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浙教版九年級(jí)上冊(cè)第二章第五節(jié)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化【知識(shí)點(diǎn)分析】一.非金屬單質(zhì)與其化合物之間的轉(zhuǎn)化:1.通過(guò)與氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為非金屬氧化物:(書上實(shí)驗(yàn))(1)硫與氧氣反應(yīng):S+O2點(diǎn)燃SO2(2)磷與氧氣反應(yīng):4P+5O2點(diǎn)燃2P2O5(3)碳與氧氣反應(yīng):C+O2點(diǎn)燃CO2(5)氫與氧氣反應(yīng):2H2+O2點(diǎn)燃2H2O2.非金屬氧化物與水反應(yīng)轉(zhuǎn)化為酸:(1)二氧化碳與水反應(yīng):CO2+H2O==H2CO3(2)二氧化硫與水反應(yīng):SO2+H2O=H2SO3(3)三氧化硫與水反應(yīng):SO3+H2O=H2SO4二.金屬單質(zhì)與其化合物之間的轉(zhuǎn)化:1.金屬與非金屬反應(yīng):(書上實(shí)驗(yàn):鐵與硫磺反應(yīng))2.金屬氧化物與水反應(yīng):三.金屬的冶煉:1.金屬在自然界中的存在在自然界中,僅有少數(shù)金屬(化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定)是以游離態(tài)(即單質(zhì))的形式存在的,大多數(shù)金屬(化學(xué)性質(zhì)活潑)是以化合態(tài)的形式存在的。2.金屬的冶煉原理與方法(1)冶煉原理:金屬冶煉就是要把金屬?gòu)幕蠎B(tài)變成游離態(tài)。(2)冶煉方法:用C、CO、H2等還原劑與金屬氧化物反應(yīng),奪取金屬氧化物中的氧,得到金屬單質(zhì),如C+2CuO高溫CO2↑+2CuCO+CuO高溫CO2↑+CuH2+CuO=H2O+Cu3.氧化還原反應(yīng):【非基本反應(yīng)類型】(1)定義:有化合價(jià)變化的化學(xué)反應(yīng)(2)與四大基本反應(yīng)類型的關(guān)系:①置換反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng);②復(fù)分解反應(yīng)都不是氧化還原反應(yīng);③有單質(zhì)生成的分解反應(yīng)是氧化還原反應(yīng);④有單質(zhì)參加的化合反應(yīng)也是氧化還原反應(yīng)。(3)氧化還原反應(yīng)相關(guān)概念:氧化反應(yīng):元素化合價(jià)升高的反應(yīng)還原反應(yīng):元素化合價(jià)降低的反應(yīng)氧化劑:得電子(或電子對(duì)偏向)的物質(zhì)------氧化性:氧化劑具有的得電子的能力還原劑:失電子(或電子對(duì)偏離)的物質(zhì)------還原性:還原劑具有的失電子的能力氧化產(chǎn)物:氧化后的生成物還原產(chǎn)物:還原后的生成物。被氧化:還原劑在反應(yīng)時(shí)化合價(jià)升高的過(guò)程被還原:氧化劑在反應(yīng)時(shí)化合價(jià)降低的過(guò)程氧化性:氧化劑具有的得電子的能力還原性:還原劑具有的失電子的能力氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移口訣:升失氧,降得還四.化合物之間的轉(zhuǎn)化:1.氧氣、氫氣、水、氧化物、酸2.碳與碳的化合物3.氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、氯化鈉4.含鈣化合物5.金屬(鎂、鋁、鋅、鐵、銅)及其化合物【例題分析】【例1】小黃對(duì)CO還原CuO的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn),裝置如圖所示(夾持儀器等略),已知HCOOHH2O+CO↑,有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先點(diǎn)燃酒精燈,過(guò)一段時(shí)間后再擠壓膠頭滴管B.該裝置節(jié)約藥品,污染小,所需的CO可現(xiàn)制現(xiàn)用C.實(shí)驗(yàn)中涉及的基本反應(yīng)類型有分解反應(yīng)和置換反應(yīng)D.實(shí)驗(yàn)中可觀察到紅色固體變黑,澄清石灰水變渾濁【答案】B【解析】A、在一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)中,必須保證CO氣體的純凈,否則會(huì)發(fā)生爆炸,因此應(yīng)該先通入CO,排盡空氣,再點(diǎn)燃酒精燈,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先擠壓膠頭滴管,過(guò)一段時(shí)間后再點(diǎn)燃酒精燈,故A不正確;B、使用膠頭滴管的方式滴加藥品,可以最大限度的節(jié)約藥品;生成的尾氣用氣球收集,可以減少空氣污染,該裝置節(jié)約藥品,污染小,所需的CO可現(xiàn)制現(xiàn)用,故B正確;C、實(shí)驗(yàn)中,HCOOH的反應(yīng)為分解反應(yīng),而氧化銅和一氧化碳的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),故C不正確;D、實(shí)驗(yàn)中,黑色的氧化銅還原成紅色的銅單質(zhì),石灰水吸收二氧化碳生成碳酸鈣沉淀,故D不正確。故選B?!纠?】如圖為書本上氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)裝置圖,下列有關(guān)分析正確的是()

A.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是黑色粉末變成銀白色,試管口有水珠B.在給試管內(nèi)藥品加熱前,需先通氫氣排盡試管內(nèi)的空氣C.待藥品完全反應(yīng)后,需先停止通氫氣再撤去酒精燈D.該實(shí)驗(yàn)裝置也可直接用于一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)【答案】B【解析】A.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為黑色粉末變成紅色粉末,且試管口有水珠,故A錯(cuò)誤。B.在給試管內(nèi)藥品加熱前,需先通氫氣排盡試管內(nèi)的空氣,防止混有空氣而發(fā)生爆炸,故B正確。C.待反應(yīng)結(jié)束后,需要先熄滅酒精燈再通一段時(shí)間的氫氣,防止溫度過(guò)高導(dǎo)致銅再次被氧化,故C錯(cuò)誤。D.一氧化碳有毒,不能直接排放到空氣中,本實(shí)驗(yàn)器材缺少尾氣收集裝置,故D錯(cuò)誤?!纠?】A、B、C、D四種物質(zhì)之間的一步轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示(部分反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件未標(biāo)出),它們均含有同種金屬元素,A是石灰石的主要成分,B是氧化物,C為堿,D由兩種元素組成。下列判斷錯(cuò)誤的是(

A.B可用來(lái)配制波爾多液 B.D物質(zhì)可能屬于氧化物C.圖中未涉及的基本反應(yīng)類型是置換反應(yīng)

D.D在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化為A【答案】B【解析】A、B為氧化鈣,可以與硫酸銅配制波爾多液,故A正確;B、D為氯化鈣,即D為鹽,故B不正確;C、A→B,碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳,為分解反應(yīng);A→D,碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng),為復(fù)分解反應(yīng);B→D,氧化鈣與稀鹽酸反應(yīng),為復(fù)分解反應(yīng);B→C,為氧化鈣與水反應(yīng),為化合反應(yīng);C→D,氫氧化鈣與稀鹽酸反應(yīng),為復(fù)分解反應(yīng);C→A為二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng),不是基本反應(yīng),則表中未涉及的基本反應(yīng)類型是置換反應(yīng),故C正確;D、若D為氯化鈣,氯化鈣可以和碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀,故D正確。故選B?!纠?】如表物質(zhì)符合圖中轉(zhuǎn)化關(guān)系的是()選項(xiàng)甲乙丙轉(zhuǎn)化關(guān)系圖AFeCuAgBCaCO3Ca(OH)2CaCl2CCuOH2OO2DNaClNaNO3NaOHA.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】氧化銅會(huì)和酸反應(yīng)得到水,水能夠電解產(chǎn)生氧氣和氫氣。故選C.【例5】木炭與氧化銅、一氧化碳與氧化銅反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置分別如圖所示,下列說(shuō)法正確的是(

)A.一氧化碳與氧化銅的反應(yīng)中的作用是尾氣處理B.木炭、一氧化碳與氧化銅的反應(yīng)中,都只有碳元素的化合價(jià)發(fā)生變化C.兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中都可以觀察到紅色固體變黑D.木炭、一氧化碳與氧化銅的反應(yīng)都屬于置換反應(yīng)【答案】A【解析】A、一氧化碳是有毒的氣體,一氧化碳與氧化銅的反應(yīng)中A的作用是尾氣處理,防止一氧化碳污染空氣,選項(xiàng)正確;B、木炭、一氧化碳與氧化銅的反應(yīng)中,不是只有碳元素的化合價(jià)發(fā)生變化,銅元素的化合價(jià)也改變,選項(xiàng)錯(cuò)誤;C、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中都有銅生成,都可以觀察到黑色固體變紅,選項(xiàng)錯(cuò)誤;D、一氧化碳與氧化銅發(fā)生的反應(yīng)中,兩種化合物作反應(yīng)物,不符合置換反應(yīng)的特點(diǎn),不屬于置換反應(yīng),選項(xiàng)錯(cuò)誤,故選A?!纠?】小金利用如圖所示裝置進(jìn)行與反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。若小金的實(shí)驗(yàn)操作均正確,則下列分析合理的是()A.在實(shí)驗(yàn)中可觀察到:①中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)紅色粉末變黑;②中澄清石灰水變渾濁B.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,①中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體減小的質(zhì)量與②中增加的質(zhì)量相等C.在實(shí)驗(yàn)中,若要制得需通入D.此實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明具有還原性和可燃性【答案】D【解析】A、一氧化碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳,可以看到①中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)黑色固體變紅,和②中澄清石灰水變渾濁,故A錯(cuò)誤。B、一氧化碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳,①中硬質(zhì)玻璃管內(nèi)固體減小的質(zhì)量為氧化銅中氧元素的質(zhì)量,②中增加的質(zhì)量為反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量,兩者質(zhì)量不相等,故B錯(cuò)誤。C、一氧化碳還原氧化銅生成銅和二氧化碳的化學(xué)方程式為:,參加反應(yīng)的一氧化碳和反應(yīng)生成銅的質(zhì)量比為28:64,但是實(shí)驗(yàn)開(kāi)始,實(shí)驗(yàn)結(jié)束都需要通入一氧化碳,故若要制得需通入一氧化碳質(zhì)量要比2.8g多,故C錯(cuò)誤。D、一氧化碳與金屬氧化物反應(yīng)生成二氧化碳和金屬單質(zhì),所以一氧化碳具有還原性,反應(yīng)后用點(diǎn)燃的方式來(lái)尾氣處理,說(shuō)明一氧化碳具有可燃性,故D正確?!纠?】用“”玻璃管進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn),如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A.處紅棕色粉末變?yōu)楹谏獴.反應(yīng)中是氧化劑C.處澄清石灰水變渾濁證明有生成D.可利用點(diǎn)燃的方法進(jìn)行尾氣處理【答案】B【解析】A、一氧化碳具有還原性,能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,a處紅棕色粉末變?yōu)楹谏?,故選項(xiàng)說(shuō)法正確。B、一氧化碳具有還原性,能與氧化鐵反應(yīng)生成鐵和二氧化碳,所以一氧化碳屬于還原劑,故B錯(cuò)誤。C、處澄清石灰水變渾濁證明有生成,故C正確。D、根據(jù)一氧化碳具有可燃性,為防止污染空氣,可利用點(diǎn)燃的方法進(jìn)行尾氣處理,故選項(xiàng)說(shuō)法正確?!纠?】如下列各組轉(zhuǎn)化關(guān)系中的反應(yīng)為初中化學(xué)常見(jiàn)的反應(yīng),其中的→表示某種物質(zhì)可一步反應(yīng)生成另一種物質(zhì)。甲、乙、丙三種物質(zhì)符合對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)系的是(

)選項(xiàng)ABCD轉(zhuǎn)化關(guān)系物質(zhì)甲FeCl2H2CaCO3CuO乙FeHClCO2Cu丙Fe2O3H2ONa2CO3CuSO4A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】A、氯化亞鐵和鋅反應(yīng)生成氯化鋅和鐵,鐵和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣,鐵生銹能夠生成氧化鐵,氧化鐵和還原劑在高溫條件下反應(yīng)生成鐵等物質(zhì),氧化鐵不能和其它物質(zhì)反應(yīng)生成氯化亞鐵,該選項(xiàng)不符合轉(zhuǎn)化關(guān)系。B、氫氣和氯氣反應(yīng)生成氯化氫,氯化氫和氫氧化鈉生成氯化鈉和水,水不能和其他物質(zhì)反應(yīng)生成氯化氫,該選項(xiàng)不符合轉(zhuǎn)化關(guān)系。C、碳酸鈣在高溫條件下分解產(chǎn)生氧化鈣和二氧化碳,二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水,碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳和水,碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉,該選項(xiàng)符合轉(zhuǎn)化關(guān)系。D、氧化銅和還原劑在加熱條件下反應(yīng)生成銅和水,銅不能一步轉(zhuǎn)化為硫酸銅,該選項(xiàng)不符合轉(zhuǎn)化關(guān)系?!纠?】某無(wú)色無(wú)味的干燥氣體通過(guò)甲裝置后使紅棕色的氧化鐵粉末變黑。小明猜測(cè)該氣體可能是氫氣、一氧化碳中的一種或兩種。為驗(yàn)證猜測(cè),小明從圖乙中選擇裝置和對(duì)應(yīng)藥品,并按一定次序連接在甲裝置的后面,其中裝置和藥品選擇及裝置連接次序最好的是(

)A.①②③⑤ B.③①②⑤ C.①④②⑤ D.①③②⑤【答案】D【解析】一氧化碳和氫氣都能還原氧化鐵,分別產(chǎn)生水和二氧化碳,檢驗(yàn)水需要通過(guò)硫酸銅粉末,看是否變成藍(lán)色;檢驗(yàn)二氧化碳需要通過(guò)石灰水,看是否變渾濁;為防止對(duì)水的干擾,因此要先通過(guò)硫酸銅粉末檢驗(yàn)水的存在,從而確定氫氣的存在;再通過(guò)石灰水,若石灰水變渾濁,可以檢驗(yàn)二氧化碳的生成,從而確定一氧化碳的存在;為防止空氣中二氧化碳等的干擾,要接一個(gè)干燥吸收裝置堿石灰,若有一氧化碳,最后還要對(duì)一氧化碳進(jìn)行尾氣處理,因此順序?yàn)棰佗邰冖?;【?0】用甲乙丙三套裝置進(jìn)行H2、C、CO還原CuO的實(shí)驗(yàn)并檢驗(yàn)產(chǎn)物。(已知白色粉末無(wú)水硫酸銅遇水變藍(lán)色)。分析上述三個(gè)實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.甲乙丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)都能觀察到黑色粉末變紅色的現(xiàn)象,并能成功檢驗(yàn)產(chǎn)物B.甲乙丙三個(gè)反應(yīng)中,反應(yīng)前后銅元素的化合價(jià)都降低,氧元素的化合價(jià)都不變C.甲乙丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明H2、C、CO都具有還原性,且三個(gè)反應(yīng)都是置換反應(yīng)D.若反應(yīng)前稱量丙中硬質(zhì)玻璃管及氧化銅的總質(zhì)量為60克,通入一氧化碳反應(yīng)一段時(shí)間后,冷卻稱量硬質(zhì)玻璃管及其中物質(zhì)的總質(zhì)量為58.4克,則參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量為8克【答案】C【解析】A.甲乙丙三個(gè)實(shí)驗(yàn)都能觀察到黑色粉末變紅色,并且用無(wú)水硫酸銅、澄清石灰水分別檢驗(yàn)生成物水、二氧化碳,正確;B.甲乙丙三個(gè)反應(yīng)中,反應(yīng)前后Cu元素的化合價(jià)都由+2變?yōu)?,故降低,O元素在化合物中的化合價(jià)都為-2價(jià),不變,正確;C.氧化銅與一氧化碳反應(yīng)生成銅和二氧化碳,反應(yīng)物是兩種化合物,不屬于置換反應(yīng),錯(cuò)誤;D.參加反應(yīng)的氧化銅的質(zhì)量為,正確?!纠?1】按如圖所示裝置,持續(xù)通入氣態(tài)物質(zhì)X,可以看到玻璃管中有紅色物質(zhì)生成,無(wú)水CuSO4變藍(lán),澄清石灰水變渾濁,則X不可能是(

)A.氫氣和水蒸氣 B.氫氣和二氧化碳 C.一氧化碳和氫氣 D.一氧化碳和水蒸氣【答案】A【解析】A、氫氣具有還原性,能與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成銅和水蒸氣,但不能使澄清石灰水變渾濁,故選項(xiàng)符合題意。B、氫氣具有還原性,能與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成銅和水蒸氣,生成的水蒸氣使無(wú)水CuSO4變藍(lán);混合氣體中的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁,故選項(xiàng)不符合題意。C、氫氣具有還原性,能與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成銅和水蒸氣,生成的水蒸氣使無(wú)水CuSO4變藍(lán);一氧化碳具有還原性,能與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳,生成的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁,故選項(xiàng)不符合題意。D、一氧化碳具有還原性,能與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳,生成的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁;水蒸氣使無(wú)水CuSO4變藍(lán),故選項(xiàng)不符合題意?!纠?2】比較歸納是化學(xué)學(xué)習(xí)中常用的一種方法。以下是C、CH4、CO三種物質(zhì)轉(zhuǎn)化為CO2的轉(zhuǎn)化關(guān)系,①C→CO2;②CH4→CO2;③CO→CO2,對(duì)它們的比較歸納正確的是()A.三種轉(zhuǎn)化發(fā)生的都是化合反應(yīng)B.三種轉(zhuǎn)化的過(guò)程中都放出熱量C.三種物質(zhì)都只能跟氧氣反應(yīng)才能轉(zhuǎn)化為二氧化碳D.三種物質(zhì)都可以在點(diǎn)燃條件下發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二氧化碳【答案】D【解析】A、三種轉(zhuǎn)化中CH4氣體在氧氣中燃燒生成兩種物質(zhì)二氧化碳和水,不屬于化合反應(yīng),故選項(xiàng)錯(cuò)誤。B、三種轉(zhuǎn)化的過(guò)程中①C→CO2,如果用碳高溫還原金屬氧化物屬需要吸收熱量,故選項(xiàng)錯(cuò)誤。C、三種物質(zhì)中①C→CO2和③CO→CO2如果用碳和一氧化碳高溫還原金屬氧化物也可知產(chǎn)生二氧化碳,故選項(xiàng)錯(cuò)誤。D、三種物質(zhì)都可以在點(diǎn)燃條件下發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)化為二氧化碳,故選項(xiàng)正確?!纠?3】下列物質(zhì)的一步轉(zhuǎn)化過(guò)程不符合A?B→C的是(

)A.CO?CO2→CaCO3B.H2O?C6H12O6→CO2C.Cu?CuO→Cu(OH)2D.O2?H2O→H2【答案】C【解析】A、一氧化碳燃燒生成二氧化碳,二氧化碳與碳在高溫下反應(yīng)生成一氧化碳,二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水,轉(zhuǎn)化過(guò)程符合A?B→C,故A選項(xiàng)不符合題意;B、二氧化碳與水通過(guò)光合作用生成葡萄糖,葡萄糖與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水,轉(zhuǎn)化過(guò)程符合A?B→C,故B選項(xiàng)不符合題意;C、銅與氧氣在加熱條件下生成氧化銅,氧化銅與氫氣在加熱條件下生成銅和水,氧化銅難溶于水,不能與水反應(yīng),不能一步反應(yīng)生成氫氧化銅,轉(zhuǎn)化過(guò)程不符合A?B→C,故C選項(xiàng)符合題意;D、氫氣在氧氣中燃燒生成水,水通電分解生成氫氣和氧氣,轉(zhuǎn)化過(guò)程符合A?B→C,故D選項(xiàng)不符合題意。【例14】某無(wú)色氣體中可能含有二氧化碳、一氧化碳、氫氣和水蒸氣中的一種或幾種,依次進(jìn)行下列處理(假設(shè)每次處理均完全反應(yīng)):①將氣體通過(guò)堿石灰后,氣體體積縮??;②通過(guò)灼熱的氧化銅后,固體變?yōu)榧t色;③通過(guò)白色的硫酸銅粉末后,硫酸銅粉末出現(xiàn)藍(lán)色;④通過(guò)澄清石灰水時(shí),石灰水變渾濁。由此可以確定原氣體中(

)A.一定含有一氧化碳、氫氣,還含有水和二氧化碳中的一種或兩種B.一定含有水、一氧化碳,可能含有氫氣、二氧化碳C.一定含有一氧化碳、二氧化碳,可能含有水、氫氣D.一定含有水、二氧化碳,可能含有氫氣、一氧化碳【答案】A【解析】氣體通過(guò)堿石灰體積變小,說(shuō)明含有水蒸氣或是二氧化碳的一種或兩種,但通過(guò)1后,氣體之中就不含這兩種氣體了,通過(guò)2時(shí),氧化銅被還原,可能是被一氧化碳和氫氣中的一種或兩種還原,由后面的3、4可以看出,還原后的產(chǎn)物中既含水又含二氧化碳,說(shuō)明還原氧化銅的為一氧化碳和氫氣并存,故選A。【例15】小實(shí)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行一氧化碳還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)。為分離1裝置中反應(yīng)排出的一氧化碳和二氧化碳,他又設(shè)計(jì)了如圖2所示的裝置(鐵架臺(tái)、鐵夾等固定用裝置已略去,a、b為活塞)。請(qǐng)回答:(1)在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,如何檢查1裝置中

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