紅色粉末或固體
溶解性不溶于水,易溶于CS2不溶于水,不溶于CS2
毒性劇毒無毒
著火點(diǎn)40℃240℃
保存方法保存在水中密封
隔絕空氣2600c、
相互轉(zhuǎn)化白璘^-----------------------紅璘
隔絕空氣、升華、冷卻416℃
(2)磷的化合物的性質(zhì)
①P2O5磷酸(H3Po??)偏磷酸(HPO.3)的酸醉
P2O5+H2CX冷)=2HPC>3(有毒溶于水)
P2O5+3H2O(熱)=2H3Po4(無毒、晶體、易溶于水)P2O5吸浸性強(qiáng)可作干燥劑。
②磷酸的性質(zhì)
純凈的磷酸是無色晶體,有吸濕性,臧躲畏水以隨意比例混溶。濃H3P04為無色黏稠液體,較穩(wěn)定,不揮發(fā).具
有酸的通性。磷酸為三元酸,與堿反應(yīng)時(shí),當(dāng)堿的用量不同時(shí)可生成不同的鹽。磷酸和NaOH反應(yīng),1:1生成
NaH2PCh;1:2生成Na2HPO4;1:3生成Na3Po4。介于1:1和1:2之間生成NaH2P和NazHPO#的混合物。
介于1:2和1:3之間生成NazHPCX幫Na3P的混合物。
二.金屬元素及其化合物
(-)金屬元素概述
1.金屬元素在周期表中的位置及原予結(jié)構(gòu)特征
(1)金屬元素分布在周期表的左下方,目前已知的112種元素共有90種金屬元素。
(2)金屬元素最外層電子數(shù)一般小于4個(gè)。(Ge、Sn、Pb4個(gè)Sb、Bi5個(gè),Po6個(gè))原子半徑較同周期非
金屬原子半徑大。
(3)金屬元素形成的金屬單質(zhì)固態(tài)時(shí)全是金屬晶體。
2.金屬的分類
(1)冶金工業(yè)上黑色金屬:Fe、Cr、Mn(其主要氧化物呈黑色)。有色金屬:除Fe、Cr、Mn以外的全部
金屬。
(2)按密度分輕金屬:pV4.5g-cm3(如Na、Mg、Al)重金屬:p>4.5g-cm-3(如Fe、Cu、W)
(3)按存在豐度分常見金屬:如Fe(4.75%)、Al(7.73%)、Ca(3.45%)等稀有金屬:如錯(cuò)、飴、鋸等。
3.金屬的物理性質(zhì)
(1)狀態(tài):通常狀況下,除汞外其他金屬都是固態(tài)。
(2)金屬光澤:多數(shù)金屬具有金屬光澤。
(3)易導(dǎo)電一導(dǎo)熱:由于金屬晶體中自由電子的運(yùn)動(dòng),使金屬易導(dǎo)電、導(dǎo)熱。
(4)延展性:可壓成薄片,也可抽成細(xì)絲。
(5)熔點(diǎn)及硬度:由金屬晶體中金屬離子和自由電子的作用強(qiáng)弱確定。最高的是鴇(3413°C),最低的是汞
(-39℃)o
4.金屬的化學(xué)性質(zhì)
(1)與非金屬單質(zhì)作用(2)與HzO作用
(3)與酸作用(4)與堿作用(僅Al、Zn可以)
(5)與鹽的作用(6)與某些氧化物作用
5.金屬的冶煉
(1)熱分解法(適用于不活潑金屬)2HgO=2Hg+O2T2Ag2O=4Ag+O2T
(2)熱還原法(常用還原劑CO、H2、C活潑金屬等)Fe2O3+3CO=2Fe+3CO2Cr2O3+2Al=2Cr+A12O3
(3)電解法(適用于特別活潑的金屬)2Al2O3=4A1+3C)2T2NaCl=2Na+Cl2T
(二)堿金屬元素
1.鈉及其化合物
(1)鈉的物理性質(zhì)
鈉是一種松軟、銀白色,有金屬光澤的金屬,具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性,密度比水小,比煤油大,熔點(diǎn)較低。
(2)鈉的化學(xué)性質(zhì)
①與非金屬反應(yīng)
2Na+CL叁型2NaCl2Na+O2羹里NazCh(黃色火焰)4Na+O2=2Na2O(空氣中,鈉的切面變暗)
②與水反應(yīng)2Na+2H2O=2NaOH+H2T
現(xiàn)象及說明:浮在水面上——密度比水小;熔化成小球——鈉的熔點(diǎn)低,反應(yīng)放熱;四處游動(dòng)——生成氣體;
酚配變紅——生成堿。
③與酸反應(yīng)
2Na+2H+=2Na++H2T鈉不足,干脆與酸反應(yīng);鈉過量,先與酸反應(yīng)再與水反應(yīng)。
④與鹽溶液反應(yīng)
鈉與鹽溶液反應(yīng),先考慮Na與水反應(yīng)生成NaOH,再考慮NaOH是否與鹽反應(yīng)。
a.投入NaCl溶液中,只有放出。2Na+2H2O=2NaOH+H2t
b.投入飽和NaCl溶液中,有放出,還有NaCI晶體析出(溫度不變))。
c.投入NH4cl溶液中,有H2和NH3逸出。2Na+2NHCl=2NaCl+2NH3f+H2T
d.投入CuSCM溶液中,有氣體放出和藍(lán)色沉淀生成。2Na+H2O+CuSO4=Cu(OH)2l+Na2so4+H2T
(3)鈉的保存及用途:
①保存:鈉的化學(xué)性質(zhì)特別活潑,易與空氣中的。2、H?O等反應(yīng),保存在煤油中。
②用途:a.工業(yè)上用于冶煉金屬:4Na+TiCU=Ti+4NaCl
b.Na—K合金(液態(tài))用作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑c.制造高壓鈉燈,作為電光源。
2.堿金屬元素
(1)周期表中的位置:第IA族(Li、Na、K、Rb、Cs)(2)原子結(jié)構(gòu)特點(diǎn):最外層電子數(shù)均為1。
(3)主要性質(zhì):①原子半徑為同周期最大,易失電子。強(qiáng)還原劑且從Li-Cs金屬性增加。
②取高價(jià)氧化物的水化物呈強(qiáng)堿性,從Li-Cs堿性增加。
(三)鎂、鋁、鐵及其化合物(A1O?等同于[Al(OH)4r)
1.鎂、鋁在元素周期表中位置及原子結(jié)構(gòu)鎂(Mg):位于周期表第3周期第1IA原子結(jié)構(gòu)鋁(Al):位于周期表第
3周期第IIIA,原子結(jié)構(gòu)Mg、Al均為活潑金屬,在化學(xué)反應(yīng)中都易失電子,其性質(zhì)有相像之處,但由于原子結(jié)
構(gòu)不同性質(zhì)上也有差異。
2.鎂、鋁的物理性質(zhì)
①相同點(diǎn):密度較小,熔點(diǎn)較低、硬度較小、均為銀白色。
②不同點(diǎn):鉛的硬度比鎂稍大,熔沸點(diǎn)比鎂高,這是由于鎂、鉛的金屬鍵的強(qiáng)弱不同。
3.鎂、鋁的化學(xué)性質(zhì)比較:
MgAl
暴露在空氣中(與常溫下被02氧化,形成致密氧化膜、很快與02反應(yīng),形成致密氧化膜,抗腐蝕
反應(yīng))因而具有肯定抗腐蝕性性比鎂強(qiáng)
空氣中點(diǎn)燃,發(fā)出刺眼的白光在純氧中或高溫下可燃燒
燃燒
2Mg+O2理2MgO4A1+302皂壁2Al2O3
4Al+3MnO2^=2AbC)3+3Mn
與某些氧化物反應(yīng)2Mg+CO22MgO+C
2Al+Fe2O3堇邕AbCh+2Fe
與沸水只有微弱反應(yīng)
與H2O反應(yīng)Mg+2H204Mg(OH"1+H2T
與非金屬反應(yīng)3Mg+N2鰥Mg3N22A1+3Cl2^^2AlCh
與非氧化性酸反應(yīng)Mg+2HC1=MgCb+H2T2A1+6HC1=2AICI3+3H2T
與氧化性酸反應(yīng)能反應(yīng),無比生成
4.氧化鋁和氫氧化鋁
AI2O3和A1(OH)3是典型的兩性化合物,既能與強(qiáng)酸反應(yīng)。也能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成鹽和H20。
+3+
Al2O3+6H=2A1+3H2OA12O3+2OH-=2A102+H2O
3+
A1(OH)3+3H+=A1+3H2OA1(OH)3+OH=A102+2H2O
5.鐵及其化合物
(1)鐵在周期表中的位置及原子結(jié)構(gòu)
鐵位于第四周期第VIII族,是過渡金屬元素的代表,其原子結(jié)構(gòu)示意圖:鐵元素是一種變價(jià)元素,通常顯示+2
價(jià)、+3價(jià),其化合物及其水溶液往往帶有顏色。
(2)鐵的性質(zhì)
小川
Fe矮,8142
①與非金屬反應(yīng)
2Fe+3Cl2=2FeCl3(棕黃色的煙)
FeOFezChFesO4
俗稱—鐵紅磁性氧化鐵
色、態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體
化合價(jià)+2+3+2、+3
水溶性均難溶于水
不穩(wěn)定
穩(wěn)定性穩(wěn)定穩(wěn)定
6FeO+O2=2Fe3O4
FeO+6H+=FeO+8H+=
與酸反應(yīng)FeO+2H+=Fe2++HO2334
23+2+3+
2Fe+3H2OFe+2Fe+4H2O
與co的反應(yīng)FexOy+)CO=xFe+yCCh
高溫熔融,過量的鐵與氧Fe(OH)3的分解
鐵在氧氣中燃燒
制取氣反應(yīng)2Fe(OH),^
3Fe+2O2^^Fe3C)4
2Fe+O2y2FeOFe2O3+3H2。
3Fe+2O2=FesO4
Fe+S=FeSFe+L二Feb
注:鐵與弱氧化性物質(zhì)反應(yīng)生成低價(jià)鐵的化合物
②與酸反應(yīng)
a.非氧化性酸.Fe+2H+=Fe2++H2T
b.氧化性酸:常溫下遇濃H2so八濃HNCh會(huì)發(fā)生鈍化,而加熱時(shí)會(huì)猛烈反應(yīng)。
③與水反應(yīng):3Fe+4H2。(氣)=Fe3O4+4H2
④與某些鹽熔液反應(yīng):Fe+Cu2+=Fe2++Cu,Fe+2Fe3+=3Fe2+
1.鐵的存在鐵在自然界中分布較廣。在地殼中含量約占5%,僅次于鋁。分布在地殼中的鐵
均以化合態(tài)存在,游離態(tài)的鐵只能在隕石中得到。鐵礦石的種類較多,重要有:赤鐵礦(FezCh)、磁鐵礦(FesOQ,
褐鐵礦(2Fe2O3-3H2O)和菱鐵礦(FeC03)?
(4)鐵的氧化物和氫氧化物
①鐵的氧化物
②鐵的氫氧化物
Fe(0H)2Fe(OH)3
物
白色,難溶于水的固體紅褐色,難溶于水的固體
性
(1)與非氧化性強(qiáng)酸反應(yīng)Fe(0H)z+2H'=Fe"+2HQ(1)與酸反應(yīng)
3
化(2)與氧化性酸反應(yīng)Fe(0H)3+3H=Fe*+3H20
性3Fe(OH)2+10m=3Fe(N03)3+N0t+8H,0(2)受熱分解
(3)空氣中放置被氧化4Fe(OH)2+2H20+02=4Fe(OH)32Fe(0H)3=Fe203+3H20
①煮沸蒸儲(chǔ)水,趕走溶解的氧氣②煮沸NaOH溶液,趕走溶解的
將NaOH溶液滴入Fez($0,)3
制氧氣③配制Fe$O,溶液,加少量的還原鐵粉
溶液中
備④用長(zhǎng)滴管將NaOH溶液送入FeSO,溶液液面以下
Fe"+30H=Fe(0H):,1
2
Fe*+20H=Fe(0H)21
(5)Fe?+和Fe3+的性質(zhì)
2++3+
①Fe2+具有氧化性,主要表現(xiàn)還原性4Fe+O2+4HMFe+2H2O(Fe?+被氧化)
②Fe3+具有較強(qiáng)的氧化性,與S2-、1、SO*-等能發(fā)生氧化還原反應(yīng)2Fe3++S2-=2Fe2++S12Fe3++2I-=2Fe2++h
③Fe3+是典型的弱堿陽離子,與HCO.,、A1O2。等在溶液中發(fā)生雙水解反應(yīng)
2
2Fe+3CO3-+3H2O=2Fe(OH)3J,+3CO2T
④Fe3+遇苯酚溶液呈紫色;可用于檢驗(yàn)Fe?+
⑤亞鐵鹽、鐵鹽的存放方法:亞鐵鹽溶液——加入少量鐵屑以防止Fe?+被氧化,滴入少量相應(yīng)的酸溶液以防
止Fe2+水解。鐵鹽溶液——加入少量相應(yīng)的酸溶液以防止Fe3+水解。
四、考試中常常用到的規(guī)律:
1、溶解性規(guī)律一一見溶解性表;2、常用酸、堿指示劑的變色范圍:
指示劑PH的變色范圍
甲基橙<3.1紅色3.1——4.4橙色>4.4黃色
酚?;<8.0無色8.0——10.0淺紅色>10.0紅色
石蕊<5.1紅色5.1------8.0紫色>8.0藍(lán)色
3、在惰性電極上,各種離子的放電依次:
陰極(奪電子的實(shí)力):Au3+>Ag+>Hg2+>Cu2+>Pb2+>Fa2+>Zn2+>H+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
陽極(失電子的實(shí)力):S2>I>Br>C「>OH>含氧酸根
留意:若用金屬作陽極,電解時(shí)陽極本身發(fā)生氧化還原反應(yīng)(Pt、Au除外)
4、雙水解離子方程式的書寫:(1)左邊寫出水解的離子,右邊寫出水解產(chǎn)物;
(2)配平:在左邊先配平電荷,再在右邊配平其它原子;(3)H、0不平則在那邊加水。
23+
例:當(dāng)Na2c與AlCb溶液混和時(shí):3CO3-+2A1+3H2O=2A1(OH)3I+3C02t
5、寫電解總反應(yīng)方程式的方法:(1)分析:反應(yīng)物、生成物是什么;(2)配平。
例:電解KC1溶液:2KC1+2H2O==H2t+Cht+2K0H配平:2KC1+2H2O==H2t+Cl21+2K0H
6、將一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式分寫成二個(gè)電極反應(yīng)的方法:(1)按電子得失寫出二個(gè)半反應(yīng)式;(2)再考慮反應(yīng)時(shí)
的環(huán)境(酸性或堿性);(3)使二邊的原子數(shù)、電荷數(shù)相等。
例:蓄電池內(nèi)的反應(yīng)為:Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O試寫出作為原電池(放電)時(shí)的電極反應(yīng)。
寫出二個(gè)半反應(yīng):Pb-2e-fPbSO4PbO2+2e--PbSO4
2
分析:在酸性環(huán)境中,補(bǔ)滿其它原子:應(yīng)為:負(fù)極:Pb+SO4--2e-=PbSO4
+2
正極:PbO2+4H+SO4-+2e-=PbSO4+2H2O
留意:當(dāng)是充電時(shí)則是電解,電極反應(yīng)則為以上電極反應(yīng)的倒轉(zhuǎn):
2+2
為:陰極:PbSO4+2e-=Pb+SO4'陽極:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO4'
7、在解計(jì)算題中常用到的恒等:原子恒等、離子恒等、電子恒等、電荷恒等、電量恒等,用到的方法有:質(zhì)量
守恒、差量法、歸一法、極限法、關(guān)系法、十字交法和估算法。(非氧化還原反應(yīng);原子守恒、電荷平衡、物
料平衡用得多,氧化還原反應(yīng):電子守恒用得多)
8、電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,核電荷數(shù)越多,離子半徑越?。?/p>
9、晶體的熔點(diǎn):原子晶體〉離子晶體>分子晶體中學(xué)學(xué)到的原子晶體有:Si、SiC、SiCh=和金剛石。原子
晶體的熔點(diǎn)的比較是以原子半徑為依據(jù)的:金剛石>SiC>Si(因?yàn)樵影霃剑篠i>C>O).
10、分子晶體的熔、沸點(diǎn):組成和結(jié)構(gòu)相像的物質(zhì),分子量越大熔、沸點(diǎn)越高。
11、膠體的帶電:一般說來,金屬氫氧化物、金屬氧化物的膠體粒子帶正電,非金屬氧化物、金屬硫化物的膠
體粒子帶負(fù)電。
12、氧化性:MnC)4>CL>Br2>Fe3+>卜>S=4(+4價(jià)的S)例:I2+SO2+H20=H2SO4+2HI
13、含有Fe3+的溶液一般呈酸性。14、能形成氫鍵的物質(zhì):H20、NH3、HF、CH3CH2OH?
15、氨水(乙醇溶液一樣)的密度小于1,濃度越大,密度越小,硫酸的密度大于1,濃度越大,密度越大,98%
的濃硫酸的密度為:L84g/cm3。
16、離子是否共存:(1)是否有沉淀生成、氣體放出;(2)是否有弱電解質(zhì)生成:(3)是否發(fā)生氧化還原反應(yīng);
2+
(4)是否生成絡(luò)離子[Fe(SCN”、Fe(SCN)3、Ag(NH3)\[Cu(NH3)4]等];(5)是否發(fā)生雙水解。
17、地殼中:含量最多的金屬元素是一A1含量最多的非金屬元素是一0HC1O4(高氯酸)一是最強(qiáng)的酸
18、熔點(diǎn)最低的金屬是Hg(-38.9C),;熔點(diǎn)最高的是W(鴇3410c);密度最?。ǔR姡┑氖荎;密度最大(常
見)是Pt。
19、雨水的PH值小于5.6時(shí)就成為了酸雨。
20、有機(jī)酸酸性的強(qiáng)弱:乙二酸>甲酸>苯甲酸>乙酸>碳酸>苯酚>HCOj
21、有機(jī)鑒別時(shí),留意用到水和溟水這二種物質(zhì)。
例:鑒別:乙酸乙酯(不溶于水,?。?、漠苯(不溶于水,沉)、乙醛(與水互溶),則可用水。
22、取代反應(yīng)包括:鹵代、硝化、磺化、鹵代燃水解、酯的水解、酯化反應(yīng)等;
23、最簡(jiǎn)式相同的有機(jī)物,不論以何種比例混合,只要混和物總質(zhì)量肯定,完全燃燒生成的CO?、H?O及耗02
的量是不變的。恒等于單一成分該質(zhì)量時(shí)產(chǎn)生的COz、H9和耗02量。
24、可使濱水褪色的物質(zhì)如下,但褪色的緣由各自不同:烯、怏等不飽和燒(加成褪色)、苯酚(取代褪色)、乙
醇、醛、甲酸、草酸、葡萄糖等(發(fā)生氧化褪色)、有機(jī)溶劑[CCL、氯仿、浪苯、CS2(密度大于水),燒、苯、
苯的同系物、酯(密度小于水)]發(fā)生了萃取而褪色。
25、能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有:醛、甲酸、甲酸鹽、甲酰鉉(HCNHzO)、葡萄濾、果糖、麥芽糖,均可發(fā)生銀鏡反
應(yīng)。(也可同Cu(OH)2反應(yīng))計(jì)算時(shí)的關(guān)系式一般為:一CHO——2Ag
留意:當(dāng)銀氨溶液足量時(shí),甲醛的氧化特殊:HCHO——4AgI+H2CO3
反應(yīng)式為:HCHO+4[Ag(NH3)2]OH=(NH4)2CO3+4AgI+6NH3t+2H2O
26、膠體的聚沉方法:(1)加入電解質(zhì);(2)加入電性相反的膠體;(3)加熱。
常見的膠體:液溶膠:Fe(OH)3、AgL牛奶、豆?jié){、粥等;氣溶膠:霧、云、煙等:固溶膠:有色玻璃、煙水
晶等。
27、污染大氣氣體:SO2、CO、NO2、NO,其中SO2、NO?形成酸雨。
28、環(huán)境污染:大氣污染、水污染、土壤污染、食品污染、固體廢棄物污染、噪聲污染。工業(yè)三廢:廢渣、廢水、
廢氣。
29、在室溫(20C)時(shí)溶解度在10克以上——易溶;大于1克的一一可溶;小于1克的一一微溶;小于0.01克
的-難溶。
30、人體含水約占人體質(zhì)量的2/3。地面淡水總量不到總水量的1%。當(dāng)今世界三大礦物燃料是:煤、石油、自然
氣。石油主要含C、H地元素。
31、生鐵的含C量在:2%——4.3%鋼的含C量在:0.03%——2%。粗鹽:是NaCl中含有MgCL和CaCl2,
因?yàn)镸gCb吸水,所以粗鹽易潮解。濃HNO3在空氣中形成白霧。固體NaOH在空氣中易吸水形成溶液。
32、氣體溶解度:在肯定的壓強(qiáng)和溫度下,1體積水里達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)氣體的體積。
五、無機(jī)反應(yīng)中的特征反應(yīng)
與堿反應(yīng)產(chǎn)生氣體
1.0H
AhSi>H2T
(1)單質(zhì)《
2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2T
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H21
(2)鐵鹽:NH^—^NH^+H2O
2.與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體
(1)單質(zhì)co2T
co,T
NO2T
CO:(HCO;)更—CO,T
(2)化合物.S2-(HS。一2s個(gè)
S*(HSO\)—so2T
2+
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