1、专题8微观结构与物质的多样性第一单元人类对原子结构的认识1(2011年天津河西区模拟)面对日益恶化的地球生态环境，联合国环境规划署建议“低碳生活方式”降低二氧化碳等温室气体的排放，人人行动来保护我们生存的家园。下列说法正确的是()ACO2的比例模型为B用过氧化钠吸收CO2是目前比较经济的减碳方案C16O=C=18O与16O=C=16O互为同位素且化学性质相似D从我做起节电、节气等低碳生活方式可减少温室气体排放量解析：选D。碳的原子半径大于氧原子半径，故选项A错误；通过植树造林可吸收大气中的CO2，选项B错误；16O=C=18O和16O=C=16O均为二氧化碳的分子，故二者不属于同位素的关系，选
2、项C错误。2“神舟七号”所用动力燃料之一为氢化锂“三兄弟”LiH、LiD、LiT。有关下列叙述中正确的是()A三种物质质子数之比为123B三种物质中子数之比为111C三种物质的摩尔质量之比为8910D三种物质的化学性质不相同解析：选C。三种物质的质子数相同；H、D、T的中子数分别为0、1、2，所以B错误；LiH、LiD、LiT的摩尔质量分别为8 gmol1、9 gmol1、10 gmol1；H、D、T是氢的三种核素，故氢化锂“三兄弟”的化学性质相似。3(思维拓展题)R和Y都是非金属元素，其酸根离子RO与YO的电子数相等，则下列说法正确的是()R、Y的阴离子具有相同的电子层结构RO与YO对应的酸
3、都是强电解质RO与YO只可能被还原，不可能被氧化R和Y是位于同周期相邻的主族元素ABC D解析：选C。因RO与YO的电子数相等，可知R原子比Y原子的电子数多1个，R和Y都是非金属元素，可将R具体化为Cl或N，Y具体化为S或C，可见R和Y位于同周期且相邻的主族，R、Y的阴离子具有相同的电子层结构，H2SO3和H2CO3属于弱酸；RO与YO既可能被氧化也可能被还原。综上所述，说法正确。4在短周期元素中，若某元素原子的最外层电子数与其电子层数相等，则符合条件的元素种数为()A1种 B2种C3种 D4种解析：选C。符合此条件的元素有H、Be、Al三种元素。5(2011年福州一中诊断性测试)2007年1
4、0月24日，“嫦娥一号”开始了它的探月历程，它的一项重要任务是探测月球表面土壤里的一种非常有用的资源可控核聚变的原料3He,3He是一种安全高效而又清洁无污染的物质。据统计，月球上的3He可以满足人类1万年以上的供电需求，月球土壤中的3He含量可达500万吨。关于3He的叙述正确的是()A3He和4He两种核素互为同素异形体B3He和4He两种核素互为同位素C核聚变时，原子核发生了变化，发生了化学反应D在3He中存在：质子数中子数核外电子数解析：选B。3He和4He为氦元素的两种不同原子，互为同位素，A错，B对；核聚变是物理现象，化学变化中原子的种类和数目不变，C错；3He中质子数核外电子数2
5、，中子数1，D错。6(2010年高考山东卷)16O和18O是氧元素的两种核素，NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是()A16O2与18O2互为同分异构体B16O与18O核外电子排布方式不同C通过化学变化可以实现16O与18O间的相互转化D标准状况下，1.12 L 16O2和1.12 L 18O2均含0.1NA个氧原子解析：选D。16O2和18O2是由氧元素的两种不同核素分别构成的两种不同的分子，二者相对分子质量不同，不属于同分异构体，A错误。16O与18O的核外电子数都是8，且核外电子排布式相同，B错误。16O与18O是同种元素的不同核素，16O与18O之间的转化属于物理变化，C错误。根据
6、阿伏加德罗定律，标准状况下1.12 L 16O2中含有0.1NA个16O原子，1.12 L 18O2中也含有0.1NA个18O原子，D正确。7(2010年高考全国卷)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，且W、X、Y、Z的最外层电子数与其电子层数的比值依次为2、3、4、2(不考虑零族元素)。下列关于这些元素的叙述错误的是()AX和其他三种元素均可形成至少2种的二元化合物BW和X、Z两种元素分别形成的二元化合物中，均有直线形分子CW、X和Y三种元素可以形成碱性化合物DZ和其他三种元素形成的二元化合物，其水溶液均呈酸性解析：选D。W、X、Y、Z都是短周期元素，电子层都不超过3。Y的最外层电子
7、数与其电子层数的比值为4，Y的最外层电子数只能为8，Y的电子层数为2，故Y为Na；Z的原子序数大于Y，且最外层电子数与电子层数(3层)比值为2，故Z为S；X为第二周期元素，X为O，四种元素都不是零族元素，W为C。O与其他三种元素都能形成至少2种二元化合物，A说法正确；CS2和CO2都是直线形分子，B说法正确；Na2CO3和NaHCO3都是显碱性的化合物，C说法正确；Na2S溶液显碱性，D说法错误。8有三种短周期元素，最外层电子数之和为17，质子数之和为31。如果这三种元素中有一种是氩元素，则关于另外两种元素的说法不正确的是()A两元素必在同一周期 B两元素可能在相邻两周期C两元素不可能同为金属
8、元素 D两元素不可能同主族解析：选B。设氩以外的两元素的内层电子数分别为x、y，则1710xy31，即xy4。从实际考虑，xy2，两元素均为第二周期元素，可能分别为：Ne和Li，F和Be，O和B，N和C。9(2011年启东第一次调研)A、B、C、D、E五种元素原子序数逐渐增大，且均不超过18。其中A与C、B与E分别为同族元素。原子半径ABEDC，B原子最外层电子数是次外层的3倍，C、D的核外电子数之和与B、E的核外电子数之和相等。下列说法正确的是()A原子电子层数：ABB气态氢化物的稳定性：BEC简单离子半径：EDD最高价氧化物对应的水化物碱性：CD解析：选A。由题意知A元素为H，B元素为O，
9、C元素为Na，D元素为Al，E元素为S。A选项中原子电子层数：AE，故B错误；C选项中简单离子半径：ED，故C错误；D选项中C、D最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3，碱性：NaOHAl(OH)3，故D错误。10(2010年高考江苏卷)水是最宝贵的资源之一。下列表述正确的是()AH2O的电子式为HHB4 时，纯水的pH7CDO中，质量数之和是质子数之和的两倍D273 K、101 kPa，水分子间的平均距离d：d(气态)d(液态)d(固态)解析：选C。H2O属于共价化合物，其电子式为HH；25 时纯水的pH7，而4 时纯水的pH7；DO中质子数为12810，质量数为221620
10、，C正确；D项中273 K、101 kPa下，水分子间的平均距离d(气态)d(固态)d(液态)。11(2011年金华十校联考)X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，它们满足以下条件：元素周期表中，Z与Y相邻，Z与W也相邻。Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。请填空：(1)Y、Z和W三种元素是否位于同一周期(填“是”或“否”)：_，理由是_。(2)Y是_，Z是_，W是_。(3)X、Y、Z和W可组成一化合物，其原子个数之比为8241。写出该化合物的名称及化学式_。解析：依据“X、Y、Z、W原子序数依次增大，Z与Y相邻，Z与W相邻”可推测可能有以下3种可能：YZWYZYWZ
11、、W再结合Y、Z、W三种元素的原子最外层电子数之和为17，可推测Y为N、Z为O、W为S。答案：(1)否若为同一周期，原子最外层电子数之和不可能为17(2)NOS(3)硫酸铵、(NH4)2SO412有A、B、C、D四种元素，A元素是地壳中含量最多的金属元素；B元素的原子其M层电子数比L层少1个电子；C元素的原子得到2个电子和D元素的原子失去1个电子，所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构。回答下列问题：(1)B、D元素的名称分别是B_，D_。(2)由A、B、C、D四种元素中的两种元素组成的化合物溶于水后，溶液呈碱性，该化合物是_。(3)由A、B、C、D四种元素中的三种元素组成的化合物溶于水后
12、，溶液呈碱性，则该化合物的化学式为_。解析：A是铝，B是氯，C是氧，D是钠。由其中的两种元素组成的化合物溶于水后呈碱性的是Na2O和Na2O2，由其中的三种元素组成的化合物溶于水后呈碱性的是NaClO和NaAlO2。答案：(1)氯钠(2)Na2O和Na2O2(3)NaClO和NaAlO213已知A、B、C、D四种短周期元素，分别属于不同的主族，其原子序数依次增大，其中A与D、B与C的原子的最外层电子数之和均为9，A原子的最外层与次外层电子数相等，A、B、C、D中只有两种金属元素。试回答下列各题：(1)A的元素符号为_，C的氢化物的化学式为_。(2)为比较C与D的单质的氧化性强弱，可设计实验以证
13、实，则该实验所依据的化学反应的化学方程式为_。(3)1 mol C的氢化物与足量C的氧化物反应，转移的电子的物质的量为_ mol。(4)已知E、G、F是均含有B元素的化合物，其有关转化关系如下：请写出E与F生成G的离子方程式_。解析：由题意可知A的原子结构示意图为 ，即A为铍，是一种金属元素，则D为F或Cl；由A、B、C、D属不同主族，原子序数依次增大，A、B、C、D中有2种金属元素，因B的最外层电子数不可能为1，则只能为3，故C的最外层电子数为6，B、C应分别为Al、S，则D只能为Cl。答案：(1)BeH2S(2)H2SCl2=S2HCl(3)2(4)Al33AlO6H2O=4Al(OH)3
14、14有A、B、C、D四种元素，A元素原子核内的质子数和中子数相等，一个A原子的质量是2.6571023 g，已知一个12C原子的质量是1.9931023 g，B2和C的核外电子层结构相同，而B2第二层上的电子数是第一层的4倍，D原子的次外层电子数是最外层的一半。将推断结果填入下表：元素符号名称四种元素单质间的反应ABCD解析：Mr(A)16，又A原子核内质子数等于中子数，故A元素为8号氧元素；B2的核外电子层结构为，即B为12号镁元素，同时知C为氖元素；D元素原子核外电子排布为，即D为碳元素。答案：A：O氧B：Mg镁C：Ne氖D：C碳O22Mg2MgO；O2CCO2第二单元元素周期律和元素周期
15、表1(2010年高考江苏卷)已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D的合金是日常生活中常用的金属材料。下列说法正确的是(双选)()A元素A、B组成的化合物常温下一定呈气态B一定条件下，元素C、D的最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应C工业上常用电解法制备元素C、D、E的单质D化合物AE与CE含有相同类型的化学键解析：选BC。由题设信息可知A、B、C、D、E分别为H、C、Na、Al、Cl。H、C组成的烃，当碳原子数小于5时在常温下才是气态，A项错
16、误；元素C、D的最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、Al(OH)3，二者能发生反应生成NaAlO2，B正确；工业上Na、Al的单质可通过电解熔融NaCl、Al2O3制得，Cl2可通过电解饱和食盐水制得，C正确；HCl为共价化合物，含有共价键，NaCl为离子化合物，含有离子键，D错误。2(2011年苏北四校联考)X、Y、Z、W为四种短周期主族元素，其中X、Z同族，Y、Z同周期，W与X、Y既不同族也不同周期；X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍；Y的最高正价与最低负价代数和为6。下列说法正确的是()AY元素最高价氧化物对应的水化物化学式为H2YO4B原子半径由小到大的顺序为WXZYCX与W可
17、以形成W2X、W2X2两种化合物DY、Z两种元素气态氢化物中，Z的气态氢化物最稳定解析：选C。结合题意可知X为氧元素，所以Z为硫元素，Y的最高价为7价，且与硫同周期，所以Y为氯元素，W为氢元素，再结合选项判断，A中Cl元素最高价氧化物对应水化物化学式为HClO4，A不正确；B中原子半径由小到大的顺序为HOClBCDB离子半径：A(n1)BnC(n1)DnC离子还原性：A(n1)Bn，离子氧化性：C(n1)DnD单质还原性：BA，单质氧化性：DC解析：选D。A、B、C、D的简单离子具有相同的电子层结构，故有如下关系：a(n1)bnc(n1)dn即abdc，A项错；具有相同电子层结构的离子，原子序
18、数越大，离子半径越小，故离子半径：A(n1)BnDnA，C、D为非金属，氧化性DC，D项正确。5(2011年扬州高三第一次模拟)X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素，X原子核内没有中子，在周期表中，Z与Y、W均相邻；Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。则下列有关叙述正确的是()AY、Z和W三种元素可能位于同一周期B上述元素形成的氢化物中，W的氢化物相对分子质量最大，熔、沸点最高CY和W所形成的含氧酸均为强酸DX、Y、Z和W可形成X5YZ4W的离子化合物解析：选D。本题考查元素周期表、元素周期律。X原子核内没有中子，是H；根据“短周期中Y、Z和W原子序数依次增大Z与Y、
19、W均相邻”分析：若Y、Z、W同周期相邻，则最外层电子数之和为偶数，不等于17；若Y与Z同族相邻，Z与W同周期相邻，则最外层电子数和也不等于17；若Y与Z同周期相邻，Z与W同族相邻，再根据最外层电子数和等于17可知Z为O，Y是N，W是S。Y、Z、W不是同周期，A错误；上述元素的氢化物中熔、沸点最高的是H2O，因为水分子间能形成氢键，B错误；Y、W形成的含氧酸有强酸HNO3、H2SO4，也有弱酸HNO2、H2SO3，C错误；D中X5YZ4W是NH4HSO4，是一种离子化合物。6(2010年南通、扬州、泰州三市第一次模拟)短周期元素A、B、C、D的原子序数依次递增，它们的原子序数之和为32，且原子最
20、外层电子数之和为10；A、C原子的最外层电子数之和等于B原子的次外层电子数；A与C，B与D均为同主族元素。下列叙述正确的是()A四种元素的原子半径：ABCDB最高价氧化物对应的水化物的酸性：BDCC元素处于元素周期表中第3周期第A族DB、D的最高价氧化物中，B、D与氧原子之间均为单键解析：选B。由题目所给条件可推出A、B、C、D分别是氢、碳、钠、硅。A项，四种元素的原子半径：CDBA；B项，酸性：碳酸硅酸，正确；C项，钠处于元素周期表中第3周期第A族；D项，CO2分子中存在CO双键。7(2011年盐城中学高三模拟)X、Y、Z、R、W是5种短周期元素，原子序数依次增大，它们可组成离子化合物Z2Y
21、和共价化合物RY3、XW4，已知Y、R同主族，Z、R、W同周期。下列说法不正确的是()A原子半径：ZRWBX2W6分子各原子均满足8电子结构C气态氢化物稳定性：HmWHnRDY、Z、R三种元素组成的化合物水溶液一定显碱性解析：选D。本题考查原子结构、元素周期律。根据“Y、R同主族，Z、R、W同周期，X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的短周期元素，可组成离子化合物Z2Y”可知Y是O，Z是Na，R是S，W是Cl，又可形成XW4，X是C。原子半径NaSCl，A正确；C2Cl6中各原子均满足8电子结构，B正确；气态氢化物稳定性HClH2S，C正确；Y、Z、R三种元素组成的化合物中Na2SO4的溶液是
22、中性的，D错误。8下表是元素周期表的一部分。X、Y、Z、W均为短周期元素，X、W的质子数之和为23。下列说法正确的是()XYZWA.X元素最多可形成五种氧化物BW元素的非金属性比Z元素非金属性弱CZ和X能以共价键结合形成一种无机非金属材料DY元素的最高价氧化物的水化物是含氧酸中酸性最强的解析：选C。本题根据各元素在周期表中的位置考查元素周期律。根据周期表位置及X、W的质子数之和为23，可知X是N，W是S，则Z是Si，Y是F。X可形成N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等六种氧化物，A错误；非金属性W强于Z，B错误；Si与N可以形成无机非金属材料Si3N4，C正确；F没有正价，D错
23、误。9(2010年绍兴期末调研)短周期元素X、Y、Z的原子序数依次递增，其原子的最外层电子数之和为13。X与Y、Z位于相邻周期，Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3倍。下列说法正确的是()AZ元素形成的某种氧化物能使品红溶液褪色BX和Z的最高价氧化物对应的水化物都是弱酸CX与Y元素形成的化合物的相对分子质量是100 gmol1DY元素形成的单质能在氧气中燃烧但不能在二氧化碳中燃烧解析：选A。本题考查元素周期律。根据“短周期元素X与Y、Z位于相邻周期”可知X在第二周期，Y、Z在第3周期；根据“Z原子最外层电子数是X原子内层电子数的3倍或者是Y原子最外层电子数的3
24、倍”可知Z是S，Y是Mg，再根据“三种原子的最外层电子数之和为13”可知X是N。Z元素形成的氧化物SO2能使品红溶液褪色，A正确；X和Z的最高价氧化物对应的水化物分别是HNO3、H2SO4，都是强酸，B错误；相对分子质量的单位是1，通常不写，C错误；Mg也能在CO2中燃烧，D错误。10下表为元素周期表的一部分，请回答有关问题：AAAAAAA0234(1)和的元素符号是_和_。(2)表中最活泼的金属是_，非金属性最强的元素是_(填写元素符号)。(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是_(填名称)，分别写出该元素的氢氧化物与、最高价氧化物的水化物反应的化学方程式：_。(4)请设计一个实验方案，比较、单
25、质氧化性的强弱：_。解析：(1)首先根据位置特点推断出各元素名称(或符号)为N，为F，为Mg，为Al，为Si，为S，为Cl，为Ar，为K，为Br。(2)最活泼金属在左下角，最活泼非金属在右上角。(3)形成两性氢氧化物的元素为Al，Al(OH)3可分别与KOH和H2SO4反应。(4)可根据非金属元素间相互置换关系比较Cl2和Br2的氧化性强弱。答案：(1)SiAr(2)KF(3)铝2Al(OH)33H2SO4=Al2(SO4)36H2O、Al(OH)3KOH=KAlO22H2O(4)将单质(Cl2)通入盛有的钠盐(NaBr)溶液中，加入四氯化碳并振荡，看四氯化碳层是否呈橙色，若呈橙色则说明Cl2
26、氧化性大于Br211A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的六种常见元素，其性质如下：元素性质A单质在C2中燃烧可生成AC和AC2两种气体D原子的最外层电子数与其最内层电子数相同E单质在C2中燃烧的产物可使品红溶液褪色F与C元素形成的化合物F3C4具有磁性请回答下列问题：(1)F元素在周期表中的位置是_。(2)D单质在B2、AC2中燃烧的化学方程式是_。(3)元素C与元素E相比，非金属性较强的是_(用元素符号表示)，能证明这一结论的事实是_。(4)D、F可借助于原电池原理比较其强弱，如选取稀H2SO4作电解质溶液，则负极的电极方程式为_。(5)A、B、C形成的10电子氢化物中，热稳定性最好的
27、是_(写化学式)；B、C的氢化物分子结合H能力较强的是_(写化学式)，用离子方程式加以说明_。解析：这是一道综合考查“位构性”关系及其应用的题目。依据元素的信息综合可知：A为C，B为N，C为O，D为Mg，E为S，F为Fe。(1)Fe元素在周期表中第四周期第族。(2)Mg在N2、CO2中燃烧的化学方程式为3MgN2Mg3N2,2MgCO2,2MgOC。(3)氧的非金属性强于硫，其证明如下：稳定性H2OH2S2H2SO2=2S2H2OSO2点燃,SO2(4)活泼金属作负极，其发生的电极反应为Mg2e=Mg2。(5)A、B、C的10电子氢化物有CH4、NH3、H2O，其稳定性较强的为H2O，因NH3
28、与H结合成稳定离子，其结合H的能力较强。答案：(1)第四周期第族(2)3MgN2Mg3N2，2MgCO22MgOC(3)O氧的氢化物比硫的氢化物稳定(或SO2SO2)(4)Mg2e=Mg2(5)H2ONH3NH3H3O=NHH2O12有八种短周期元素，其原子序数依次增大，其中、三种元素在周期表中的相对位置如下，且元素所处主族的位置为所有主族的正中间。(1)元素在周期表中的位置为_；、三种元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是_(用化学式表示)。(2)如图所示，甲、乙、丙、丁均为中某些元素形成的单质或化合物，反应a为置换反应，反应b为化合反应。单质乙与单质丙所含元素位于同一主族，试写出
29、符合条件的反应a的两个化学方程式_、_。解析：由元素所处主族正中间，所以从位于第2周期第A族，可知为碳元素，则为硫元素，为氯元素，、三种元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是HClO4H2SO4H2CO3。短周期元素中能发生主族间的置换反应的有2Na2H2O=2NaOHH2，SiO22CSi2CO，2H2SO22H2O2S，符合上述条件的是、。答案：(1)第2周期第A族HClO4H2SO4H2CO3(2)2Na2H2O=2NaOHH2SiO22CSi2CO13(2011年舟山实验中学模拟)下表为元素周期表的一部分，A、B、D、E、G、L、Q为部分元素。其中L的单质在人类的生产和生活中
30、有着十分重要的作用，Q的化合物可以有黑色、红色、蓝色、白色等多种颜色。(1)请回答下列问题：写出G的结构示意图：_。元素L在周期表中的位置：_。元素Q的单质为红色，写出单质Q在空气中生锈的化学方程式：_。(2)由A、D、E、G、L五种元素组成的物质DL(EA)nG6nm(其中m、n为正整数，n5、m”、“”或“r(Al3)(3)Na Na:13(2011年江苏扬州高三模拟)下表为元素周期表的一部分，请参照元素在表中的位置，回答下列问题：(1)的原子半径由小到大的顺序为(用元素符号表示)_。的最高价含氧酸的酸性由弱到强的顺序是(用化学式表示)_。(2)写出由以上三、四种元素构成的既含离子键、又含
31、极性共价键的化合物的化学式(各写出一种即可)_。(3)由表中元素所形成的常见物质X、Y、Z、M、N可发生以下反应：)X溶液与Y溶液反应的离子方程式为_；N的单质所采用的方法是_；M溶液呈酸性，原因是(用离子方程式解释)_。解析：(1)根据元素周期表位置可推知为H，为C，为N，为O，为Na，为Al，为Si，为Cl，则原子半径：OAlNa，的最高价含氧酸酸性：H2SiO3H2CO3HNO3。(2)三种元素构成的离子化合物如NaNO3、NH4Cl等；四种元素构成的离子化合物如NH4HCO3等。(3)依据转化关系可知：X、Y应为NH3和AlCl3，Z是Al(OH)3，M为NH4Cl，则X、Y反应的离子
32、方程式为Al33NH3H2O=Al(OH)33NH，制取单质铝，工业上采用电解Al2O3法，NH4Cl溶液呈酸性原因是NHH2ONH3H2OH。答案：(1)OAlNaH2SiO3H2CO3S，在周期表中从上到下元素的非金属性依次减弱；根据非金属性强弱的判断依据，B、C为可选项。(3)Al(OH)3为两性氢氧化物，作为酸需电离出H，Al(OH)3HAlOH2O，若想增大H浓度，只需外加酸就可。(4)N与O可形成多种化合物，其中相对分子质量最小的为NO，NO与O2发生反应2NOO2=2NO2,0.5 L O2能反应掉1 L NO生成1 L NO2，所以混合气体为1 L NO、1 L NO2，且二者被NaOH溶液吸收后无剩余，则1 L NO、1 L NO2的分子组成相当于1 L N2O3，N2O32NaOH=2NaNO2H2O，可得含氧酸盐为NaNO2(亚硝酸钠)。答案：(1) 第三周期第A族(2)OBC(3)Al(OH)3AlOHH2O盐酸(稀硫酸也可以)(4)NaNO2.w。w-w*k&s%5￥u高考资源网w。w-w*k&s%5￥u
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