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文檔簡介

第1講物質及其反應的分類分散系(基礎課)1.理解物理變化與化學變化的區(qū)別與聯系,能在物質及其變化的情境中,依據需要選擇不同方法,從不同角度對物質及其變化進行分析和推斷。2.能根據物質的類別、組成、微粒的結構、微粒間作用力等說明或預測物質的性質。3.理解混合物和純凈物、單質和化合物、金屬和非金屬的概念。理解酸、堿、鹽、氧化物的概念及其相互聯系。4.了解膠體是一種常見的分散系,了解溶液和膠體的區(qū)別。5.了解化學與傳統(tǒng)文化。物質的組成與分類1.物質的組成(1)構成粒子(2)元素、物質及粒子間的關系①宏觀上物質是由元素組成的,微觀上物質是由分子、原子或離子構成的。②元素與物質的關系元素eq\o(→,\s\up10(組成))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(單質:由同種元素組成的純凈物,此時元素,以游離態(tài)形式存在,化合物:由兩種或兩種以上元素組成的純,凈物,此時元素以化合態(tài)形式存在))(3)同素異形體①由同一種元素形成的性質不同的單質叫同素異形體。②同素異形體之間的性質差異主要體現在物理性質上,同素異形體之間的轉化屬于化學變化。(1)只含一種元素的物質不一定是單質,如O2和O3的混合物、金剛石與石墨的混合物等。只含一種元素的純凈物才是單質。(2)高分子化合物為混合物,如聚乙烯等。(3)一種分子式不一定代表一種純凈物,如C4H10。2.物質的分類(1)交叉分類法——從不同的角度對物質進行分類。(2)樹狀分類法——根據物質的組成對物質進行逐級分類,各層之間屬于包含關系。(3)常見物質的屬類①氧化物:由兩種元素組成,其中一種為氧元素的化合物。a.酸性氧化物:能與堿反應生成鹽和水的氧化物。如CO2、SO2。b.堿性氧化物:能與酸反應生成鹽和水的氧化物。如CaO、CuO。c.兩性氧化物:既能與酸反應又能與堿反應生成鹽和水的氧化物。如Al2O3。②酸:電離出的陽離子全部是H+的化合物。③堿:電離出的陰離子全部是OH-的化合物。④鹽:金屬陽離子或銨根離子與酸根陰離子構成的化合物。一般分為正鹽(如Na2CO3)、酸式鹽(如NaHCO3)、堿式鹽[如Cu2(OH)2CO3]。氧化物辨析(1)酸性氧化物不一定是非金屬氧化物,如Mn2O7。非金屬氧化物不一定是酸性氧化物,如CO、NO。(2)堿性氧化物一定是金屬氧化物,但金屬氧化物不一定是堿性氧化物,如Al2O3屬于兩性氧化物,CrO3為酸性氧化物。1.下列關于物質的說法正確的是____________(填序號)。(1)構成物質的粒子一定是原子或分子。(2)同一種元素可能有多種不同原子,同一種原子也可能形成不同的離子。(3)只由一種分子構成的物質一定為純凈物,組成混合物的物質可能只有一種元素。(4)CuSO4·5H2O中含有CuSO4和H2O,故CuSO4·5H2O為混合物。(5)NHeq\o\al(+,4)、NH3、H3O+、NHeq\o\al(-,2)的電子數和質子數均相等。(6)C5H12代表的物質一定為純凈物。(7)NaHSO4溶液呈酸性且電離出H+,故NaHSO4既屬于鹽又屬于酸。(8)NO2與H2O反應生成HNO3,故NO2為酸性氧化物。[答案](2)(3)2.下列各物質所屬類別的判斷均正確的一組是()選項混合物堿鹽堿性氧化物酸性氧化物A液氨苛性鈉膽礬氧化鐵二氧化碳B鹽酸燒堿食鹽氧化鈉二氧化氮C“84”堿式氯化鎂石灰石過氧化鈉二氧化硅D聚乙烯塑料熟石灰蘇打生石灰二氧化硫D[A項,液氨為NH3的液態(tài),為純凈物;B項,NO2不是酸性氧化物;C項,堿式氯化鎂為堿式鹽,Na2O2是過氧化物不是堿性氧化物。]3.下列各組物質能真實表示物質分子組成的是()A.CO、C2H5OH、H2SO4、I2B.CaO、H2、HCl、H2OC.SO3、H2S、Si、COD.CO2、SiO2、CH3COOH、H2SO4[答案]A4.德國著名行業(yè)雜志《應用化學》上刊登文章介紹:某中德聯合研究小組設計制造了一種“水瓶”,用富勒烯(C60)的球形籠子作“瓶體”,一種磷酸鹽作“瓶蓋”,恰好可將一個水分子關在里面。下列說法正確的是()A.水、雙氧水、水玻璃都是純凈物B.石墨和C60互稱為同位素C.磷酸鈣是可溶性強電解質D.一定條件下石墨轉化為C60是化學變化D[A項,水玻璃是Na2SiO3的水溶液,屬于混合物;B項,石墨和C60二者為單質,互為同素異形體;C項,磷酸鈣是難溶于水的物質。]5.CH3COOH屬于幾元酸?________。已知H3PO2的結構式為,屬于一元弱酸,寫出H3PO2與足量NaOH反應的化學方程式:______________________________________________________________________________________________________________________________________,NaH2PO2的水溶液呈________性(填“酸”“堿”“中”),理由是______________________________________(寫離子方程式)。[答案]一元酸H3PO2+NaOH=NaH2PO2+H2O堿H2POeq\o\al(-,2)+H2OH3PO2+OH-6.現有下列物質:①冰水共存物②爆鳴氣③鋁熱劑④普通玻璃⑤水玻璃⑥有機玻璃⑦漂白粉⑧TNT⑨H2SO4⑩含氧40%的氧化鎂?花生油?福爾馬林?密封保存的NO2氣體?CuSO4·5H2O?液氯?王水?KAl(SO4)2·12H2O?分子式為C5H10的烴?分子式為C7H8的芳香烴其中一定為純凈物的是__________________(填序號,下同);一定為混合物的是______________;可能是純凈物,也可能是混合物的是________。[答案]①⑧⑨⑩????②③④⑤⑥⑦?????常見的混合物(1)氣體混合物:空氣、水煤氣(CO和H2)、爆鳴氣(H2和O2)、天然氣(主要成分是CH4)、焦爐氣(主要成分是H2、C2H4、CO和CH4)、高爐煤氣、石油氣、裂解氣。(2)液體混合物:氨水、氯水、王水、天然水、硬水、軟水、水玻璃、福爾馬林、濃硫酸、鹽酸、汽油、植物油、分散系(如溶液、膠體、濁液等)。(3)固體混合物:漂白粉、高分子化合物(如蛋白質、纖維素、淀粉等)、玻璃、水泥、合金、鋁熱劑。物質的性質與轉化1.物質的性質與變化之間的關系(1)圖示(2)常見的易混淆物質變化①化學變化:結晶水合物的脫水、同素異形體間的轉化、蛋白質的變性、電解、水解、煤的干餾、氣化和液化,石油的裂化與裂解等。②物理變化:焰色反應、活性炭的吸附、鹽析、蒸餾、升華、潮解等。(1)只有化學鍵的斷裂不是化學變化,如離子晶體、共價晶體的熔化。(2)伴隨能量變化的不一定是化學變化。(3)核裂變或聚變不屬于化學變化而屬于核變化。2.物質的轉化(1)化學反應類型(2)酸、堿、鹽、氧化物和單質之間的轉化①強酸制弱酸:如實驗室制CO2和SO2,其離子方程式分別為CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O和SOeq\o\al(2-,3)+2H+=SO2↑+H2O。②強堿制弱堿:如實驗室制NH3,NH4Cl+NaOHeq\o(=,\s\up10(△))NaCl+NH3↑+H2O。③易溶物轉化為難溶物:如AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3。④難溶物轉化為更難溶物:如3Mg(OH)2+2FeCl3=3MgCl2+2Fe(OH)3。⑤難揮發(fā)物轉化為易揮發(fā)物:如NaCl+H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up10(△))HCl↑+NaHSO4。物質的性質與變化1.下列說法正確的是________(填序號)。(1)SO2作漂白劑體現了SO2的化學性質。(2)NH3易液化體現了NH3的化學性質。(3)CO、H2作燃料利用了CO、H2的可燃性。(4)Cu和NaCl溶液導電均是物理變化。(5)煤的氣化和石油的分餾均是物理變化。(6)油脂的硬化和乙烯的水化均為化學變化。(7)食鹽的潮解和Na2CO3·10H2O的風化均為物理變化。[答案](1)(3)(6)2.下列變化中,前者是物理變化,后者是化學變化,且都有明顯顏色變化的是()A.打開盛裝NO的集氣瓶;冷卻NO2氣體B.用冰水混合物冷卻SO3氣體;加熱氯化銨晶體C.木炭吸附NO2氣體;將氯氣通入品紅溶液中D.向品紅溶液中加入Na2O2;向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液C[A項,NO與空氣中的氧氣反應屬于化學變化,氣體的冷卻屬于物理變化;B項,氣體冷卻為物理變化,加熱氯化銨分解產生氯化氫和氨氣為化學變化,但二者均無明顯顏色變化;C項,木炭吸附有色氣體NO2為物理變化,將氯氣通入品紅溶液中發(fā)生化學變化,且都有明顯顏色變化;D項,Na2O2與水劇烈反應生成堿,屬于化學變化,Fe3+的驗證屬于化學變化。]常見的物理變化與化學變化物理變化化學變化三餾蒸餾、分餾干餾四色焰色反應顯色反應、顏色反應、指示劑變色反應七解溶解、潮解分解、電解、水解、裂解、降解二十三化熔化、汽化、液化、酸化氧化、氫化、風化、鈍化、催化、皂化、歧化、硝化、酯化、裂化、油脂的硬化、煤的氣化、煤的液化、水化、炭化、磺化、硫化、鹵化、橡膠老化常見物質的反應與轉化3.(2021·惠南中學上學期期中)能實現下列物質間直接轉化的元素是()單質eq\o(→,\s\up10(+O2))氧化物eq\o(→,\s\up10(+H2O))酸或堿eq\o(→,\s\up10(+NaOH或HCl))鹽A.硅B.硫C.銅D.鐵B[SiO2與H2O、CuO與H2O、Fe3O4與H2O均不反應。]4.牙膏中的摩擦劑碳酸鈣可以用石灰石來制備。①甲同學設計了一種在實驗室中制備碳酸鈣的實驗方案(如圖所示)。石灰石eq\o(→,\s\up10(高溫))生石灰eq\o(→,\s\up10(加入水))熟石灰eq\o(→,\s\up10(加入Na2CO3溶液))碳酸鈣②乙同學設計的實驗方案為eq\x(石灰石)eq\o(→,\s\up10(稀鹽酸))eq\x(氯化鈣)eq\o(→,\s\up10(加入Na2CO3溶液))eq\x(碳酸鈣)請回答下列問題:(1)乙同學的實驗方案與甲同學的相比,乙同學方案的優(yōu)點為_________________________________________________________。(2)乙同學的實驗方案中,涉及的化學方程式為_____________。[答案](1)能耗低,步驟少,操作方便等(2)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl(1)金屬單質及其化合物的轉化:金屬單質eq\o(→,\s\up10(O2))堿性氧化物eq\o(→,\s\up10(H2O))堿eq\o(→,\s\up10(酸))鹽(金屬單質為活潑金屬,如Na、K、Ca等)(2)非金屬單質及其化合物的轉化:非金屬單質eq\o(→,\s\up10(O2))酸性氧化物eq\o(→,\s\up10(H2O))酸eq\o(→,\s\up10(堿))鹽(非金屬單質為C、S等)分散系膠體1.分散系(1)概念:把一種(或幾種)物質分散到另一種物質中形成的混合物體系,稱為分散系。(2)組成:(3)分類:根據分散質粒子的直徑大小分類如下:2.膠體(1)本質特征:分散質粒子的直徑為1~100_nm。(2)分類:根據分散劑不同(3)Fe(OH)3膠體的制備①實驗操作:將燒杯中的蒸餾水加熱至沸騰,向沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3飽和溶液。繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色,停止加熱,即制得Fe(OH)3膠體。②反應原理:FeCl3+3H2Oeq\o(=,\s\up10(△))Fe(OH)3(膠體)+3HCl(寫化學方程式)。③注意:a.不能過度加熱,否則Fe(OH)3膠體聚沉生成Fe(OH)3沉淀。b.FeCl3飽和溶液加入量不宜過多,否則會使膠體聚沉生成沉淀。c.書寫制備膠體的化學方程式時,生成的膠體不加“↓”,應注明“膠體”二字,應注明加熱條件。d.不能用堿性溶液與FeCl3反應制備Fe(OH)3膠體。(4)膠體的丁達爾效應①概念:當光束通過膠體時,在垂直于光線的方向可以看到一條光亮的通路,該現象稱為丁達爾效應。②應用:區(qū)分膠體和溶液。③存在:日光從窗隙射入暗室,光線透過樹葉間的縫隙射入密林中等。膠體的聚沉及應用膠體粒子聚集成為較大的顆粒,從而形成沉淀從分散劑里析出的過程叫做聚沉。使膠體聚沉的方法:①加入少量電解質;②加入與膠體粒子帶有相反電荷的膠體;③加熱;④攪拌。應用:①三角洲的形成;②明礬、鐵鹽溶液凈水;③鹽鹵制豆腐。3.三種分散系的比較分散系溶液膠體濁液分散質粒子單個小分子或離子高分子或多分子集合體巨大數目的分子集合體性質外觀均一、透明均一不均一、不透明穩(wěn)定性穩(wěn)定較穩(wěn)定不穩(wěn)定能否透過濾紙能能不能能否透過半透膜能不能不能鑒別無丁達爾效應有丁達爾效應靜置分層或沉淀膠體凈水原理:膠體粒子的直徑一般在1~100nm之間,它決定了膠體粒子具有較大的比表面積,吸附力很強,能在水中吸附懸浮固體或毒素形成沉淀,從而達到凈化水的目的,但不能殺菌消毒。1.判一判(正確的打“√”,錯誤的打“×”)。(1)泥水、NaCl溶液和云均為分散系。 ()(2)膠體粒子帶電荷,但膠體為電中性。 ()(3)雞蛋白的溶液、血液、淀粉溶液均能發(fā)生丁達爾效應。 ()(4)FeCl3溶液加入沸水中,若1molFe3+水解可得到膠體粒子數為NA(NA表示阿伏加德羅常數的值)。 ()(5)明礬凈水時發(fā)生了化學及物理變化,能起到殺菌、消毒作用。 ()(6)型號不同的鋼筆水混用易造成筆不出水與膠體的聚沉有關。 ()(7)河海交匯處易形成沙洲,體現膠體的聚沉。 ()[答案](1)√(2)√(3)√(4)×(5)×(6)√(7)√2.磁流體是電子材料的新秀,它是由直徑為納米量級(1~10nm之間)的磁性固體顆粒、基載液以及界面活性劑三者混合而成的分散系,既具有固體的磁性,又具有液體的流動性。下列關于納米Fe3O4磁流體的說法中不正確的是()A.納米Fe3O4磁流體分散系屬于溶液B.納米Fe3O4磁流體可以通過半透膜得到提純C.當一束可見光通過該磁流體時會出現光亮的通路D.納米Fe3O4磁流體比較穩(wěn)定A[根據題意磁流體分散系的分散質粒子直徑在1~100nm之間,屬于膠體的范疇,具備膠體的性質。]3.下列有關膠體等分散系制備、性質的相關說法不正確的是()A.向沸水中逐滴加入FeCl3飽和溶液,繼續(xù)煮沸至液體呈紅褐色,停止加熱即制得Fe(OH)3膠體B.向Fe(OH)3膠體中逐滴加入稀硫酸至過量,現象為先生成紅褐色沉淀,之后沉淀溶解C.依據丁達爾效應可將分散系分為溶液、膠體與濁液D.將Fe(OH)3膠體與硅酸溶膠相互混合,混合液變渾濁[答案]C4.膠體在工農業(yè)生產及日常生活中有著廣泛應用。下列事實與膠體性質無關的是()①土壤中離子的吸附和交換過程,有保肥作用②將植物油倒入水中用力攪拌形成油水混合物③往傷口上撒鹽可以止血消炎④豆?jié){中加入石膏制豆腐⑤由腎功能衰竭等疾病引起的血液中毒,可利用血液透析進行治療⑥鋁鹽和鐵鹽可用作凈水劑⑦O3、H2O2均可用于水的凈化殺菌A.①④⑦B.③④⑥C.②⑤⑦D.②⑦[答案]D生活、生產中膠體的應用(1)農業(yè)生產:土壤的保肥。(2)醫(yī)療衛(wèi)生:血液透析、血清紙上電泳。(3)日常生活:制豆腐、豆?jié){牛奶的食用、明礬凈水。(4)自然地理:河海交匯處形成三角洲。(5)工業(yè)生產:制有色玻璃、電泳選礦。(6)環(huán)保:高壓靜電除塵等?;瘜W與傳統(tǒng)文化1.中國古代工藝示例簡介(1)膽銅法:用膽水煉銅是中國古代冶金化學中的一項重要發(fā)明。這種工藝是利用金屬鐵將膽礬溶液中的銅離子置換出來,還原為金屬銅,再熔煉成錠。早在西漢時就已有人覺察到這一化學反應,《淮南萬畢術》《神農本草經》就提到:“曾青(可溶性銅鹽)得鐵則化為銅”“石膽……能化鐵為銅”。(2)釀酒:先用米曲霉、黑曲霉、黃曲霉等將淀粉分解(水解)為葡萄糖,稱為糖化;再用酵母菌將葡萄糖發(fā)酵產生酒精,發(fā)酵后的混合料經過蒸餾,得到白酒和酒糟。(3)煉丹:它可能是較硫化汞更早制得的人工制品?!渡褶r本草經》中“水銀……鎔化(加熱)還復為丹”?!饵S帝九鼎神丹經》中的“神符”“柔丹”“伏丹”都是在土釜中加熱水銀制得。這些“丹”實際上都是紅色氧化汞,當時人們把它誤認作“丹砂”。陶弘景最先明確區(qū)分了這兩種紅色的丹藥。明代以后,氧化汞廣泛用作瘍科藥,稱為“紅升丹”,因為那時是用水銀、硝石、白礬三味混合升煉而成,又稱“三仙丹”。它的純度很高,不含游離水銀。2.傳統(tǒng)文化中的化學物質(1)傳統(tǒng)文化中的化學物質①中國古代的礬化學:中國古代在染色、醫(yī)藥、煉丹術中都曾廣泛地應用各種礬,包括綠礬(FeSO4·7H2O,又名青礬,用于染黑,所以又稱皂礬)、白礬[KAl(SO4)2·12H2O,又名明礬]、黃礬[KFe3(SO4)2(OH)6]、膽礬(CuSO4·5H2O,唐代以前稱石膽)。②黑火藥的成分:一硫(S)、二硝(KNO3)、三木炭(C),反應為2KNO3+S+3Ceq\o(=,\s\up10(點燃))K2S+N2↑+3CO2↑。③苛性鉀:戰(zhàn)國時期著作《周禮·考工記》中對氫氧化鉀的記述原文:“濼帛,以爛為灰,渥潤其帛,實諸澤器,淫之以蜃”。大意按現在的話來說,漂洗(濼)絲帛時,先燒爛木(爛指干燥木頭)為灰(含K2CO3較多),用其灰汁浸泡絲帛于光澤容器中,再加入蜃(蜃指石灰)。其反應:K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2KOH。(2)傳統(tǒng)文化中的物質區(qū)別《本草經集注》中區(qū)分硝石和樸硝:“以火燒之,紫青煙起,乃真硝石也”。利用焰色反應區(qū)別硝石(KNO3)和樸硝(Na2SO4)。(3)傳統(tǒng)文化中的分離與提純古代涉及的分離與提純常涉及萃取分液、蒸餾、升華、過濾等。1.(2021·濟南模擬)下列說法中錯誤的是()A.《唐本草》有“白礬多入藥用”,白礬(又稱明礬)不宜與NaHCO3同時服用B.陸游的詩句“紙上得來終覺淺”中,“紙”的主要成分是纖維素C.“青如天、明如鏡、聲如磬”的漢代瓷器,是黏土經高溫燒結而成D.《黃帝內經》說:“五谷為養(yǎng),五果為助”,面粉、水果的主要成分是油脂D[面粉的主要成分為淀粉,屬于糖類,水果中除了水外的主要成分是糖類、蛋白質和維生素,D項錯誤。]2.中華民族歷史悠久,在浩瀚的歷史文明中有許多關于化學的記載。下列說法不合理的是()選項古代文獻記載內容涉及原理A《淮南萬畢術》“曾青得鐵則化為銅”活潑金屬置換不活潑金屬B《鶴林玉露·一錢斬吏》“一日一錢,千日千錢,繩鋸木斷,水滴石穿”不涉及化學變化C《天工開物》“凡火藥,硫為純陽,硝為純陰”純陰指化合價降低,利用硝酸鉀的氧化性D《肘后備急方》“青蒿一握,以水二升漬,絞取汁”利用物理方法提取青蒿素B[“曾青得鐵則化為銅”描述的是鐵和硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅,鐵的活潑性強于銅,A項合理;“水滴石穿”是石灰石和水、二氧化碳反應生成碳酸氫鈣的過程,反應方程式為CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,屬于化學變化,B項不合理;硝酸鉀、硫在一定條件下發(fā)生氧化還原反應,C項合理;青蒿素提取為萃取過程,是物理方法,D項合理。]3.(2021·南京模擬)三國時期曹植在《七步詩》中這樣寫道:“煮豆持作羹,漉豉以為汁。萁在釜下燃,豆在釜中泣?!蔽闹小颁酢鄙婕暗幕瘜W實驗基本操作是()A.蒸餾B.分液C.過濾D.升華C[“煮豆持作羹,漉豉以為汁”的意思是豆子煮熟后,把豆子的殘渣過濾出去,留下豆汁來作羹?!颁酢鄙婕暗幕瘜W實驗基本操作是過濾。]1.(2021·湖南選擇性考試,T2)下列說法正確的是()A.糖類、蛋白質均屬于天然有機高分子化合物B.FeO粉末在空氣中受熱,迅速被氧化成Fe3O4C.SO2可漂白紙漿,不可用于殺菌、消毒D.鍍鋅鐵皮的鍍層破損后,鐵皮會加速腐蝕B[糖類中的單糖、二糖不屬于高分子化合物,A錯誤;FeO不穩(wěn)定,在空氣中受熱會被氧化為Fe3O4,B正確;工業(yè)上常用SO2漂白紙漿,且SO2還可用于殺菌、消毒,C錯誤;根據原電池原理,鍍鋅鐵皮的鍍層破損后形成原電池,鋅作原電池的負極,保護鐵不被腐蝕,D錯誤。]2.(2021·廣東選擇性考試,T2)廣東有眾多國家級非物質文化遺產,如廣東剪紙、粵繡、潮汕工夫茶藝和香云紗染整技藝等。下列說法不正確的是()A.廣東剪紙的裁剪過程不涉及化學變化B.沖泡工夫茶時茶香四溢,體現了分子是運動的C.制作粵繡所用的植物纖維布含有天然高分子化合物D.染整技藝中去除絲膠所用的純堿水溶液屬于純凈物D[剪紙的過程中沒有新物質生成,不涉及化學變化,A說法正確;茶香四溢說明有香味的分子在空氣中擴散,體現了分子是運動的,B說法正確;植物纖維是纖維素,其屬于天然高分子化合物,C說法正確;純堿水溶液是碳酸鈉和水的混合物,不是純凈物,D說法錯誤。]3.(2020·全國Ⅱ卷,T7)北宋沈括《夢溪筆談》中記載:“信州鉛山有苦泉,流以為澗。挹其水熬之則成膽礬,烹膽礬則成銅。熬膽礬鐵釜,久之亦化為銅”。下列有關敘述錯誤的是()A.膽礬的化學式為CuSO4B.膽礬可作為濕法冶銅的原料C.“熬之則成膽礬”是濃縮結晶過程

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