3.2.3酸碱中和滴定 课时训练 高中化学人教版选择性必修1
第三章 第二节 酸碱中和滴定
A组·基础达标
1.准确量取25.00 mL KMnO4溶液,可选用的仪器是( )
A.50 mL量筒 B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
2.(2022·山东卷)实验室用基准Na2CO3配制标准溶液并标定盐酸浓度,应选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液。下列说法错误的是( )
A.可用量筒量取25.00 mL Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中
B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2CO3标准溶液
C.应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体
D.达到滴定终点时溶液显橙色
3.下面是中学化学实验室中几种常见的玻璃仪器,在仪器上标明具体使用温度的是( )
A.圆底烧瓶 B.滴定管
C.烧杯 D.锥形瓶
4.用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,下列操作不正确的是( )
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入已知物质的量浓度的盐酸
B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积的未知物质的量浓度的NaOH溶液
C.滴定时,左手控制活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛时刻注视着锥形瓶内颜色的变化
D.读数时,视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平
5.关于下列各实验或装置的叙述不正确的是( )
A.①可用于测溶液pH
B.②是用酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液
C.③是滴定操作时手的操作
D.④中滴入半滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,即达到滴定终点
6.(2023·广东佛山南海石门中学期中)常温下,用0.10 mol·L-1 NaOH标准液滴定未知浓度的盐酸,滴定曲线如图1实线。下列说法正确的是( )
A.滴定过程中,眼睛注视滴定管内液面变化
B.若用酚酞做指示剂,滴入最后半滴NaOH标准液,溶液恰好变红,一定达到滴定终点
C.装NaOH标准液时,用图2所示方法排除滴定管内的气泡
D.若用该NaOH溶液滴定与盐酸相同浓度的醋酸,可用虚线表示滴定曲线,滴定终点是p点
7.(2023·广西梧州期中)用滴定法可以测定食醋中醋酸的含量,用酸式滴定管取10.00 mL 这种市售食醋,置于已知烧杯中称得其质量为12.50 g,再稀释至100 mL,滴定时每次取20.00 mL于锥形瓶中,选用的标准溶液是0.112 5 mol·L-1 NaOH溶液滴定至终点,平均每次消耗NaOH溶液20.00 mL。
(1)该实验中的指示剂应选择__________,判断滴定终点的方法为________。
(2)该食醋中CH3COOH的质量分数为________(结果保留三位有效数字)。
(3)滴定过程中下列操作会导致测定的CH3COOH的质量分数偏小的是(其他操作均正确)________。
A.碱式滴定管在装液前未用待测NaOH溶液润洗2~3次
B.滴定开始前碱式滴定管尖嘴部分无气泡,在滴定终点读数时发现气泡
C.达到滴定终点时,俯视溶液凹液面最低点读数
D.滴定过程中,部分NaOH溶液滴到锥形瓶外
8.用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中不含有与酸反应的杂质,试根据实验回答:
(1)准确称取烧碱样品4.1 g,所用的主要仪器是______________________________。
(2)将样品配成250 mL的待测液,需要的仪器有_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)取10.00 mL待测液,用____________量取并注入____________中。
(4)用0.201 0 mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液。根据下列数据,计算待测烧碱溶液的浓度:________________________。
滴定次数 待测液 体积/mL 标准盐酸体积/mL
滴定前 读数/mL 滴定后读 数/mL
第一次 10.00 0.50 20.40
第二次 10.00 4.00 24.10
(5)根据上述数据,计算烧碱的纯度为________。
(6)由于碱式滴定管调零时仰视读数,使计算出的烧碱溶液浓度与实际浓度比较________(填字母)。
A.偏高 B.准确
C.偏低 D.可能偏高或偏低
B组·能力提升
9.(2022·云南丽江联考)一支规格为a mL的滴定管,其尖嘴部分充满溶液,管内液面在m mL处,当液面降到n mL处时,下列判断正确的是( )
A.流出溶液的体积为(m-n)mL
B.流出溶液的体积为(n-m)mL
C.管内溶液体积等于(a-n)mL
D.管内溶液体积多于n mL
10.(2023·安徽宣城期中)某小组配制一定物质的量浓度的NaOH溶液并滴定草酸溶液的浓度,下列玻璃仪器不需要的是( )
A.①③ B.②④
C.⑤⑥ D.②⑥
11.(2023·广东汕头期中)室温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸中滴加0.100 0 mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg5=0.7。下列说法不正确的是( )
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH)=30.00 mL 时,pH=12.3
12.(2023·北京海淀期中)向0.01 mol·L-1Ba(OH)2溶液中加入几滴酚酞溶液,然后向混合液中匀速、逐滴加入0.2 mol·L-1 H2SO4溶液,滴加过程中测得溶液电导率的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.烧杯中红色逐渐变浅直至完全褪去
B.由于水存在微弱电离、BaSO4存在微弱溶解,理论上电导率不会为0
C.电导率减小的过程中,发生反应:2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
D.若用同浓度的Na2SO4溶液代替稀硫酸重复上述实验,电导率变化与原实验相同
13.(2022·广东卷,节选)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。HAc的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时,HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。
(1)某小组研究25 ℃下HAc电离平衡的影响因素。
【提出假设】稀释HAc溶液或改变Ac-浓度,HAc电离平衡会发生移动。
【设计方案并完成实验】用浓度均为0.1 mol·L-1的HAc和NaAc溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定pH,记录数据。
序 号 V(HAc) /mL V(NaAc) /mL V(H2O) /mL n(NaAc)∶ n(HAc) pH
Ⅰ 40.00 / / 0 2.86
Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36
…
Ⅶ 4.00 a b 3∶4 4.53
Ⅷ 4.00 4.00 32.00 1∶1 4.65
①根据表中信息,补充数据:a=________,b=________。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释HAc溶液,电离平衡________(填“正”或“逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由:___________________________________________________
________________________________________________________________________。
③由实验Ⅱ~Ⅷ可知,增大Ac-浓度,HAc电离平衡逆向移动。
【实验结论】假设成立。
(2)小组分析上表数据发现:随着的增加,c(H+)的值逐渐接近HAc的Ka。
查阅资料获悉:一定条件下,按=1配制的溶液中,c(H+)的值等于HAc的Ka。
对比数据发现,实验Ⅷ中pH=4.65与资料数据Ka=10-4.76存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定HAc溶液的浓度再验证。
①移取20.00 mL HAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用0.100 0 mol·L-1NaOH溶液滴定至终点,消耗体积为22.08 mL,则该HAc溶液的浓度为________mol·L-1。画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点。
②用上述HAc溶液和0.100 00 mol·L-1NaOH溶液,配制等物质的量的HAc与NaAc混合溶液,测定pH,结果与资料数据相符。
(3)小组进一步提出:如果只有浓度均约为0.1 mol·L-1的HAc和NaOH溶液,如何准确测定HAc的Ka?小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
Ⅰ 移取20.00 mL HAc溶液,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液V1mL
Ⅱ __________________________________,测得溶液的pH为4.76
【实验总结】得到的结果与资料数据相符,方案可行。
(4)根据Ka可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途______________ __________________________________________________________。
精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
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第三章 第二节 酸碱中和滴定
A组·基础达标
1.准确量取25.00 mL KMnO4溶液,可选用的仪器是( )
A.50 mL量筒 B.10 mL量筒
C.50 mL酸式滴定管 D.50 mL碱式滴定管
【答案】C
2.(2022·山东卷)实验室用基准Na2CO3配制标准溶液并标定盐酸浓度,应选甲基橙为指示剂,并以盐酸滴定Na2CO3标准溶液。下列说法错误的是( )
A.可用量筒量取25.00 mL Na2CO3标准溶液置于锥形瓶中
B.应选用配带塑料塞的容量瓶配制Na2CO3标准溶液
C.应选用烧杯而非称量纸称量Na2CO3固体
D.达到滴定终点时溶液显橙色
【答案】A
3.下面是中学化学实验室中几种常见的玻璃仪器,在仪器上标明具体使用温度的是( )
A.圆底烧瓶 B.滴定管
C.烧杯 D.锥形瓶
【答案】B
4.用已知物质的量浓度的盐酸滴定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,下列操作不正确的是( )
A.酸式滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入已知物质的量浓度的盐酸
B.锥形瓶用蒸馏水洗净后,直接加入一定体积的未知物质的量浓度的NaOH溶液
C.滴定时,左手控制活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛时刻注视着锥形瓶内颜色的变化
D.读数时,视线与滴定管内液体的凹液面最低处保持水平
【答案】A 【解析】滴定管用蒸馏水洗净后,要用待装液润洗2~3次。
5.关于下列各实验或装置的叙述不正确的是( )
A.①可用于测溶液pH
B.②是用酸性KMnO4溶液滴定Na2SO3溶液
C.③是滴定操作时手的操作
D.④中滴入半滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,即达到滴定终点
【答案】D 【解析】④中滴入半滴NaOH标准液使溶液由无色变为红色,且半分钟内不恢复成原来的颜色,即达到滴定终点,D错误。
6.(2023·广东佛山南海石门中学期中)常温下,用0.10 mol·L-1 NaOH标准液滴定未知浓度的盐酸,滴定曲线如图1实线。下列说法正确的是( )
A.滴定过程中,眼睛注视滴定管内液面变化
B.若用酚酞做指示剂,滴入最后半滴NaOH标准液,溶液恰好变红,一定达到滴定终点
C.装NaOH标准液时,用图2所示方法排除滴定管内的气泡
D.若用该NaOH溶液滴定与盐酸相同浓度的醋酸,可用虚线表示滴定曲线,滴定终点是p点
【答案】C 【解析】滴定过程中,眼睛注视锥形瓶中溶液颜色变化,兼顾滴定管液面变化,A错误;若用酚酞做指示剂,滴入最后半滴NaOH标准液,溶液恰好变红,且半分钟不变色,达到滴定终点,B错误;装NaOH标准液时,采用碱式滴定管,可用图2所示方法排除滴定管内的气泡,C正确;相同浓度的盐酸和醋酸,因为盐酸是强酸,所以电离出的氢离子比醋酸多,pH值小于醋酸,实线表示醋酸的滴定曲线,D错误。
7.(2023·广西梧州期中)用滴定法可以测定食醋中醋酸的含量,用酸式滴定管取10.00 mL 这种市售食醋,置于已知烧杯中称得其质量为12.50 g,再稀释至100 mL,滴定时每次取20.00 mL于锥形瓶中,选用的标准溶液是0.112 5 mol·L-1 NaOH溶液滴定至终点,平均每次消耗NaOH溶液20.00 mL。
(1)该实验中的指示剂应选择__________,判断滴定终点的方法为________。
(2)该食醋中CH3COOH的质量分数为________(结果保留三位有效数字)。
(3)滴定过程中下列操作会导致测定的CH3COOH的质量分数偏小的是(其他操作均正确)________。
A.碱式滴定管在装液前未用待测NaOH溶液润洗2~3次
B.滴定开始前碱式滴定管尖嘴部分无气泡,在滴定终点读数时发现气泡
C.达到滴定终点时,俯视溶液凹液面最低点读数
D.滴定过程中,部分NaOH溶液滴到锥形瓶外
【答案】(1)酚酞 无色变为浅红色 (2)5.40% (3)BC
【解析】(1)用NaOH溶液滴定醋酸,恰好反应完时溶液呈碱性,故选用酚酞为指示剂;判断滴定终点的方法为当滴入最后半滴标准液时,溶液由无色变为浅红色,且半分钟不褪色。(2)n(CH3COOH)=n(NaOH)= 0.112 5 mol·L-1×0.02 L=0.002 25 mol,则原溶液中醋酸的质量为0.002 25 mol×5×60 g·mol-1=0.675 g,该食醋中CH3COOH的质量分数为×100%=5.40%。(3)碱式滴定管在装液前未用标准NaOH溶液润洗2~3次,导致浓度变小,所用溶液体积偏大,导致测定的CH3COOH的质量分数偏大,A不选;滴定开始前碱式滴定管尖嘴部分没有气泡,在滴定终点读数时发现尖嘴部分有气泡,导致读数偏小,导致测定的CH3COOH的质量分数偏小,B符合;达到滴定终点时,俯视溶液凹液面最低点读数,导致读数偏小,导致测定的CH3COOH的质量分数偏小,C符合;滴定过程中,部分NaOH溶液滴到锥形瓶外,导致读数偏大,导致测定的CH3COOH的质量分数偏大,D不选。
8.用中和滴定法测定烧碱的纯度,若烧碱中不含有与酸反应的杂质,试根据实验回答:
(1)准确称取烧碱样品4.1 g,所用的主要仪器是______________________________。
(2)将样品配成250 mL的待测液,需要的仪器有_____________________________
________________________________________________________________________。
(3)取10.00 mL待测液,用____________量取并注入____________中。
(4)用0.201 0 mol·L-1标准盐酸滴定待测烧碱溶液。根据下列数据,计算待测烧碱溶液的浓度:________________________。
滴定次数 待测液 体积/mL 标准盐酸体积/mL
滴定前 读数/mL 滴定后读 数/mL
第一次 10.00 0.50 20.40
第二次 10.00 4.00 24.10
(5)根据上述数据,计算烧碱的纯度为________。
(6)由于碱式滴定管调零时仰视读数,使计算出的烧碱溶液浓度与实际浓度比较________(填字母)。
A.偏高 B.准确
C.偏低 D.可能偏高或偏低
【答案】(1)药匙、托盘天平、小烧杯
(2)小烧杯、玻璃棒、250 mL容量瓶、胶头滴管
(3)碱式滴定管(或移液管) 锥形瓶
(4)0.402 0 mol·L-1 (5)98% (6)A
【解析】(4)根据c(NaOH)·V(NaOH溶液)=c(HCl)·V(HCl溶液),将第一次实验数据代入,得c1(NaOH)≈0.400 0 mol·L-1。同理得,c2(NaOH)≈0.404 0 mol·L-1,则c(NaOH)==0.402 0 mol·L-1。(5)样品中m(NaOH)=0.402 0 mol·L-1×0.250 L×40 g·mol-1=4.02 g,则烧碱的纯度为×100%≈98%。(6)由于调零时仰视读数,导致读取的碱液体积偏低,使得最后计算的浓度偏高。
B组·能力提升
9.(2022·云南丽江联考)一支规格为a mL的滴定管,其尖嘴部分充满溶液,管内液面在m mL处,当液面降到n mL处时,下列判断正确的是( )
A.流出溶液的体积为(m-n)mL
B.流出溶液的体积为(n-m)mL
C.管内溶液体积等于(a-n)mL
D.管内溶液体积多于n mL
【答案】B
10.(2023·安徽宣城期中)某小组配制一定物质的量浓度的NaOH溶液并滴定草酸溶液的浓度,下列玻璃仪器不需要的是( )
A.①③ B.②④
C.⑤⑥ D.②⑥
【答案】D 【解析】配制一定物质的量浓度溶液的实验需要使用的玻璃仪器有容量瓶①、烧杯⑤;酸碱中和滴定需要的玻璃仪器有锥形瓶③、碱式滴定管④,故不需要的玻璃仪器有分液漏斗②、蒸馏烧瓶⑥,D项符合题意。
11.(2023·广东汕头期中)室温下,向20.00 mL 0.100 0 mol·L-1盐酸中滴加0.100 0 mol·L-1NaOH溶液,溶液的pH随NaOH溶液体积的变化如图。已知lg5=0.7。下列说法不正确的是( )
A.NaOH与盐酸恰好完全反应时,pH=7
B.选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差
C.选择甲基红指示反应终点,误差比甲基橙的大
D.V(NaOH)=30.00 mL 时,pH=12.3
【答案】C 【解析】NaOH与盐酸恰好完全反应时溶液中的溶质为NaCl,呈中性,室温下pH=7,A正确;选择变色范围在pH突变范围内的指示剂,可减小实验误差,B正确;甲基橙的变色范围在pH突变范围外,误差更大,C错误;V(NaOH)=30.00 mL时,溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠,且c(NaOH)==0.02 mol·L-1,则c(H+)=5×10-13 mol·L-1,pH=-lgc(H+)=12.3,D正确。
12.(2023·北京海淀期中)向0.01 mol·L-1Ba(OH)2溶液中加入几滴酚酞溶液,然后向混合液中匀速、逐滴加入0.2 mol·L-1 H2SO4溶液,滴加过程中测得溶液电导率的变化如图所示。下列说法不正确的是( )
A.烧杯中红色逐渐变浅直至完全褪去
B.由于水存在微弱电离、BaSO4存在微弱溶解,理论上电导率不会为0
C.电导率减小的过程中,发生反应:2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
D.若用同浓度的Na2SO4溶液代替稀硫酸重复上述实验,电导率变化与原实验相同
【答案】D 【解析】Ba(OH)2浓度减小直至反应完全,烧杯中红色逐渐变浅直至完全褪去,A正确;由于水存在微弱电离、BaSO4存在微弱溶解,溶液中存在少量离子,理论上电导率不会为0,B正确;电导率减小的过程中,离子浓度减小,发生反应:2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O,C正确;若用同浓度的Na2SO4溶液代替稀硫酸重复上述实验,反应生成硫酸钡沉淀,溶液中存在钠离子和氢氧根,电导率不会减少到几乎为0,电导率变化与原实验不相同,D错误。
13.(2022·广东卷,节选)食醋是烹饪美食的调味品,有效成分主要为醋酸(用HAc表示)。HAc的应用与其电离平衡密切相关。25 ℃时,HAc的Ka=1.75×10-5=10-4.76。
(1)某小组研究25 ℃下HAc电离平衡的影响因素。
【提出假设】稀释HAc溶液或改变Ac-浓度,HAc电离平衡会发生移动。
【设计方案并完成实验】用浓度均为0.1 mol·L-1的HAc和NaAc溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液;测定pH,记录数据。
序 号 V(HAc) /mL V(NaAc) /mL V(H2O) /mL n(NaAc)∶ n(HAc) pH
Ⅰ 40.00 / / 0 2.86
Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36
…
Ⅶ 4.00 a b 3∶4 4.53
Ⅷ 4.00 4.00 32.00 1∶1 4.65
①根据表中信息,补充数据:a=________,b=________。
②由实验Ⅰ和Ⅱ可知,稀释HAc溶液,电离平衡________(填“正”或“逆”)向移动;结合表中数据,给出判断理由:___________________________________________________
________________________________________________________________________。
③由实验Ⅱ~Ⅷ可知,增大Ac-浓度,HAc电离平衡逆向移动。
【实验结论】假设成立。
(2)小组分析上表数据发现:随着的增加,c(H+)的值逐渐接近HAc的Ka。
查阅资料获悉:一定条件下,按=1配制的溶液中,c(H+)的值等于HAc的Ka。
对比数据发现,实验Ⅷ中pH=4.65与资料数据Ka=10-4.76存在一定差异;推测可能由物质浓度准确程度不够引起,故先准确测定HAc溶液的浓度再验证。
①移取20.00 mL HAc溶液,加入2滴酚酞溶液,用0.100 0 mol·L-1NaOH溶液滴定至终点,消耗体积为22.08 mL,则该HAc溶液的浓度为________mol·L-1。画出上述过程的滴定曲线示意图并标注滴定终点。
②用上述HAc溶液和0.100 00 mol·L-1NaOH溶液,配制等物质的量的HAc与NaAc混合溶液,测定pH,结果与资料数据相符。
(3)小组进一步提出:如果只有浓度均约为0.1 mol·L-1的HAc和NaOH溶液,如何准确测定HAc的Ka?小组同学设计方案并进行实验。请完成下表中Ⅱ的内容。
Ⅰ 移取20.00 mL HAc溶液,用NaOH溶液滴定至终点,消耗NaOH溶液V1mL
Ⅱ __________________________________,测得溶液的pH为4.76
【实验总结】得到的结果与资料数据相符,方案可行。
(4)根据Ka可以判断弱酸的酸性强弱。写出一种无机弱酸及其用途______________ __________________________________________________________。
【答案】(1)①3.00 33.00 ②正 实验Ⅱ相较于实验Ⅰ,醋酸溶液稀释了10倍,而实验Ⅱ的pH增大值小于1
(2)①0.110 4
(3)另取20.00 mL HAc,加入 mL氢氧化钠
(4)HClO:漂白剂和消毒液(或H2SO3:还原剂、防腐剂或H3PO4:食品添加剂、制药、生产肥料)
【解析】(1)①实验Ⅶ的溶液中n(NaAc)∶n(HAc)=3∶4,V(HAc)=4.00 mL,因此V(NaAc)=3.00 mL,即a=3.00,由实验Ⅰ可知,溶液最终的体积为40.00 mL,因此V(H2O)=40.00 mL-4.00 mL-3.00 mL=33.00 mL,即b=33.00。②实验Ⅰ所得溶液的pH=2.86,实验Ⅱ的溶液中c(HAc)为实验Ⅰ的,稀释过程中,若不考虑电离平衡移动,则实验Ⅱ所得溶液的pH=2.86+1=3.86,但实际溶液的pH=3.36<3.86,说明稀释过程中,溶液中n(H+)增大,即电离平衡正向移动。
(2)①滴定过程中发生反应:HAc+NaOH===NaAc+H2O,由反应方程式可知,滴定至终点时,n(HAc)=n(NaOH),因此22.08 mL×0.1 mol·L-1=20.00 mL×c(HAc),解得c(HAc)=0.110 4 mol·L-1。滴定过程中,当V(NaOH)=0时,c(H+)=≈ mol·L-1=10-2.88 mol·L-1,溶液的pH=2.88;当V(NaOH)=11.04 mL时,n(NaAc)=n(HAc),考虑HAc的电离和Ac-的水解,HAc的电离程度大于Ac-的水解程度,故溶液中NaAc>HAc,溶液的pH>pKa,即pH>4.76,当V(NaOH)=22.08 mL时,达到滴定终点,溶液中溶质为NaAc溶液,Ac-发生水解,溶液呈弱碱性;当NaOH溶液过量较多时,c(NaOH)无限接近0.1 mol·L-1,溶液pH接近13。
(3)向20.00 mL的HAc溶液中加入V1 mL NaOH溶液达到滴定终点,滴定终点的溶液中溶质为NaAc,当=1时,溶液中c(H+)的值等于HAc的Ka,因此另取20.00 mL HAc,加入 mL氢氧化钠,使溶液中n(NaAc)=n(HAc)。
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