2024鲁教版化学必修第二册练习题--分层作业14 有机化合物的结构特点（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024鲁教版化学必修第二册练习题--分层作业14 有机化合物的结构特点（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 472.8KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-02-01 11:09:29 | ||
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文档简介
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2024鲁教版化学必修第二册练习题
第3章分层作业14 有机化合物的结构特点
A级 必备知识基础练
1.下列化学用语或模型正确的是( )
A.乙烯的结构简式:CH2CH2
B.甲烷分子的球棍模型:
C.羟基的电子式H
D.钠离子结构示意图:
2.下列说法正确的是( )
A.所有的烷烃,彼此都互为同系物
B.两种化合物的组成元素相同,各元素的质量分数也相同,二者一定是同分异构体
C.相对分子质量相同的几种化合物,一定是同分异构体
D.组成元素及其质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,一定互为同分异构体
3.有4种碳骨架如图所示的烃,下列说法正确的是( )
A.a和b互为同分异构体
B.b和c互为同系物
C.a和b都是烷烃
D.只有b和c能发生取代反应
4.下列分子只表示一种物质的是( )
A.C3H7Cl B.C3H8
C.C5H12 D.C4H10
5.下图为烃分子的球棍模型,“大球”表示碳原子,“小球”表示氢原子。下列说法正确的是( )
A.图1表示的烃叫丙烷
B.图2烃分子的结构简式为CH3CH2CH2CH3
C.图1与图2表示的是同一种物质
D.图1与图2表示的物质互为同分异构体
6.实验室中常用下面反应制取乙烯气体:
CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O,关于该反应的说法错误的是( )
A.该反应为取代反应
B.该反应中的有机物共含有羟基和碳碳双键两种官能团
C.反应产生的CH2CH2所有原子共平面
D.CH3CH2OH属于烃的衍生物
7.下列说法中错误的是( )
①化学性质相似的有机物互为同系物 ②分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物互为同系物
③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定互为同系物 ④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质必定相似
A.①②③④
B.只有②④
C.只有③④
D.只有①②
8.已知二氯丙烷的同分异构体有四种,从而可推知六氯丙烷的同分异构体有( )
A.三种 B.四种
C.五种 D.六种
9.运动会火炬一般使用丙烷作为燃料。下列关于丙烷(C3H8)的说法正确的是( )
A.丙烷是一种清洁能源,任何情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应
B.丙烷分子中3个碳原子在一条直线上
C.1 mol丙烷在光照条件下,最多可以与8 mol Cl2发生取代反应
D.丙烷发生取代反应生成C3H7Cl的结构有3种
10.(2023浙江高一校联考期中)新戊烷的球棍模型为,下列说法不正确的是( )
A.新戊烷的分子式为C5H12
B.新戊烷沸点比正戊烷高
C.新戊烷的一氯代物只有一种
D.新戊烷能与溴在光照下发生取代反应
11.回答下列各问题。
(1)烷烃A蒸气的密度是同温同压下H2密度的36倍,则其分子式是 ,同分异构体分别是 、 、 。
(2)烷烃B的分子中含有18个氢原子,其分子式是 ,其名称是 。
B级 关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
12.(2023四川绵阳高一期中)四川有丰富的天然气资源,天然气的主要成分是甲烷,还含一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列有关说法不正确的是( )
A.甲烷与乙烷、丙烷互为同系物
B.甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物
C.甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键
D.甲烷、乙烷、丙烷分子中所有原子均不可能共平面
13.(2023北京朝阳区高一期中)将链状烷烃进行如图所示转化是近年来发现的石油绿色裂解方法,反应温度更低,且催化剂具有良好的选择性。下列说法不正确的是( )
A.反应物与产物互为同系物
B.分子式为C5H12的烷烃有3种
C.正丁烷的二氯取代物有6种
D.反应物和产物分子中所有碳原子一定处于同一平面
14.下列各组物质中,相互间一定互为同系物的是( )
A.C4H10和C20H42
B.C2H4和C3H6O
C.C4H8和C3H6
D.一溴乙烷和1,2-二溴乙烷
15.分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)( )
A.7种 B.8种
C.9种 D.10种
16.下列关于同分异构体的说法正确的是( )
A.分子式为C3H6BrCl的有机物共4种(不考虑立体异构)
B.戊烷有三种同分异构体,其中新戊烷的沸点最低
C.CH3CHCH2不存在同分异构体
D.的一氯代物有4种
17.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2,2]戊烷()是最简单一种。下列关于该化合物的说法正确的是( )
A.分子式为C5H8
B.一氯代物有两种同分异构体
C.所有碳原子不可能共平面
D.与丙炔互为同系物
18.“立方烷”是一种新合成的烃,分子为正方体结构,其碳骨架结构如图所示。
(1)立方烷的分子式为 。
(2)该立方烷与氯气发生取代反应,生成的一氯代物有 种,生成的二氯代物有 种。
(3)若要使1 mol该烃的所有氢原子全部被氯原子取代,需要 mol氯气。
C级 学科素养创新练
19.有的油田气开采的石油气中含有一种碳氢化合物——金刚烷,它的分子立体结构如图所示(图中以线示键,每个折点处表示一个碳原子,并以氢补足四价):
(1)由图可知其分子式为 。
(2)它是由四个六元环构成的立体笼状结构,其中有 个碳原子为三个环共有。
(3)金刚烷的分子中有 个“—CH2—”结构,有 个“”结构,其一氯代物有 种。
分层作业14 有机化合物的结构特点
1.D 2.D 3.B 4.B
5.D 解析 根据分子的球棍模型可知题图1是正丁烷,题图2是异丁烷,A不符合题意;异丁烷的结构简式为(CH3)3CH,B不符合题意;二者的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,C不符合题意,D符合题意。
6.A 解析 该反应不是取代反应,A错误。乙醇中含有羟基,乙烯中含有碳碳双键,B正确。乙烯分子中两个碳原子和四个氢原子共平面,C正确。乙醇含有C、H、O三种元素,乙醇是烃的衍生物,D正确。
7.A 解析 互为同系物的有机物结构相似,化学性质相似,但化学性质相似的有机物不一定互为同系物,①错误;同系物的前提是结构相似,分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物不一定互为同系物,②错误;C2H4与C3H6具有相同的最简式,碳、氢的质量分数相同,但C2H4只能为CH2CH2,而C3H6若为时,二者不能互为同系物,③错误;同分异构体之间物理性质有差别,若为同一类物质,化学性质相似,若为不同类物质,则化学性质不同,④错误。
8.B 解析 二氯丙烷是丙烷(C3H8)分子主链上有两个氢原子被氯原子取代,氯原子有四种位置关系,则二氯丙烷的同分异构体有四种;六氯丙烷是全氯丙烷(C3Cl8)分子主链上有两个氯原子被氢原子取代,则氢原子有四种位置关系,即六氯丙烷的同分异构体有四种。
9.C 解析 根据题意,丙烷可以燃烧,丙烷只含有C、H元素,充分燃烧生成CO2和H2O,所以丙烷是清洁能源,丙烷不能被酸性KMnO4溶液氧化,但是在点燃时能被氧气氧化,A不正确;丙烷分子中所有的碳原子不在同一条直线上,B不正确;丙烷分子式为C3H8,分子中有8个H原子,每个H原子被取代需用1个Cl原子,消耗1分子Cl2,因此1 mol丙烷发生取代反应最多可与8 mol Cl2反应,C正确;丙烷分子中有3个碳原子,位于两端的两个碳原子相同,所以分子中共有2种碳原子,因此C3H7Cl有2种同分异构体:CH3CH2CH2Cl和,D不正确。
10.B 解析 新戊烷为含5个碳原子的烷烃,分子式为C5H12,A正确;碳原子数相同的烷烃,含支链越多,沸点越低,故新戊烷沸点比正戊烷低,B错误;由图可知,新戊烷中所有碳原子等效,新戊烷的一氯代物只有一种,C正确;新戊烷为烷烃,在光照条件下能与溴发生取代反应,D正确。
11.答案 (1)C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3
(2)C8H18 辛烷
解析 烷烃的分子组成通式为CnH2n+2。
(1)Mr(A)=14n+2=36×2,即n=5,其同分异构体有3种,分别是CH3CH2CH2CH2CH3、
、。
(2)根据烷烃的通式可得2n+2=18,即n=8,分子式是C8H18,其名称是辛烷。
12.C 解析 甲烷和丙烷都是烷烃,互为同系物,A正确;甲烷是烃类中含氢量最高、含碳量最低的有机物,B正确;甲烷中都是极性键,丙烷和乙烷中含有极性键和非极性键,C错误;甲烷、乙烷、丙烷分子中都含饱和碳原子,每个碳原子与其相连的4个原子形成四面体形结构,故分子中所有原子不可能共平面,D正确。
13.D 解析 结构相似、组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物,反应物为正丁烷,产物为丙烷和正戊烷,三者均为烷烃,互为同系物,A正确;分子式为C5H12的烷烃有3种不同结构,分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷,B正确;正丁烷的二氯取代物的种类,先考虑一氯代物有2种即CH2ClCH2CH2CH3和CH3CHClCH2CH3,再考虑第二个Cl取代分别有4种和2种,一共有6种,C正确;由于单键可以旋转,则正丁烷、正戊烷分子中碳原子可能不在同一平面内,D错误。
14.A 解析 C4H10和C20H42均为饱和烷烃,分子组成相差16个“CH2”原子团,故互为同系物,故A正确;C2H4和C3H6O组成元素不完全相同,故B错误;C4H8可能是烯烃,也有可能是环烷烃,C3H6可能是烯烃,也有可能是环烷烃,故两者结构不一定相似,故不一定互为同系物,故C错误;一溴乙烷和1,2-二溴乙烷结构不相似,故不互为同系物,故D错误。
15.C 解析 当主链碳有4个时,其同分异构体有
、、、
、、共6种;当主链碳有3个时,其同分异构体有、、共3种,故分子式为C4H8Cl2的有机物共有9种。
16.B
17.AC 解析 根据螺[2,2]戊烷()的键线式可知,其分子式为C5H8,选项A正确;螺[2,2]戊烷()中的氢都是等效的,故其一氯代物只有一种,选项B错误;螺[2,2]戊烷()中所有碳原子不可能共平面,选项C正确;螺[2,2]戊烷与丙炔结构不相似,不是同类物质,不互为同系物,选项D错误。
18.答案 (1)C8H8 (2)1 3 (3)8
解析 (1)1个立方烷分子中有8个碳原子,分布在立方烷各顶点。氢原子数目可根据碳原子最多形成4个价键来考虑。由于每个碳原子与其他碳原子均已形成3个碳碳单键,故只能与1个氢原子结合。分子式为C8H8。
(2)由于是正方体,8个顶点的位置全部一样,所以立方烷只有一种一氯代物。根据正方体中两顶点的相对位置只有3种情况,所以二氯代物应有三种结构:
。
(3)根据取代反应的特点,完全取代8 mol氢原子,需8 mol氯原子,同时又生成8 mol氯化氢。
19.答案 (1)C10H16 (2)4 (3)6 4 2
解析 依据每个折点为一个碳原子,每个碳原子必满足四价的原则可写出金刚烷的分子式为C10H16。分子中有6个“—CH2—”结构,有4个“”结构,其结构中有4个完全相同的六元环,其中有4个碳原子为3个环所共有。若给结构中的所有碳原子编号,得如图所示的结构:,
分析图示,不难看出1、3、5、7号碳原子位置相同,2、4、6、8、9、10号碳原子位置相同,因此,该物质的一氯代物只有两种。
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第3章分层作业14 有机化合物的结构特点
A级 必备知识基础练
1.下列化学用语或模型正确的是( )
A.乙烯的结构简式:CH2CH2
B.甲烷分子的球棍模型:
C.羟基的电子式H
D.钠离子结构示意图:
2.下列说法正确的是( )
A.所有的烷烃,彼此都互为同系物
B.两种化合物的组成元素相同,各元素的质量分数也相同,二者一定是同分异构体
C.相对分子质量相同的几种化合物,一定是同分异构体
D.组成元素及其质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,一定互为同分异构体
3.有4种碳骨架如图所示的烃,下列说法正确的是( )
A.a和b互为同分异构体
B.b和c互为同系物
C.a和b都是烷烃
D.只有b和c能发生取代反应
4.下列分子只表示一种物质的是( )
A.C3H7Cl B.C3H8
C.C5H12 D.C4H10
5.下图为烃分子的球棍模型,“大球”表示碳原子,“小球”表示氢原子。下列说法正确的是( )
A.图1表示的烃叫丙烷
B.图2烃分子的结构简式为CH3CH2CH2CH3
C.图1与图2表示的是同一种物质
D.图1与图2表示的物质互为同分异构体
6.实验室中常用下面反应制取乙烯气体:
CH3CH2OHCH2CH2↑+H2O,关于该反应的说法错误的是( )
A.该反应为取代反应
B.该反应中的有机物共含有羟基和碳碳双键两种官能团
C.反应产生的CH2CH2所有原子共平面
D.CH3CH2OH属于烃的衍生物
7.下列说法中错误的是( )
①化学性质相似的有机物互为同系物 ②分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物互为同系物
③若烃中碳、氢元素的质量分数相同,它们必定互为同系物 ④互为同分异构体的两种有机物的物理性质有差别,但化学性质必定相似
A.①②③④
B.只有②④
C.只有③④
D.只有①②
8.已知二氯丙烷的同分异构体有四种,从而可推知六氯丙烷的同分异构体有( )
A.三种 B.四种
C.五种 D.六种
9.运动会火炬一般使用丙烷作为燃料。下列关于丙烷(C3H8)的说法正确的是( )
A.丙烷是一种清洁能源,任何情况下均不与强酸、强碱、氧化剂反应
B.丙烷分子中3个碳原子在一条直线上
C.1 mol丙烷在光照条件下,最多可以与8 mol Cl2发生取代反应
D.丙烷发生取代反应生成C3H7Cl的结构有3种
10.(2023浙江高一校联考期中)新戊烷的球棍模型为,下列说法不正确的是( )
A.新戊烷的分子式为C5H12
B.新戊烷沸点比正戊烷高
C.新戊烷的一氯代物只有一种
D.新戊烷能与溴在光照下发生取代反应
11.回答下列各问题。
(1)烷烃A蒸气的密度是同温同压下H2密度的36倍,则其分子式是 ,同分异构体分别是 、 、 。
(2)烷烃B的分子中含有18个氢原子,其分子式是 ,其名称是 。
B级 关键能力提升练
以下选择题有1~2个选项符合题意。
12.(2023四川绵阳高一期中)四川有丰富的天然气资源,天然气的主要成分是甲烷,还含一定量的乙烷、丙烷等可燃性气体。下列有关说法不正确的是( )
A.甲烷与乙烷、丙烷互为同系物
B.甲烷是烃类物质中氢的质量分数最高的化合物
C.甲烷、乙烷、丙烷中的化学键都是极性共价键
D.甲烷、乙烷、丙烷分子中所有原子均不可能共平面
13.(2023北京朝阳区高一期中)将链状烷烃进行如图所示转化是近年来发现的石油绿色裂解方法,反应温度更低,且催化剂具有良好的选择性。下列说法不正确的是( )
A.反应物与产物互为同系物
B.分子式为C5H12的烷烃有3种
C.正丁烷的二氯取代物有6种
D.反应物和产物分子中所有碳原子一定处于同一平面
14.下列各组物质中,相互间一定互为同系物的是( )
A.C4H10和C20H42
B.C2H4和C3H6O
C.C4H8和C3H6
D.一溴乙烷和1,2-二溴乙烷
15.分子式为C4H8Cl2的有机物共有(不含立体异构)( )
A.7种 B.8种
C.9种 D.10种
16.下列关于同分异构体的说法正确的是( )
A.分子式为C3H6BrCl的有机物共4种(不考虑立体异构)
B.戊烷有三种同分异构体,其中新戊烷的沸点最低
C.CH3CHCH2不存在同分异构体
D.的一氯代物有4种
17.环之间共用一个碳原子的化合物称为螺环化合物,螺[2,2]戊烷()是最简单一种。下列关于该化合物的说法正确的是( )
A.分子式为C5H8
B.一氯代物有两种同分异构体
C.所有碳原子不可能共平面
D.与丙炔互为同系物
18.“立方烷”是一种新合成的烃,分子为正方体结构,其碳骨架结构如图所示。
(1)立方烷的分子式为 。
(2)该立方烷与氯气发生取代反应,生成的一氯代物有 种,生成的二氯代物有 种。
(3)若要使1 mol该烃的所有氢原子全部被氯原子取代,需要 mol氯气。
C级 学科素养创新练
19.有的油田气开采的石油气中含有一种碳氢化合物——金刚烷,它的分子立体结构如图所示(图中以线示键,每个折点处表示一个碳原子,并以氢补足四价):
(1)由图可知其分子式为 。
(2)它是由四个六元环构成的立体笼状结构,其中有 个碳原子为三个环共有。
(3)金刚烷的分子中有 个“—CH2—”结构,有 个“”结构,其一氯代物有 种。
分层作业14 有机化合物的结构特点
1.D 2.D 3.B 4.B
5.D 解析 根据分子的球棍模型可知题图1是正丁烷,题图2是异丁烷,A不符合题意;异丁烷的结构简式为(CH3)3CH,B不符合题意;二者的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,C不符合题意,D符合题意。
6.A 解析 该反应不是取代反应,A错误。乙醇中含有羟基,乙烯中含有碳碳双键,B正确。乙烯分子中两个碳原子和四个氢原子共平面,C正确。乙醇含有C、H、O三种元素,乙醇是烃的衍生物,D正确。
7.A 解析 互为同系物的有机物结构相似,化学性质相似,但化学性质相似的有机物不一定互为同系物,①错误;同系物的前提是结构相似,分子组成相差一个或若干个“CH2”原子团的有机物不一定互为同系物,②错误;C2H4与C3H6具有相同的最简式,碳、氢的质量分数相同,但C2H4只能为CH2CH2,而C3H6若为时,二者不能互为同系物,③错误;同分异构体之间物理性质有差别,若为同一类物质,化学性质相似,若为不同类物质,则化学性质不同,④错误。
8.B 解析 二氯丙烷是丙烷(C3H8)分子主链上有两个氢原子被氯原子取代,氯原子有四种位置关系,则二氯丙烷的同分异构体有四种;六氯丙烷是全氯丙烷(C3Cl8)分子主链上有两个氯原子被氢原子取代,则氢原子有四种位置关系,即六氯丙烷的同分异构体有四种。
9.C 解析 根据题意,丙烷可以燃烧,丙烷只含有C、H元素,充分燃烧生成CO2和H2O,所以丙烷是清洁能源,丙烷不能被酸性KMnO4溶液氧化,但是在点燃时能被氧气氧化,A不正确;丙烷分子中所有的碳原子不在同一条直线上,B不正确;丙烷分子式为C3H8,分子中有8个H原子,每个H原子被取代需用1个Cl原子,消耗1分子Cl2,因此1 mol丙烷发生取代反应最多可与8 mol Cl2反应,C正确;丙烷分子中有3个碳原子,位于两端的两个碳原子相同,所以分子中共有2种碳原子,因此C3H7Cl有2种同分异构体:CH3CH2CH2Cl和,D不正确。
10.B 解析 新戊烷为含5个碳原子的烷烃,分子式为C5H12,A正确;碳原子数相同的烷烃,含支链越多,沸点越低,故新戊烷沸点比正戊烷低,B错误;由图可知,新戊烷中所有碳原子等效,新戊烷的一氯代物只有一种,C正确;新戊烷为烷烃,在光照条件下能与溴发生取代反应,D正确。
11.答案 (1)C5H12 CH3CH2CH2CH2CH3
(2)C8H18 辛烷
解析 烷烃的分子组成通式为CnH2n+2。
(1)Mr(A)=14n+2=36×2,即n=5,其同分异构体有3种,分别是CH3CH2CH2CH2CH3、
、。
(2)根据烷烃的通式可得2n+2=18,即n=8,分子式是C8H18,其名称是辛烷。
12.C 解析 甲烷和丙烷都是烷烃,互为同系物,A正确;甲烷是烃类中含氢量最高、含碳量最低的有机物,B正确;甲烷中都是极性键,丙烷和乙烷中含有极性键和非极性键,C错误;甲烷、乙烷、丙烷分子中都含饱和碳原子,每个碳原子与其相连的4个原子形成四面体形结构,故分子中所有原子不可能共平面,D正确。
13.D 解析 结构相似、组成上相差一个或若干个CH2原子团的物质互为同系物,反应物为正丁烷,产物为丙烷和正戊烷,三者均为烷烃,互为同系物,A正确;分子式为C5H12的烷烃有3种不同结构,分别为正戊烷、异戊烷和新戊烷,B正确;正丁烷的二氯取代物的种类,先考虑一氯代物有2种即CH2ClCH2CH2CH3和CH3CHClCH2CH3,再考虑第二个Cl取代分别有4种和2种,一共有6种,C正确;由于单键可以旋转,则正丁烷、正戊烷分子中碳原子可能不在同一平面内,D错误。
14.A 解析 C4H10和C20H42均为饱和烷烃,分子组成相差16个“CH2”原子团,故互为同系物,故A正确;C2H4和C3H6O组成元素不完全相同,故B错误;C4H8可能是烯烃,也有可能是环烷烃,C3H6可能是烯烃,也有可能是环烷烃,故两者结构不一定相似,故不一定互为同系物,故C错误;一溴乙烷和1,2-二溴乙烷结构不相似,故不互为同系物,故D错误。
15.C 解析 当主链碳有4个时,其同分异构体有
、、、
、、共6种;当主链碳有3个时,其同分异构体有、、共3种,故分子式为C4H8Cl2的有机物共有9种。
16.B
17.AC 解析 根据螺[2,2]戊烷()的键线式可知,其分子式为C5H8,选项A正确;螺[2,2]戊烷()中的氢都是等效的,故其一氯代物只有一种,选项B错误;螺[2,2]戊烷()中所有碳原子不可能共平面,选项C正确;螺[2,2]戊烷与丙炔结构不相似,不是同类物质,不互为同系物,选项D错误。
18.答案 (1)C8H8 (2)1 3 (3)8
解析 (1)1个立方烷分子中有8个碳原子,分布在立方烷各顶点。氢原子数目可根据碳原子最多形成4个价键来考虑。由于每个碳原子与其他碳原子均已形成3个碳碳单键,故只能与1个氢原子结合。分子式为C8H8。
(2)由于是正方体,8个顶点的位置全部一样,所以立方烷只有一种一氯代物。根据正方体中两顶点的相对位置只有3种情况,所以二氯代物应有三种结构:
。
(3)根据取代反应的特点,完全取代8 mol氢原子,需8 mol氯原子,同时又生成8 mol氯化氢。
19.答案 (1)C10H16 (2)4 (3)6 4 2
解析 依据每个折点为一个碳原子,每个碳原子必满足四价的原则可写出金刚烷的分子式为C10H16。分子中有6个“—CH2—”结构,有4个“”结构,其结构中有4个完全相同的六元环,其中有4个碳原子为3个环所共有。若给结构中的所有碳原子编号,得如图所示的结构:,
分析图示,不难看出1、3、5、7号碳原子位置相同,2、4、6、8、9、10号碳原子位置相同,因此,该物质的一氯代物只有两种。
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