【大綱創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第1章 第1節(jié) 氧化還原反應(yīng) 人教大綱_第1頁(yè)
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第一節(jié)氧化還原反應(yīng)復(fù)習(xí)目標(biāo)展示1.判斷給定化學(xué)反應(yīng)的類型及氧化還原反應(yīng)中的氧化(還原)劑、還原(氧化)產(chǎn)物。2.能比較物質(zhì)的氧化(還原)性的強(qiáng)弱且能夠判斷某些氧化還原反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行。3.理解化合價(jià)升降法配平氧化還原反應(yīng)方程式的方法,并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算。第一章化學(xué)反應(yīng)及其能量變化知識(shí)點(diǎn)1化學(xué)反應(yīng)的分類問題1:分類的依據(jù)不同,化學(xué)反應(yīng)的分類就不同。對(duì)化學(xué)反應(yīng)的分類有哪幾種不同的依據(jù)?1.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的類別和反應(yīng)前后物質(zhì)種類的多少可分為

化合、分解、置換、復(fù)分解反應(yīng)。2.根據(jù)化合價(jià)是否發(fā)生變化(是否發(fā)生電子轉(zhuǎn)移)可分為氧化還原反應(yīng)、非氧化還原反應(yīng)。3.根據(jù)能量變化,可分為吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)。4.根據(jù)反應(yīng)是否可逆,可分為不可逆反應(yīng)、可逆反應(yīng)。5.根據(jù)是否有離子參與,可分為離子反應(yīng)、非離子反應(yīng)?!舅季S延伸】氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型之間的關(guān)系如圖所示:?jiǎn)栴}2:氧化還原反應(yīng)中有哪幾對(duì)矛盾的概念?6.氧化還原反應(yīng)是指的反應(yīng)。7.氧化(還原)劑是指

的反應(yīng)物。8.氧化(還原)產(chǎn)物是指

的物質(zhì)。9.被氧化(還原)是指

的過(guò)程。10.氧化(還原)性是指

的能力。11.自身氧化還原反應(yīng)是指

的氧化還原反應(yīng)。12.歧化反應(yīng)是指同種物質(zhì)中同種元素的

的氧化還原反應(yīng)。13.歸中反應(yīng)是指

的氧化還原反應(yīng)。知識(shí)點(diǎn)2氧化還原反應(yīng)得(失)電子還原(氧化)劑在反應(yīng)中失(得)電子后生成還原(氧化)劑失去(得到)電子得到(失去)電子氧化劑與還原劑是同一種物質(zhì)同種價(jià)態(tài)發(fā)生變化同種元素不同種價(jià)態(tài)之間發(fā)生變化【思維延伸】知識(shí)點(diǎn)3常見的氧化劑和還原劑問題3:某些同學(xué)感到元素化合物知識(shí)中最難記憶或不會(huì)書寫的化學(xué)反應(yīng)方程式,都是氧化還原反應(yīng)方程式,原因就是不知道哪些物質(zhì)是氧化劑、還原劑及這些物質(zhì)反應(yīng)后生成什么物質(zhì)(還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物)。那么常見的氧化劑、還原劑及其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物有哪些呢?14.常見的氧化劑類型實(shí)例(及對(duì)應(yīng)產(chǎn)物或價(jià)態(tài))活潑非金屬單質(zhì)F2(F-)、O2()、Cl2(Cl-)、O3()、Br2(Br-)高價(jià)態(tài)氧化物MnO2(Mn2+)、PbO2(Pb2+)、Pb3O4(Pb2+)高價(jià)態(tài)含氧酸濃H2SO4(SO2)、HNO3(NO2或NO)高價(jià)態(tài)的鹽KClO4(Cl-)KClO3(Cl-/Cl2)、KMnO4(Mn2+)、Fe3+(Fe2+)、K2Cr2O3(Cr3+)過(guò)氧化物Na2O2()、H2O2(H2O)15.常見的還原劑類型實(shí)例(及對(duì)應(yīng)產(chǎn)物或價(jià)態(tài))活潑的金屬單質(zhì)Na(Na+)、Mg(Mg2+)、Al(Al3+)、Fe(Fe2+或Fe3+)等某些非金屬單質(zhì)H2(H2O)、C(CO或CO2)、Si(SiO2或鹽)低價(jià)態(tài)的氧化物CO(CO2)、SO2(SO3或H2SO4)低價(jià)態(tài)的酸H2S(S)、H2SO3(H2SO4)、HI(I2)低價(jià)態(tài)的鹽Sn2+(Sn4+)、Fe2+(Fe3+)【思維延伸】

1.三個(gè)守恒定律(1)反應(yīng)前后各元素原子個(gè)數(shù)相等;(2)反應(yīng)前后離子所帶電荷總數(shù)相等;(3)得失電子守恒。2.強(qiáng)弱規(guī)律強(qiáng)氧化性的氧化劑跟強(qiáng)還原性的還原劑易發(fā)生反應(yīng),生成弱還原性的還原產(chǎn)物和弱氧化性的氧化產(chǎn)物。[應(yīng)用于比較氧化(還原)性的強(qiáng)弱]3.轉(zhuǎn)化規(guī)律氧化還原反應(yīng)中,以元素相鄰價(jià)態(tài)之間的轉(zhuǎn)化最容易;同種元素不同價(jià)態(tài)之間發(fā)生反應(yīng),元素的化合價(jià)升降只靠近而不交叉。例如:4.難易規(guī)律

在濃度相差不大的溶液中,同時(shí)含有幾種還原劑時(shí),若加入氧化劑,則它首先與溶液中還原性最強(qiáng)的還原劑作用。同理,同時(shí)含有幾種氧化劑時(shí),若加入還原劑,則它首先與溶液中氧化性最強(qiáng)的氧化劑作用。(應(yīng)用于判斷物質(zhì)的穩(wěn)定性及反應(yīng)順序)要點(diǎn)深化氧化(還原)性強(qiáng)弱的比較規(guī)律有

1.若還原劑A+氧化劑B氧化產(chǎn)物a+還原產(chǎn)物b,則氧化性B>a,還原性A>b。2.金屬陽(yáng)離子的氧化性隨其單質(zhì)的還原性增強(qiáng)而減弱;非金屬陰離子的還原性隨其單質(zhì)的氧化性增強(qiáng)而減弱。3.不同的還原劑(或氧化劑)與同一氧化劑(或還原劑)反應(yīng)時(shí),條件要求越低(溫度越低,濃度越小)或者氧化劑(或還原劑)被還原(或被氧化)的程度越大,則還原劑(或氧化劑)的還原性(或氧化性)越強(qiáng)。4.根據(jù)原電池或電解池的電極反應(yīng)判斷(1)兩種不同的金屬與稀鹽酸構(gòu)成原電池的兩極,負(fù)極是電子流出的極,正極是電子流入的極。一般情況下,其還原性:負(fù)極金屬>正極金屬。(2)用惰性電極電解混合溶液時(shí),在陰極先放電的陽(yáng)離子的氧化性較強(qiáng),在陽(yáng)極先放電的陰離子的還原性較強(qiáng)。5.根據(jù)微粒得失電子放出(或吸收)的能量判斷(1)當(dāng)幾種原子獲得相同數(shù)目的電子形成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的陰離子時(shí),放出的能量越多,形成的離子穩(wěn)定性越強(qiáng),則該原子的氧化性越強(qiáng),反之越弱。(2)元素的原子失去相同數(shù)目的電子形成陽(yáng)離子時(shí),吸收的能量越少,說(shuō)明失電子越容易,其還原性越強(qiáng)?!纠?】(2009·全國(guó)Ⅱ理綜,13)含有amolFeBr2的溶液中,通入xmolCl2。下列各項(xiàng)為通Cl2過(guò)程中,溶液內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式,其中不正確的是()A.x=0.4a,2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-

B.x=0.6a,2Br-+Cl2Br2+2Cl-C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2Br2+2Fe3++4Cl-D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl22Br2+2Fe3++6Cl-解析:向FeBr2中通入Cl2時(shí),先后發(fā)生的反應(yīng)為:①Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-②Cl2+2Br-===Br2+2Cl-如果用數(shù)軸表示如下:當(dāng)=1時(shí)反應(yīng)為:2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-(Br-只反應(yīng)一半)當(dāng)=0.6時(shí),反應(yīng)為:6Cl2+10Fe2++2Br-=12Cl-+10Fe3++Br2顯然B項(xiàng)不正確。答案:B變式練習(xí)1.(原創(chuàng)題)2009年10月10日美國(guó)航天局半人馬座火箭和守望者飛船成功連續(xù)撞擊月球南極區(qū),其目的是分析撞擊激起的塵埃,從而探究月球表面是否存在水。下列有關(guān)H2O的說(shuō)法正確的是()A.水參與的反應(yīng)中,水只能做氧化劑B.水參與的反應(yīng)中,水只能做還原劑C.在金屬鋁,晶體硅溶解于強(qiáng)堿溶液的過(guò)程中,水都是作氧化劑D.若月球表面存在水,則月球表面上的水與地球上的水存在狀態(tài)可能不同,但化學(xué)性質(zhì)應(yīng)該完全相同

解析:對(duì)于肯定的說(shuō)法舉反例,就A項(xiàng)舉出2F2+2H2O4HF+O2;就B項(xiàng)舉出2Na+2H2O2NaOH+H2↑。C、D兩項(xiàng)敘均正確。答案:CD*(2010·改編題)已知將鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中,產(chǎn)生黃綠色氣體且溶液的紫紅色褪去。現(xiàn)有一個(gè)氧化還原反應(yīng)的體系中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七種物質(zhì):(1)該反應(yīng)中,化合價(jià)升高的反應(yīng)物是________,化合價(jià)沒有發(fā)生變化的反應(yīng)物是________。(2)寫出一個(gè)包含上述七種物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)方程式(需配平)

。(3)如果在反應(yīng)后的溶液中加入NaBiO3固體,溶液又變紫紅色,得出NaBiO3的一種性質(zhì)___________________________________。KClH2SO42KMnO4+10KCl+8H2SO46K2SO4+2MnSO4+5Cl2↑+8H2ONaBiO3具有比KMnO4更強(qiáng)的氧化性解析:(1)反應(yīng)原理為:在酸性條件下,KMnO4將Cl-氧化為Cl2,自身被還原。(2)由(1)可知反應(yīng)物為KMnO4、KCl、H2SO4,其余四種物質(zhì)為生成物,根據(jù)得失電子守恒配平即可。(3)中溶液又顯紫紅色,說(shuō)明NaBiO3將Mn2+氧化成了MnO??键c(diǎn)2氧化還原反應(yīng)方程式的配平及有關(guān)計(jì)算

1.配平(1)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則——三守恒(2)配平的步驟標(biāo)變價(jià)→列變化→求總數(shù)→配計(jì)量數(shù)→細(xì)檢查。(3)氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法①逆向配平法:如果氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑是同一種物質(zhì)(也稱自身氧化還原反應(yīng)),可以從生成物的一側(cè)配平,即先確定生成物的系數(shù),再確定反應(yīng)物的系數(shù)。②殘缺方程式的配平法:所謂殘缺方程式,即某些反應(yīng)物或生成物的化學(xué)式未寫出,它們一般為化合價(jià)不變的水、酸、堿等。這類方程式的配平,不僅要配平計(jì)量數(shù),還要寫出未知物質(zhì)的化學(xué)式,其方法是先配平含變價(jià)元素物質(zhì)的計(jì)量數(shù),再通過(guò)比較反應(yīng)物和生成物,觀察增減的原子或離子數(shù)確定未知物并配平。③合并配平法:某物質(zhì)中的元素化合價(jià)同時(shí)升高或降低,可以將這種物質(zhì)當(dāng)作一個(gè)整體計(jì)算化合價(jià)變化總數(shù)。④有機(jī)配平法:在有機(jī)反應(yīng)中氫元素化合價(jià)為+1價(jià),氧元素化合價(jià)為-2價(jià),然后再求有機(jī)物中碳元素的化合價(jià)(根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零)。2.計(jì)算(1)氧化還原反應(yīng)比較典型的計(jì)算有:求氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比或質(zhì)量比,計(jì)算參加反應(yīng)的氧化劑或還原劑的量,確定反應(yīng)前后某一元素的價(jià)態(tài)變化等。計(jì)算的關(guān)鍵是依據(jù)氧化劑得電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù),列出守恒關(guān)系式求解。(2)計(jì)算公式如下氧化劑物質(zhì)的量×變價(jià)元素原子的個(gè)數(shù)×化合價(jià)的變化值=還原劑物質(zhì)的量×變價(jià)元素原子的個(gè)數(shù)×化合價(jià)的變化值。列→列→解→查”。(設(shè)出未知數(shù)→列出方程式→解方程求出未知數(shù)→檢查是否符合題意)。要點(diǎn)深化氧化還原反應(yīng)方程式的配平技巧(1)有單質(zhì)參加或生成的反應(yīng),以單質(zhì)為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算化合價(jià)變化。(2)有機(jī)反應(yīng)可以寫出有機(jī)物分子式,確定碳元素價(jià)態(tài)變化并配平。(3)有空缺物質(zhì)的配平,空缺物一般是介質(zhì)H2SO4、NaOH或H2O。(4)離子方程式配平有時(shí)除考慮化合價(jià)升降外,還要同時(shí)運(yùn)用電荷守恒來(lái)配平待定的化學(xué)計(jì)量數(shù)?!纠?】(2010·廣州五校10月聯(lián)考題)H2O2既有氧化性又有還原性,在+2價(jià)的錳鹽或+3價(jià)的鉻鹽等催化下還會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)生成H2O和O2。(1)完成并配平以下離子方程式:H2O2+Fe2++________Fe3++________若有0.1molH2O2參加反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為________個(gè)。(2)完成并配平以下化學(xué)方程式:KMnO4+H2O2+_______MnSO4+K2SO4+________+H2O①反應(yīng)中的氧化劑是________;被氧化的元素是

。②若化學(xué)方程式中KMnO4、H2O2的系數(shù)分別是2和7,也能配平這個(gè)方程式,但此時(shí)H2O2除了跟KMnO4反應(yīng)外,還發(fā)生的反應(yīng)是(用化學(xué)方程式表示)_________________________________。5282222H2O0.2NA2

3H2SO4

H+5O2KMnO4

-1價(jià)的O2H2O22H2O+O2↑變式練習(xí)2.(2010·湖北百所重點(diǎn)中學(xué)月考)水熱法制備Fe3O4納米顆粒的反應(yīng)是3Fe2++2S2O+O2+xOH-Fe3O4+S4O+2H2O,下列說(shuō)法中,正確的是()A.x=2B.參加反應(yīng)的Fe2+全部作還原劑C.每生成1molFe3O4,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的總物質(zhì)的量為4molD.1molFe2+被氧化時(shí),被Fe2+還原的O2的物質(zhì)的量為mol

解析:根據(jù)“H”個(gè)數(shù)守恒可直接得出x=4,F(xiàn)e3O4中可以看作的Fe為+2價(jià)、的Fe為+3價(jià),故反應(yīng)中有的Fe2+沒有參加氧化還原反應(yīng);同時(shí)除Fe元素外,S元素在反應(yīng)中也失去了電子。1molFe2+被氧化時(shí),失去1mole-,因此被Fe2+還原的O2的物質(zhì)的量為mol。

答案:C*請(qǐng)你快速配平下列反應(yīng)的方程式(1)Cu+HNO3(?。〤u(NO3)2+________+H2O(2)Cl2+H2O+CCl-+H++CO2(3)KClO3

KCl+KClO4(4)向含1molFeBr2的溶液中通入1molCl2反應(yīng)的離子方程式

______________________________________________(5)MnO+C2O+H+

CO2↑+Mn2++_____解析(1)Cu與稀HNO3反應(yīng),還原產(chǎn)物為NO。計(jì)量系數(shù)為8。再結(jié)合3Cu(NO3)2HNO33832NO↑42214414132Fe2++2Br-+2Cl22Fe3++Br2+4Cl-

25161028H2O(2)結(jié)合“電荷守恒”得出:2Cl2+2H2O+C===4Cl-+4H++CO2。

(3)計(jì)量數(shù)KClO3:(+7)-(-1)=8;KCl(+7)-(+5)=2;KClO4:+5-(-1)=6,約2后分別為4、1、3。(4)把1mol都看成2mol便可得出:2Fe2++2Br-+2Cl22Fe3+

+Br2+4Cl-。(5)“質(zhì)量守恒和電荷守恒”可得出缺項(xiàng)為H2O。各物質(zhì)計(jì)量數(shù)分別為2、5、16、10、2、8。結(jié)合客觀題

考查氧化還原反應(yīng)中的基本概念、規(guī)律、判斷反應(yīng)產(chǎn)物等內(nèi)容?!究碱}一】(2009·上海,7)在下列變化①大氣固氮②硝酸銀分解③實(shí)驗(yàn)室制取氨氣中,按氮元素可能被氧化、被還原、既不被氧化又不被還原的順序排列,正確的是()A.①②③B.②①③C.③②①D.③①②審題視點(diǎn):從“固氮”概念的定義、化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫入手思考,再結(jié)合氧化還原反應(yīng)的有關(guān)知識(shí)分析便可順利解答。思維導(dǎo)圖高分解密解答本題最關(guān)鍵的有兩點(diǎn):

(1)對(duì)大氣固氮的概念不清晰,大氣固氮包括人工固氮和自然固氮兩種方式,將空氣中的氮?dú)庾兓癁楹幕衔?,有時(shí)N2被還原(N2→NH3),有時(shí)被氧化(N2→NO);(2)AgNO3的分解反應(yīng)。氧化還原反應(yīng)的基本知識(shí)點(diǎn)貫穿于整個(gè)高中化學(xué)的始終,在不同章節(jié)都需要運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念和技巧來(lái)解決問題,這是高考的熱點(diǎn)之一。主觀題以考查氧化還原反應(yīng)的規(guī)律、計(jì)算、應(yīng)用等內(nèi)容為主?!究碱}二】(6分)(2009·上海單科,24改編)某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一種未知物質(zhì)X。(1)已知KBrO3在反應(yīng)中得到電子,則該反應(yīng)的還原劑是________。(2)已知0.2molKBrO3在反應(yīng)中得到1mol電子生成X,則X的化學(xué)式為

。(3)根據(jù)上述反應(yīng)可推知________。a.氧化性:KBrO3>H3AsO4b.氧化性:H3AsO4>KBrO3c.還原性:AsH3>Xd.還原性:X>AsH3

AsH3

Br2

ac

點(diǎn)撥

此題為氧化還原反應(yīng)題。(1)此題考點(diǎn)為氧化還原反應(yīng),其特征為化合價(jià)升降,本質(zhì)為電子的轉(zhuǎn)移,要求能從化合價(jià)變化角度來(lái)判斷氧化劑和還原劑。已知KBrO3

為得電子物質(zhì),故其化合價(jià)必是降低,作氧化劑,那么還原劑只能是題目所提供的AsH3,AsH3中As為-3價(jià),反應(yīng)后變?yōu)镠3AsO4,故還原劑為AsH3。點(diǎn)評(píng)

1.不能正確利用氧化還原反應(yīng)的規(guī)律解題。2.在氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒。(2)此題出題的依據(jù)是氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒。0.2molKBrO3在反應(yīng)中得1mol電子,故每1molKBrO3得5mol電子,即反應(yīng)后Br的化合價(jià)應(yīng)降為零價(jià),故另一物質(zhì)為Br2。(3)此題的考點(diǎn)為氧化還原反應(yīng)中的基本規(guī)律:氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物、還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物。故選a、c。作答與批改實(shí)錄題后反思1.能夠根據(jù)元素化合價(jià)變化判斷變化的類型。2.能夠利用氧化還原反應(yīng)的規(guī)律解決實(shí)際問題。3.利用氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相同進(jìn)行計(jì)算和簡(jiǎn)單方程式的配平。1.(5分)(2010·原創(chuàng)題)疊氮酸鈉(NaN3)是合成防控甲型H1N1流感疫苗的中間活性物質(zhì),3molNaN3受撞擊會(huì)生成4molN2和離子化合物Na3N,下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.NaN3受撞擊發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)B.Na3N在NaN3受撞擊反應(yīng)中作氧化產(chǎn)物C.在NaN3受撞擊反應(yīng)中,氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶8D.Na3N中N半徑比Na+半徑大

解析:NaN3受撞擊發(fā)生的反應(yīng)為:3NaN34N2↑+Na3N,該反應(yīng)反應(yīng)物NaN3中Na呈+1價(jià)、N呈-價(jià),產(chǎn)物Na3N中N呈-3價(jià),可見在該反應(yīng)中Na3N作還原產(chǎn)物、氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為1∶8。顯然B項(xiàng)敘述不正確。

答案:B2.(5分)(2010·改編題)用高鐵酸鈉(Na2FeO4)對(duì)河湖水消毒是城市飲水處理的新技術(shù)。已知反應(yīng)Fe2O3+3Na2O22Na2FeO4+Na2O,下列說(shuō)法正確的是()A.Na2O2既是氧化劑又是還原劑B.Fe2O3在反應(yīng)中得到電子C.3molNa2O2發(fā)生反應(yīng),有12mole-轉(zhuǎn)移D.Na2FeO4能消毒殺菌是因其具有強(qiáng)氧化性

解析:該反應(yīng)中鐵元素價(jià)態(tài)升高,所以Fe2O3是還原劑,Na2O2中氧元素價(jià)態(tài)降低,是氧化劑,則A項(xiàng)錯(cuò)誤;1molFe2O3完全反應(yīng),失去6mole-,故3molNa2O2反應(yīng)轉(zhuǎn)移6mole-,則B、C錯(cuò)誤。

答案:D3.(5分)(2009·全國(guó)Ⅱ,6)物質(zhì)的量之比為2∶5的鋅與稀硝酸反應(yīng),若硝酸被還原的產(chǎn)物為N2O,反應(yīng)結(jié)束后鋅沒有剩余,則該反應(yīng)中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質(zhì)的量之比是()A.1∶4B.1∶5C.2∶3D.2∶5解析:根據(jù)題給條件和得失電子守恒:2×n(Zn)=n(HNO3)被還原×(5-1),即2×2=n(HNO3)被還原×4,解得n(HNO3)被還原=1mol。余下NO的物質(zhì)的量為4mol,與Zn2+正好形成2molZn(NO3)2。

答案:A4.(5分)(2010·改編題)把SO2通入Fe(NO3)3溶液中,溶液由黃色變?yōu)闇\綠色,但立即又變?yōu)辄S色,此時(shí)若滴入BaCl2溶液,則會(huì)產(chǎn)生白色沉淀。在上述一系列變化過(guò)程中,最終被

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