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2023高考化學(xué)考前名校必殺題(全國卷)選擇題基礎(chǔ)必殺必殺07化學(xué)反應(yīng)機(jī)理(20題)1.(2023·遼寧沈陽·統(tǒng)考一模)2022年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了K.BarrySharpless等三位化學(xué)家,以表彰他們對(duì)“點(diǎn)擊化學(xué)”發(fā)展做出的貢獻(xiàn)。如圖為點(diǎn)擊化學(xué)的經(jīng)典反應(yīng)機(jī)理。下列說法中正確的是(和都是烷基)A.化合物C可發(fā)生加成反應(yīng) B.化合物B所有原子都在同一條直線上C.反應(yīng)中碳原子的雜化方式有2種 D.A、B、C的所有原子均滿足8電子結(jié)構(gòu)【答案】A【詳解】A.化合物C中含有碳碳雙鍵,可以發(fā)生加成反應(yīng),故A正確;B.化合物B中含有烷基,所有原子不可能都在同一條直線上,故B錯(cuò)誤;C.該反應(yīng)中存在碳碳三鍵、碳碳雙鍵和烷基,碳原子的雜化方式有sp2、sp3、sp共3種,故C錯(cuò)誤;D.B、C中烷基中H原子滿足2電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故D錯(cuò)誤;故選A。2.(2023·全國·高三專題練習(xí))一種鐵觸媒催化某反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是A.鐵元素在反應(yīng)①中被氧化,在反應(yīng)②~④中被還原B.反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式為C.反應(yīng)②~④中,斷裂與形成的共價(jià)鍵類型不同D.1與足量的、充分反應(yīng)后可得到2Q【答案】D【詳解】A.與反應(yīng)時(shí)被氧化,在反應(yīng)②~④中,鐵元素被還原,選項(xiàng)A正確;B.由反應(yīng)⑤的反應(yīng)物為、生成物為和Q知,Q為,選項(xiàng)B正確;C.反應(yīng)②~④中斷裂的化學(xué)鍵是非極性鍵,形成的是極性鍵,選項(xiàng)C正確;D.分析題圖可知,該反應(yīng)為鐵觸媒催化下的合成氨反應(yīng),合成氨反應(yīng)是可逆反應(yīng),不能進(jìn)行完全,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;答案選D。3.(2023秋·遼寧丹東·高三統(tǒng)考期末)精細(xì)化學(xué)品Z是X與HBr反應(yīng)的主產(chǎn)物,X→Z的反應(yīng)機(jī)理如下圖所示:下列說法正確的是A.X與苯乙烯互為同系物B.Z與互為順反異構(gòu)體C.X→Z過程中只有極性共價(jià)鍵的斷裂和形成D.X與HBr、HCl混合物反應(yīng),產(chǎn)物可能為【答案】A【詳解】A.同系物是指結(jié)構(gòu)相似(即官能團(tuán)的種類和數(shù)目分別相同)、在組成上相差一個(gè)或若干個(gè)CH2原子團(tuán)的物質(zhì),故X與苯乙烯互為同系物,A正確;B.當(dāng)有機(jī)物中碳碳雙鍵兩端的碳原子分別連有互不相同的原子或原子團(tuán)時(shí)存在順反異構(gòu),Z分子中不存在碳碳雙鍵,故Z與不互為順反異構(gòu)體,而是同一種物質(zhì),B錯(cuò)誤;C.X到Y(jié)過程中斷裂碳碳鍵為非極性鍵,H-Br鍵為極性鍵,形成C-H極性鍵,Y到Z過程中形成碳溴極性鍵,故X→Z過程中有極性共價(jià)鍵的斷裂和形成,也有非極性鍵的斷裂,C錯(cuò)誤;D.由題干反應(yīng)機(jī)理可知,X與HBr、HCl混合物反應(yīng),產(chǎn)物可能為或者,不可能生成,D錯(cuò)誤;故答案為:A。4.(2023·全國·高三專題練習(xí))在溶液中用光照射Cu-PHI催化劑產(chǎn)生光電子和空穴h+,以水作弱氧化劑,可以在常溫常壓下使甲烷轉(zhuǎn)化為甲醇和氫氣,其部分反應(yīng)機(jī)理如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是A.催化劑表面水轉(zhuǎn)化為過氧化氫發(fā)生反應(yīng)為2H2O+2h+=H2O2+2H+B.增加少量H2O2可加快制備甲醇的速率C.圖中碳元素的化合價(jià)有兩種D.該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH4+H2OCH3OH+H2【答案】C【詳解】A.由反應(yīng)機(jī)理圖可知H2O在Cu-PHI催化劑表面與h+結(jié)合生成H2O2,同時(shí)游離出H+,反應(yīng)為2H2O+2h+=H2O2+2H+,故A正確;B.由圖可知H2O2與反應(yīng)生成和;與甲烷反應(yīng)生成,與反應(yīng)生成甲醇,增加少量H2O2可提高從而增大的量,有利于加快生成甲醇的反應(yīng),故B正確;C.中C為-3價(jià),甲醇中C為-2價(jià),甲烷中的碳為-4價(jià),C存在三種化合價(jià),故C錯(cuò)誤;D.該反應(yīng)的反應(yīng)物為甲烷和水,最終產(chǎn)物為甲醇和氫氣,反應(yīng)方程式為:CH4+H2OCH3OH+H2,故D正確;5.(2023·全國·高三專題練習(xí))據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,有氧條件下,在催化劑作用下可被還原為,反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.在反應(yīng)中為中間產(chǎn)物B.該轉(zhuǎn)化過程中,和都體現(xiàn)了氧化性C.充入過量不利于轉(zhuǎn)化為D.總反應(yīng)的化學(xué)方程式為【答案】A【詳解】A.由題圖可知,參與了化學(xué)反應(yīng),但的量并沒有變化,作催化劑,A錯(cuò)誤;B.該轉(zhuǎn)化過程中,轉(zhuǎn)化為,轉(zhuǎn)化為,N、O的化合價(jià)均降低,則和都體現(xiàn)了氧化性,B正確;C.該轉(zhuǎn)化過程中,若過量,則會(huì)將氧化為,不利于與轉(zhuǎn)化為,C正確;D.由題圖可知,整個(gè)過程中加入、、,生成、,故總反應(yīng)的化學(xué)方程式為,D正確;故選A。6.(2023春·天津和平·高三天津一中??茧A段練習(xí))鹽酸羥胺(化學(xué)式為,其中N為價(jià))是一種常見的還原劑和顯像劑,其化學(xué)性質(zhì)類似。工業(yè)上主要采用如圖1所示的方法制備,其電池裝置中含F(xiàn)e的催化電極的電極反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.含F(xiàn)e的催化電極的電極反應(yīng)為B.圖2中,A為,B為C.電池工作時(shí),每消耗2.24LNO(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),左室溶液質(zhì)量減少3.3gD.電池工作時(shí),從右室穿過氫離子交換膜向左室遷移【答案】C【詳解】A.根據(jù)圖示,含F(xiàn)e的催化電極通入NO生成,N元素化合價(jià)降低,含F(xiàn)e的催化電極為陰極,電極反應(yīng)為,故A正確;B.圖2中和A反應(yīng)生成B,則A為,B為,故B正確;C.根據(jù),電池工作時(shí),每消耗2.24LNO(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),電路中轉(zhuǎn)移0.3mol電子,有0.3molH+由右室移入左室,所以左室溶液質(zhì)量增加0.1mol×30g/mol+0.3g=3.3g,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)圖示,含F(xiàn)e的催化電極通入NO生成,N元素化合價(jià)降低,含F(xiàn)e的催化電極為陰極,電池工作時(shí),從右室穿過氫離子交換膜向左室遷移,故D正確;選C。7.(2023秋·河南·高三校聯(lián)考階段練習(xí))羥醛縮合反應(yīng)是有機(jī)化學(xué)的一種重要反應(yīng)。一種合成目標(biāo)產(chǎn)物(如圖中⑦)的反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.①是該反應(yīng)的催化劑B.③到④的過程中,有極性鍵的斷裂和非極性鍵的生成C.③④⑥均是該反應(yīng)的中間產(chǎn)物D.合成⑦的總反應(yīng)為【答案】D【詳解】A.①是第一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物,也是最后一個(gè)反應(yīng)的生成物,所以是該反應(yīng)的催化劑,故A正確;B.③到④的過程中,有C—N極性鍵的斷裂和C—C非極性鍵的生成,故B正確;C.由圖可知,③④⑥均是先生成后消耗,都是該反應(yīng)的中間產(chǎn)物,故C正確;D.合成⑦的總反應(yīng)為,故D錯(cuò)誤;故答案為:D8.(2023·全國·高三專題練習(xí))某科研團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種制備酯的反應(yīng)機(jī)理如圖(其中Ph—代表苯基)。下列說法不正確的是A.化合物1為該反應(yīng)的催化劑B.反應(yīng)過程中涉及碳氧鍵的斷裂和形成C.總反應(yīng)中與H2O2的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2∶1D.若原料為CH3CHO和,則預(yù)期產(chǎn)物為【答案】C【詳解】A.在終產(chǎn)物之后催化劑完成催化過程恢復(fù)原狀,故化合物1為反應(yīng)的催化劑,A正確。B.2→3過程中涉及碳氧鍵的斷裂,3→4、4→1過程中涉及碳氧鍵的形成,故B正確。C.根據(jù)催化循環(huán)的箭頭指向,總反應(yīng)物為、和,總產(chǎn)物為和(圖中未示出),故總反應(yīng)為,與的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1∶1,故C錯(cuò)誤。D.若原料為和,可視為,與形成的酯為,故D正確。故選C。9.(2023·新疆烏魯木齊·烏魯木齊市高級(jí)中學(xué)校考一模)鹽酸羥胺(化學(xué)式為NH3OHCl,其中N為-1價(jià))是一種常見的還原劑和顯像劑,其化學(xué)性質(zhì)類似NH4Cl。工業(yè)上主要采用如圖1所示的方法制備,其電池裝置中含F(xiàn)e的催化電極的電極反應(yīng)機(jī)理如圖2所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.含F(xiàn)e的催化電極的電極反應(yīng)為NO+3e-+4H+=NH3OH+B.圖2中,A為H+,B為NH3OH+C.電池工作時(shí),H+從右室穿過氫離子交換膜向左室遷移D.電池工作時(shí),每消耗22.4LNO(標(biāo)準(zhǔn)狀況),左室溶液質(zhì)量增加34g【答案】D【分析】由圖可知,含F(xiàn)e的催化電極為正極,電極反應(yīng)為NO+3e-+4H+=NH3OH+,Pt電極為負(fù)極,電極反應(yīng)為,據(jù)此分析解答?!驹斀狻緼.由分析知,含F(xiàn)e的催化電極的電極反應(yīng)為NO+3e-+4H+=NH3OH+,故A正確;B.由題意可知,鹽酸羥胺化學(xué)性質(zhì)類似NH4Cl,則NH2OH具有和氨氣類似的弱堿性,可以和鹽酸反應(yīng)生成鹽酸羥胺(NH3OHCl),所以缺少的一步反應(yīng)為NH2OH+H+

=

NH3OH+,圖2中,A為H+,B為NH3OH+,故B正確C.該裝置為原電池,故電池工作時(shí),H+應(yīng)從負(fù)極移動(dòng)向正極,故從右室穿過氫離子交換膜向左室遷移,故C正確;D.含F(xiàn)e的催化電極為正極,電極反應(yīng)式為NO+3e-+4H+=NH3OH+,22.4LNO(標(biāo)況下)的物質(zhì)的量為1mol,左室增加的質(zhì)量為1molNO和3mol氫離子的質(zhì)量,即1mol30g/mol

+

0.3mol

1g/mol

=

33g,故D錯(cuò)誤;故選D。10.(2022·江蘇·高三統(tǒng)考專題練習(xí))精細(xì)化學(xué)品Z是X與反應(yīng)的主產(chǎn)物,X→Z的反應(yīng)機(jī)理如下:下列說法不正確的是A.X與互為順反異構(gòu)體B.X能使溴的溶液褪色C.X與HBr反應(yīng)有副產(chǎn)物生成D.Z分子中含有2個(gè)手性碳原子【答案】D【詳解】A.X與互為順反異構(gòu)體,故A正確;B.X中含有碳碳雙鍵,故能使溴的溶液褪色,故B正確;C.X是不對(duì)稱烯烴,與HBr發(fā)生加成反應(yīng)還可以生成,故C正確;D.Z分子中含有的手性碳原子如圖:,含有1個(gè)手性碳原子,故D錯(cuò)誤;故選D。11.(2023·湖北·高三統(tǒng)考專題練習(xí))黃鳴龍是唯一一個(gè)名字寫進(jìn)有機(jī)化學(xué)課本的中國人,Wolff-Kishner-黃鳴龍還原反應(yīng)機(jī)理如下(R、R’均代表烴基),下列有關(guān)說法不正確的是A.肼的沸點(diǎn)高于氨氣,原因是分子間氫鍵數(shù)目更多,且相對(duì)分子質(zhì)量更大B.過程①發(fā)生加成反應(yīng),過程②、③均發(fā)生消去反應(yīng)C.過程④的反應(yīng)歷程可表示為:+OH—+N2↑+H2OD.應(yīng)用該機(jī)理,可以在堿性條件下轉(zhuǎn)變?yōu)椤敬鸢浮緽【詳解】A.肼和氨氣都是分子晶體,肼分子中含有兩個(gè)氨基,相對(duì)分子質(zhì)量大于氨氣,分子間形成的氫鍵數(shù)目多于氨氣,所以肼分子的分子間作用力強(qiáng)于氨氣,沸點(diǎn)高于氨氣,故A正確;B.由圖可知,過程③發(fā)生的反應(yīng)為,反應(yīng)中分子的不飽和度不變,不可能屬于消去反應(yīng),故B錯(cuò)誤;C.由質(zhì)量守恒定律可知,過程④發(fā)生的反應(yīng)為+OH—+N2↑+H2O,故C正確;D.由圖可知,該反應(yīng)的總反應(yīng)為堿性條件下與肼反應(yīng)生成、氮?dú)夂退?,則堿性條件下與肼反應(yīng)能轉(zhuǎn)化為,故D正確;故選B。12.(2023·山東·高三校考期中)催化脫除的反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.脫除的反應(yīng)中作還原劑B.反應(yīng)過程中V元素的化合價(jià)發(fā)生變化C.每脫除消耗D.脫除的化學(xué)方程式為:【答案】D【詳解】A.總反應(yīng)為,NH3生成氮?dú)庵蠳元素化合價(jià)升高,則NH3做還原劑,故A正確;B.從反應(yīng)機(jī)理來看,前三步反應(yīng)與第四步反應(yīng)相比V元素所形成的化學(xué)鍵有所變化,所以V的化合價(jià)發(fā)生變化,故B正確;C.總反應(yīng)為,NO與O2的反應(yīng)系數(shù)比為4:1,每脫除消耗,故C正確;D.脫除的化學(xué)方程式為:,故D錯(cuò)誤;故選:D。13.(2023·全國·高三專題練習(xí))我國科學(xué)家在綠色化學(xué)領(lǐng)域取得新進(jìn)展。利用雙催化劑Cu和,在水溶液中用H原子將高效還原為甲醇的反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.生成甲醇是通過多步氧化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的B.催化劑Cu結(jié)合氫原子,催化劑結(jié)合含碳微粒C.該催化過程中既涉及化學(xué)鍵的形成,又涉及化學(xué)鍵的斷裂D.有可能通過調(diào)控反應(yīng)條件獲得甲醛等有機(jī)物【答案】A【分析】如圖,轉(zhuǎn)化為分為多步完成:①;②;③;④;⑤;⑥;【詳解】A.生成甲醇是通過多步反應(yīng)進(jìn)行,每步反應(yīng)碳元素化合價(jià)均降低,發(fā)生還原反應(yīng),故A錯(cuò)誤;B.如圖催化劑Cu(黑點(diǎn))結(jié)合H原子,催化劑結(jié)合含碳微粒(、、、、),故B正確;C.步驟①,為化學(xué)鍵的形成;步驟②存在化學(xué)鍵斷裂,所以該催化過程中既涉及化學(xué)鍵的形成,又涉及化學(xué)鍵的斷裂,故C正確;D.該催化過程中有生成,和H原子在催化作用下生成,所以有可能通過調(diào)控反應(yīng)條件獲得甲醛等有機(jī)物,故D正確;故選A。14.(2023·全國·高三專題練習(xí))科研人員提出了羰基化合成甲醇的反應(yīng)機(jī)理,其主要過程示意圖如圖(圖中數(shù)字表示鍵長(zhǎng)的數(shù)值,單位相同且都省略)。下列說法正確的是A.該過程中,被氧化B.該過程中發(fā)生了3次加成反應(yīng)C.由上圖可知,化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)與周圍的基團(tuán)無關(guān)D.該過程原子利用率達(dá)到100%【答案】B【詳解】A.該過程中,碳元素化合價(jià)由中+4價(jià)降低到中價(jià),被還原,故A錯(cuò)誤;B.由圖可知,該過程中中的C=O雙鍵發(fā)生了2次加成反應(yīng),中間產(chǎn)物甲醛中的C=O雙鍵發(fā)生了1次加成反應(yīng),所以共發(fā)生3次加成反應(yīng),故B正確;C.由圖可知,中的C=O雙鍵的鍵長(zhǎng)為1.161,發(fā)生一次加成后,C=O雙鍵的鍵長(zhǎng)變?yōu)?.199,鍵長(zhǎng)發(fā)生了改變,即化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)會(huì)受到周圍基團(tuán)的影響,故C錯(cuò)誤;D.由圖可知,該反應(yīng)過程中還生成了水,原子利用率未達(dá)到100%,故D錯(cuò)誤;故答案為:B。15.(2023·浙江杭州·學(xué)軍中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))科研人員提出了CO2羰基化合成甲醇的反應(yīng)機(jī)理,其主要過程示意圖如圖(圖中數(shù)字表示鍵長(zhǎng)的數(shù)值,單位相同且都省略)。下列說法不正確的是A.該過程中,CO2被還原B.該過程中共發(fā)生了2次加成反應(yīng)C.由圖可知,化學(xué)鍵周圍的基團(tuán)會(huì)對(duì)鍵長(zhǎng)產(chǎn)生影響D.該過程從原子利用率的角度,不符合“綠色化學(xué)”理念【答案】B【詳解】A.該過程中,碳元素化合價(jià)由中+4價(jià)降低到中價(jià),被還原,選項(xiàng)A正確;B.由圖可知,該過程中中的C=O雙鍵發(fā)生了2次加成反應(yīng),中間產(chǎn)物甲醛中的C=O雙鍵發(fā)生了1次加成反應(yīng),所以共發(fā)生3次加成反應(yīng),選項(xiàng)B不正確;C.由圖可知,中的C=O雙鍵的鍵長(zhǎng)為1.161,發(fā)生一次加成后,C=O雙鍵的鍵長(zhǎng)變?yōu)?.199,鍵長(zhǎng)發(fā)生了改變,即化學(xué)鍵的鍵長(zhǎng)會(huì)受到周圍基團(tuán)的影響,選項(xiàng)C正確;D.由圖可知,該反應(yīng)過程中還生成了水,原子利用率未達(dá)到100%,不符合“綠色化學(xué)”理念,選項(xiàng)D正確;答案選B。16.(2023春·湖南郴州·高三郴州一中??茧A段練習(xí))我國科研人員通過控制光沉積的方法構(gòu)建型復(fù)合材料光催化劑,其中和滲透Nafion膜可協(xié)同、分別反應(yīng),構(gòu)建了一個(gè)人工光合作用體系,其反應(yīng)機(jī)理(hv為光照條件)如圖。下列說法正確的是A.圖中a、b分別代表、B.反應(yīng)過程中光能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C.總反應(yīng)方程式為D.反應(yīng)過程中涉及到非極性鍵、極性鍵的斷裂和形成【答案】C【詳解】A.觀察圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系可知,b代表,用于氧化生成,a代表,用于還原生成HCOOH,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B.反應(yīng)過程中能量的轉(zhuǎn)化形式是光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,但不是全部轉(zhuǎn)化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C.由圖可知反應(yīng)物為和,生成物為HCOOH和,C項(xiàng)正確;D.反應(yīng)過程中沒有非極性鍵的斷裂,D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案選C。17.(2023·全國·高三專題練習(xí))肉桂醇有溫和、持久而令人舒適的香氣,常應(yīng)用于化妝品、香精等,是一種高端香料。使用催化劑可實(shí)現(xiàn)還原肉桂醛生成肉桂醇,反應(yīng)機(jī)理如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是A.肉桂醇和苯丙醛互為同分異構(gòu)體,分子式均為B.實(shí)現(xiàn)了選擇性還原肉桂醛中的醛基C.苯丙醛苯環(huán)上的一氯代物有3種D.還原反應(yīng)過程中斷裂的化學(xué)鍵僅有極性共價(jià)鍵【答案】D【詳解】A.由題圖中肉桂醇和苯丙醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式知,二者的分子式均為,但二者的結(jié)構(gòu)不同,故互為同分異構(gòu)體,A正確;B.由題圖可知,在催化劑作用下,肉桂醛可轉(zhuǎn)化為肉桂醇,說明醛基在催化劑作用下可被還原為羥基,而肉桂醛不能轉(zhuǎn)化為苯丙醛,說明碳碳雙鍵在該催化劑作用下不能發(fā)生加成(還原)反應(yīng),故該催化劑實(shí)現(xiàn)了選擇性還原肉桂醛中的醛基,B正確;C.苯丙醛苯環(huán)上有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫原子,故苯丙醛苯環(huán)上的一氯代物有3種,C正確;D.肉桂醛轉(zhuǎn)化為肉桂醇發(fā)生還原反應(yīng),該過程中斷裂了鍵和鍵,故斷裂的化學(xué)鍵既有極性共價(jià)鍵又有非極性共價(jià)鍵,D錯(cuò)誤;故選D。18.(2023·全國·高三專題練習(xí))2021年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主之一DavidW。C.MacMillan開發(fā)了銅作為媒介的光氧化還原反應(yīng),已知:可簡(jiǎn)寫為,其中部分反應(yīng)機(jī)理如圖所示(其中的化合價(jià)為0)。下列說法錯(cuò)誤的是A.物質(zhì)M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為B.該催化循環(huán)中的化合價(jià)未發(fā)生改變C.向體系中加入適量會(huì)增大反應(yīng)速率D.與互為同分異構(gòu)體【答案】B【詳解】A.結(jié)合機(jī)理圖分析可知,反應(yīng)①是在上引入了,則物質(zhì)M為,A正確;B.從機(jī)理圖可看出的成鍵數(shù)目存在①、②、③的3三種情況,則其化合價(jià)發(fā)生了改變,B錯(cuò)誤;C.反應(yīng)③中有生成,加入的會(huì)與反應(yīng),使?jié)舛葴p小,從而使反應(yīng)速率增大,C正確

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