2021-2022学年高中化学苏教版(2019)选择性必修2专题2原子结构与元素性质专题练(含解析)

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名称 2021-2022学年高中化学苏教版(2019)选择性必修2专题2原子结构与元素性质专题练(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 苏教版(2019)
科目 化学
更新时间 2021-10-04 07:11:24

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专题2原子结构与元素性质章节专题练——2021-2022学年高中化学苏教版(2019)选择性必修2
一、单选题(共16题)
1.下列基态原子的原子核外未成对电子数最多的是(

A.Cr
B.P
C.Se
D.Ca
2.原子核外电子排布规律中有“各能级最多容纳的电子数是该能级原子轨道数的二倍”,支撑这一结论的理论是(

A.泡利不相容原理
B.能量最低原理
C.构造原理
D.洪特规则
3.X和Y在周期表中的相对位置如图所示。已知Y原子最外能层上电子排布为nsn-1npn+1,则X的原子序数是(

X
Y
A.8
B.9
C.10
D.16
4.下列表达方式正确的是(

A.Na+的电子排布图:
B.硫离子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p4
C.碘化铵的电子式:
D.H2O的电子式:
5.下列说法正确的是(

A.同周期金属元素,原子失去的电子数越多,对应元素的金属性越强
B.氯水、氨水、双氧水、王水都是混合物,它们是常见的氧化剂
C.AgCl、BaSO4、CaCO3均难溶于水,但都是强电解质
D.酸式盐的水溶液一定显酸性
6.两种短周期元素组成的化合物中,原子个数比为1:3,若两种元素的原子序数分别为a和b,则a、b的关系可能是(

①a=b+5
②a+b=8
③a+b=30
④a=b+8
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.①②③④
7.19世纪中叶,门捷列夫的突出贡献是(

A.发现元素周期律
B.提出原子学说
C.提出分子学说
D.发现氧气
8.下列说法正确的是(

A.在基态多电子原子中,p轨道电子的能量一定高于s轨道电子的能量
B.处于最低能量的原子叫做基态原子,过程中形成的是发射光谱
C.最外层有3个未成对电子的原子一定属于p区的元素
D.处于同一能级上的电子,自旋方向相反
9.下列说法正确的有几项(

①处于最低能量的原子叫做基态原子,过程中形成的是发射光谱
②氢原子的电子云图中小黑点的疏密表示电子在核外单位体积内出现机会的多少
③与Na相似,Li在氧气中燃烧生成过氧化锂
④Al(OH)3是两性氢氧化物,根据同主族元素性质的相似性,推测Tl(OH)3也具有两性
⑤基态原子的4s能级上只有1个电子的元素只有K
⑥同一原子中,能层序数越大,s原子轨道的形状相同,半径越大
A.2
B.3
C.4
D.5
10.下列说法正确的是(

A.目前ds区的元素种数最少
B.目前f区的元素种数最少
C.p区的元素的原子最后排布的电子均在p能级上
D.s区元素全部是金属元素
11.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,基态W的原子2p轨道处于半充满状态,基态X的原子的2p能级上只有一对成对电子,基态Y的原子的最外层电子运动状态只有1种,元素Z与X同主族。下列说法错误的是(

A.第一电离能:W>X>Y
B.电负性:Y>W>Z
C.简单离子半径:Z>X>Y
D.最简单氢化物的沸点:X>W>Z
12.已知A、B、C、D是原子序数逐渐增大的四种短周期元素,其中A、D位于同主族,B、C位于同周期,且A的一种核素的原子核中没有中子,B和C的单质是空气中的两种主要成分。下列有关说法正确的是(

A.离子半径:
B.简单氢化物的稳定性:
C.A和B形成的某种化合物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
D.C和D形成的物质一定能使品红溶液褪色
13.下列叙述正确的是(

A.[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布
B.铬原子的电子排布式是:1s22s22p63s23p64s13d5
C.铜原子的外围电子排布式是:3d94s2
D.氮原子的轨道表示式是:
14.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的阴离子与锂离子具有相同的电子层结构,X的一种核素常用于考古断代,Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,W、X、Y原子的最外层电子数总和等于Z的原子序数。下列推断错误的是(

A.原子半径:
B.化合物中既含离子键又含共价键
C.最简单气态氢化物的稳定性:
D.由上述四种元素组成的化合物的水溶液可能呈碱性
15.下列对电子排布式或轨道表示式书写的评价正确的是(

选项
电子排布式或轨道表示式
评价
A
N原子的轨道表示式:
错误;违反洪特规则
B
O原子的轨道表示式:
错误;违反泡利不相容原理
C
K原子的轨道表示式:
错误;违反能量最低原理
D
的电子排布式:
错误;违反能量最低原理
A.A
B.B
C.C
D.D
16.下列各项叙述中,正确的是(

A.镁原子由1s22s22p63s13p1→1s22s22p63p2时,原子吸收能量,由基态转化成激发态
B.价电子排布为5s25p1的元素位于第五周期第ⅠA族,是s区元素
C.所有原子任一能层的s电子云轮廓图都是球形,但球的半径大小不同
D.Cu原子的电子排布图是3d104s1
二、综合题(共4题)
17.结构决定性质,性质体现结构。对结构和性质的研究是学好化学的基础。
(1)N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为:____>____>_____。(填元素符号)
(2)某晶体的晶胞如图所示,X位于体心,Y位于4个面心,Z位于8个
顶点,该晶体中
X、Y、Z的粒子个数比为______________;
(3)按所示格式填写下表有序号的空格:
原子序数
原子价层电子排布
周期

17
①_______
第三
②______
③________
3d54s1
④_______
ⅥB
(4)某元素的激发态原子的电子排布式为1s2s2p3s3p4s,则该元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式是_______。
(5)NH4CuSO3中的金属阳离子的核外电子排布式为__________。
18.现有W、X、Y、Z、Q、R六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,Z与Q同主族,且Z的氢化物常温时为液态。W、X的最外层电子数之和与Y的最外层电子数相等,W分别与X、Y、Z形成电子总数相等的分子。
(1)写出XZ2的电子式___,元素R在周期表中的位置___。
(2)X、Z、Q元素的氢化物的沸点最低的是___(用化学式表示)。
(3)Y4气态分子结构如图所示,已知断裂1molY-Y吸收167kJ的热量,生成1molY≡Y放出942kJ热量。试写出由Y4气态分子变成Y2态分子的热化学方程式___。
(4)某盐x(Y2W6R2)的性质与YW4R类似,是离子化合物,其水溶液因分步水解而呈弱酸性。
①写出盐x第一步水解的离子方程式___。
②写出足量金属镁加入盐x的溶液中所发生反应的化学方程式___。
19.硒鼓回收料含硒约,其余为约的碲和微量的氯.从该回收料中回收硒的工艺流程如图所示已知煅烧过程中,回收料中的硒、碲被氧化成和:
部分物质的物理性质如表:
物质
熔点
沸点
溶解度
升华
易溶于水和乙醇
升华
微溶于水,不溶于乙醇
回答下列问题:
(1)与S是同族元素,比S多1个电子层,Se在元素周期表的位置为______;的热稳定性比的热稳定性______填“强”或“弱”.
(2)乙醇浸取后过滤所得滤渣的主要成分是______蒸发除去溶剂后,所得固体中仍含有少量杂质,除杂时适宜采用的方法是______.
(3)易溶于水得到溶液,向溶液中通入HI气体后,再加入淀粉溶液,溶液变蓝色,同时生成Se沉淀,写出反应的化学方程式______.
(4)已知的电离常数、,回答下列问题:
溶液呈______性,原因是用离子方程式表示______;
在溶液中,下列关系式正确的是______:
A.
B.
C.
D.
20.次磷酸钠()是具有珍珠光泽的晶体或白色结晶性粉末,易溶于水、乙醇、甘油,微溶于氨水,不溶于乙醚。次磷酸钠()广泛应用于化学镀镍,其制备与镀镍过程如下图所示:
据此回答下列问题:
(1)基态Ni原子的核外电子排布式为___________,PH3的分子空间构型为___________。
(2)“碱溶”过程中,发生反应化学方程式为___________。次磷酸(H3PO2)的结构为,则溶液中离子浓度大小关系为___________。
(3)“沉降池”中通入氨气的目的是___________。“净化”操作需要过滤、洗涤、干燥,洗涤时,选用的洗涤剂为___________。
(4)“滤液2”经分离提纯可以得,写出“镀镍”过程发生的离子反应方程式___________,充分反应后,向“滤液2”中,加入适量悬浊液,生成和,混合沉淀,此时___________[已知:
参考答案
1.A
【详解】
A.Cr的电子排布式为[Ar]3d54s1,其原子核外未成对电子数为6;
B.P的电子排布式为[Ar]3d104s24p3,其原子核外未成对电子数为3;
C.Se的电子排布式为[Ar]
3d104s24p4,其原子核外未成对电子数为2;
D.Ca的电子排布式为[Ar]4s2,其原子核外未成对电子数为0;
故原子核外未成对电子数最多的是Cr,故A正确;
故选A。
2.A
【详解】
A.泡利不相容原理是说每个轨道(例如1s轨道,2p轨道中的px)最多只能容纳两个自旋相反的电子,故A正确;
B.能量最低原理是核外电子排布时,尽先占据能量最低的轨道,故B错误;
C.构造原理构造原理决定了原子、分子和离子中电子在各能级的排布,故C错误;
D.洪特规则是在等价轨道(相同电子层、电子亚层上的各个轨道)上排布的电子将尽可能分占不同的轨道,且自旋方向相同,故D错误;
故选A。
3.B
【详解】
Y原子最外能层上电子排布为nsn-1npn+1,由于np能级排有电子,则Y的ns能级排有2个电子,即n-1=2,解得n=3,Y原子最外能层上电子排布为3s23p4,Y为S,S位于第3周期VIA族,根据X、Y在周期表中的相对位置,X位于第2周期VIIA族,X为F,原子序数为9;答案选B。
4.D
【详解】
A.Na+核电荷数为11,核外电子数为10,钠离子核外电子排布式为:1s22s22p6,排布图为:,A错误;
B.硫离子的核外电子数为18,其电子排布式为:1s22s22p63s23p6,B错误;
C.碘化铵为离子化合物,其电子式为,C错误;
D.H2O为共价化合物,其电子式为,D正确;
故选D。
5.C
【详解】
A.金属性强弱取决于失电子能力,而不是失去电子数的多少,A错误;
B.氨水不具有氧化性,B错误;
C.三种盐均为离子化合物,属于盐,所以是强电解质,C正确;
D.酸式盐有的显酸性,有的显碱性,如碳酸氢钠,D错误。
故选C。
6.D
【详解】

7.A
【详解】
A.1869年俄国化学家门捷列夫发现元素周期律并制出第一章元素周期表,A正确;
B.道尔顿提出了近代原子学说,故B错误;
C.阿伏伽德罗提出分子学说,故C错误;
D.拉瓦锡发现氧气,故D错误;
故选A。
8.C
【详解】
A.同一层即同一能级中的p轨道电子的能量一定比s轨道电子能量高,但外层s轨道电子能量则比内层p轨道电子能量高,选项A错误;
B.处于最低能量的原子叫做基态原子,,2px与2py空间伸展方向不同,轨道的能量相同,不是发射光谱,选项B错误;
C.最外层有3个未成对电子的原子的价电子排布式为ns2np3,属于VA族元素,属于p区元素,选项C正确;
D.同一能级还有不同的轨道,处于不同轨道上的电子自旋方向可以相同,处于相同轨道上的就不行,选项D错误;
答案选C。
9.A
【详解】
①处于最低能量的原子叫做基态原子,,2px与2py空间伸展方向不同,但轨道的能量相同,不是发射光谱,①错误;
②氢原子核外只有1个电子,所以它的电子云图中小黑点的疏密不表示电子,只表示电子在核外单位体积内出现机会的多少,②正确;
③虽然Li与Na的化学性质相似,但存在一定的差异性,Li在空气中燃烧只生成氧化锂,③错误;
④根据同主族元素性质递变规律,Tl的金属性比Al强,Al(OH)3是两性氢氧化物,则Tl(OH)3应呈碱性,④错误;
⑤基态原子的4s能级上只有1个电子的元素除去K,还有Cr和Cu,⑤错误;
⑥同一原子中,能层序数越大,s原子轨道的形状相同,半径越大,⑥正确;
综合以上分析,正确的是②⑥,故选A。
10.A
【详解】
A.目前ds区的元素种数最少,故A正确;
B.f区包括镧系元素和锕系元素,ds区的元素种数最少,故B错误;
C.p区的He元素最终电子排在s能级上,故C错误;
D.元素周期表中H元素在s区,H为非金属元素,故D错误;
故选:A。
11.B
【分析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,基态W的原子2p轨道处于半充满状态,则W核外电子排布是1s22s22p3,W是N元素;基态X的原子的2p能级上只有一对成对电子,则X核外电子排布式是1s22s22p4,X是O元素;基态Y的原子的最外层电子运动状态只有1种,Y核外电子排布式是1s22s22p63s1,Y是Na元素,元素Z与X同主族,则Z是P元素,然后根据问题分析解答。
【详解】
根据上述分析可知:W是N,X是O,Y是Na,Z是P元素。
A.非金属元素第一电离能大于金属元素;同一周期元素的第一电离能呈增大趋势,但第IIA、第VA元素处于轨道的全满、半满的稳定状态,第一电离能大于相邻元素,则这三种元素的第一电离能由大到小的顺序为:N>O>Na,即W>X>Y,选项A正确;
B.同一周期元素随原子序数的增大,元素电负性逐渐增大;同一主族元素,原子核外电子层数越多,元素电负性越小,所以电负性:N>P>Na,即W>Z>Y,选项B错误;
C.离子核外电子层数越多,离子半径越大;当离子核外电子排布相同时,离子的核电荷数越大,离子半径越小。O2-、Na+核外电子排布都是2、8,有2个电子层;P3-核外电子排布是2、8、8,有3个电子层,所以简单离子半径:P3->O2->Na+,即离子半径:Z>X>Y
,选项C正确;
D.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性:O>N>P,所以最简单氢化物的沸点:H2O>NH3>PH3,即氢化物的稳定性:X>W>Z,选项D正确;
答案选B。
12.C
【详解】
A.的一种核素的原子核中没有中子,说明A是氢元素,B和C的单质是空气中的两种主要成分,所以B和C分别为氮和氧,A、D位于同主族,所以D为钠.离子半径:,A错误;
B.简单氢化物的稳定性,B错误;
C.N和H可形成,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,C正确;
D.和O可以形成和,其中不能使品红溶液褪色,D错误;
故答案选C。
13.A
【详解】
A.电子排布式[Ar]3d64s2是符合能量最低原理,所以[Ar]3d64s2是基态原子的电子排布式,故A正确;
B.Cr元素为24号元素,原子核外有24个电子,所以核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d54s1,故B错误;
C.铜原子的价电子排布式是3d104s1,而不是3d94s2,故C错误;
D.基态氮原子核外电子总数为7,2p轨道3个电子各占据1个轨道,正确的电子排布图为,故D错误;
故选:A。
14.C
【分析】
W的阴离子与锂离子具有相同的电子层结构,则W是H元素,用于考古断代,故X是C元素,Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,Y是O元素,H、C、O的最外层电子数总和等于11,则Z是Na元素,由此解答。
【详解】
由上述分析可知,W、X、Y、Z分别是H、C、O、Na;
A.原子半径大小顺序为,即为,故A正确;
B.化合物为NaOH,既含离子键又含共价键,故B正确;
C.由于O的非金属性强于C,故H2O的稳定性强于CH4,故C错误;
D.该四种元素可以形成NaHCO3,其水溶液呈碱性,故D正确。
答案选C。
【点睛】
明确原子结构、元素周期律及物质构成微粒等知识点是解本题关键。
15.C
【详解】
A.相同轨道中的两个电子运动方向相反,违反了泡利不相容原理,不符合题意,A错误;
B.电子应先充满同能级的轨道,违反了洪特规则,不符合题意,B错误;
C.K原子的电子排布式:1s22s22p63s23p64s1,违反能量最低原理,符合题意,C正确;
D.Br-的电子排布式:[Ar]3d104s24p6,正确,评价错误,D错误;
答案为C。
16.C
【详解】
A.基态Mg的电子排布式为1s22s22p63s2,能量处于最低状态,当变为1s22s22p63p2时,电子发生跃迁,需要吸收能量,变为激发态,故A错误;
B.价电子排布为5s25p1的元素最外层电子数为3,电子层数是5,最后一个电子排在P轨道,所以该元素位于第五周期第ⅢA族,是P区元素,故B错误;
C.所有原子任一能层的S电子云轮廓图都是球形,能层越大,球的半径越大,故C正确;
D.Cu是29号元素,原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1,故D错误。
故选:C。
17.N
O
S
1∶2∶1
3s23p5
VIIA
24
第四
H2SO4
1s22s22p63s23p63d10或
[Ar]
3d10
【详解】
(1)①同一周期,从左到右,元素的第一电离能呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素,同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,所以其第一电离能大小为N>O>S,故答案为N>O>S;
(2)X位于体心,Y位于面心,Z位于顶点,根据均摊法可知,晶胞中X原子个数为1×1=1,Y原子个数为4×=2,Z原子个数为8×=1,所以晶胞中X、Y、Z原子个数比为1:2:1,故答案为1:2:1;
(3)原子序数17,说明原子核外电子数为17,根据构造原理、洪特规则特例得到电子排布式为1s2
2s22p6
3s23p5,价电子排布式为3s23p5,最大能层数为3,说明处于第3周期,价电子数为7个,说明处于第ⅦA族,价电子排布式补齐前面的电子排布为1s2
2s22p6
3s23p63d5
4s1,原子序数=核外电子数=24,最大能层数为4,价电子数为6,位于第四周期ⅥB族,故答案为3s23p5 ;ⅦA;24;第四;
(4)根据某元素的激发态原子的电子排布式为1s2s2p3s3p4s,可知该元素的原子核外有16个电子,为S元素,则其最高价氧化物对应的水化物的化学式为H2SO4,故答案为H2SO4;
(5)NH4CuSO3中铜为+1价,铜是29号元素,+1价铜离子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d10
或[Ar]3d10,故答案为1s22s22p63s23p63d10
或[Ar]3d10。
18.
第三周期ⅤⅡA族
CH4
N4(g)=2N2(g)△H=-882kJ mol-1
N2H+H2O [N2H5 H2O]++H+
Mg+N2H6Cl2=MgCl2+N2H4+H2↑或Mg+N2H6Cl2+2H2O=MgCl2+N2H4 2H2O+H2↑
【分析】
W、X、Y、Z、Q、R六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,Z的氢化物常温时为液态,则Z为O元素;Z与Q同主族,则Q为S元素;R的原子序数最大,则R为Cl元素;由W、X的最外层电子数之和与Y的最外层电子数相等,W分别与X、Y、Z形成电子总数相等的分子可知,W为H元素、X为C元素、Y为N元素。
【详解】
(1)二氧化碳为共价化合物,电子式为;氯元素位于元素周期表第三周期ⅤⅡA族,故答案为:;第三周期ⅤⅡA族;
(2)水分子间含有氢键,沸点高于氯化氢和甲烷,氯化氢为极性分子、甲烷为非极性分子,极性分子间的作用力高于非极性分子,则X、Z、Q元素的氢化物的沸点最低的是甲烷,故答案为:CH4;
(3)由题意可知,N4气态分子变成N2态分子的反应的方程式为N4(g)=2N2(g),反应时断裂6molN-N键吸热的热量为6×167kJ=1002kJ,形成2molN≡N键放出的热量为2×942kJ=1884kJ,则反应放出的热量为1884kJ-1002kJ=882kJ,反应的热化学方程式为N4(g)=2N2(g)△H=-882kJ mol-1,故答案为:N4(g)=2N2(g)△H=-882kJ mol-1;
(4)①盐x的化学式为N2H6Cl2,N2H在溶液中分步水解使溶液呈弱酸性,N2H第一步水解的离子方程式为N2H+H2O
[N2H5 H2O]++H+,故答案为:N2H+H2O[N2H5 H2O]++H+;
②N2H在溶液中分步水解使溶液呈弱酸性,足量金属镁加入N2H6Cl2溶液中,镁与N2H在溶液中水解生成的氢离子反应生成氢气,氢离子浓度减小,平衡向正反应方向移动,使N2H的水解趋于完全,N2H转化为N2H4或N2H4 2H2O,则反应的化学方程式为Mg+N2H6Cl2=MgCl2+N2H4+H2↑或Mg+N2H6Cl2+2H2O=MgCl2+N2H4 2H2O+H2↑,故答案为:Mg+N2H6Cl2=MgCl2+N2H4+H2↑或Mg+N2H6Cl2+2H2O=MgCl2+N2H4 2H2O+H2↑。
19.第四周期ⅥA族

升华

C
【详解】
与S是同族元素,比S多1个电子层,则Se核外含有4个电子层,最外层含有6个电子,在元素周期表中位于第四周期、ⅥA族;同一主族中非金属性逐渐减弱,则非金属性,所以的热稳定性比的热稳定性弱,
故答案为:第四周期ⅥA族;弱;
煅烧后产物的主要成分为:和,由于微溶于水,不溶于乙醇,所以乙醇浸取后过滤所得滤渣的主要成分是;
由于易升华,则除去中少量杂质,可通过升华的方法,
故答案为:;升华;
溶液与HI气体生成碘单质和Se沉淀,化学方程式:,
故答案为:;
是弱酸,水解呈碱性,,
故答案为:碱;;
带两个电荷,应为故A错误;
.钠原子个数为Se个数的二倍,,故B错误;
钠原子个数为Se个数的二倍,,故C正确;
D.根据质子守恒可得:,故D错误;
故答案为C。
20.[Arl3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2
三角锥形
降低溶解度,使其析出,与杂质分离
乙醚
700
【分析】
黄磷在NaOH溶液中发生歧化反应生成NaH2PO2和PH3,次磷酸钠微溶于氨水,所以通入氨气后析出次磷酸钠晶体,过滤、净化后与NiSO4混合,得到Ni单质和滤液2。
【详解】
(1)Ni为28号元素,原子核外有28个电子,根据构造理论可知基态Ni原子核外电子排布式为[Arl3d84s2或1s22s22p63s23p63d84s2;PH3中心原子价层电子对数为=4,含一对孤电子对,所以空间构型为三角锥形;
(2)根据流程可知碱溶过程中P4与NaOH溶液发生歧化反应生成PH3和NaH2PO2,根据电子守恒可知PH3和NaH2PO2的系数比应为1:3,再结合元素守恒可得化学反应方程式为P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑;根据结构可知H3PO2为一元弱酸,则NaH2PO2溶液中存在H2PO的水解使溶液显碱性,水解是微弱的,所以离子浓度大小关系为c(Na+)>c(H2PO)>c(OH-)>c(H+);
(3)根据题目所给信息可知次磷酸钠微溶于氨水,通入氨气可以降低NaH2PO2溶解度,使其析出,与杂质分离;次磷酸钠不溶于乙醚,所以为了降低洗涤时的溶解损耗,应用乙醚洗涤;
(4)根据流程和题意可知NaH2PO2和NiSO4混合后生成Ni和H3PO4,说明该过程中Ni2+将H2PO氧化成H3PO4,自身被还原为Ni,根据电子守恒可以得到Ni2+和H2PO的系数比为2:1,再结合元素守恒可得离子方程式为2Ni2++H2PO+2H2O=2Ni+H3PO4+3H+;==700。