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同步练习7　烃与有机高分子材料
(时间：60分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2025·长沙高一期中)关于化学与生活、生产，下列说法正确的是(　　)
A.N95型口罩的核心材料聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果中的乙烯，可实现水果保鲜
C.合成纤维和光导纤维都是有机高分子
D.石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，属于烯烃
2.(2025·黑龙江牡丹江高一检测)下列叙述正确的是(　　)
A.含5个碳原子的有机物，每个分子中最多可形成4个C—C
B.正戊烷分子中所有原子均在一条直线上
C.碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定符合通式CnH2n+2
D.分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物
3.下列关于烷烃和烯烃的性质及反应类型的叙述正确的是(　　)
A.烷烃分子中只含有饱和键，烯烃分子中只含有不饱和键
B.烷烃不能发生加成反应，烯烃不能发生取代反应
C.通式是CnH2n+2的烃一定为烷烃，通式是CnH2n的烃一定为烯烃
D.烷烃和烯烃相比，发生加成反应的一定是烯烃
4.(2025·泉州高一期中)下列说法不正确的是(　　)
A.甲烷的二氯代物只有一种结构
B.CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同系物
C.、、、、代表了3种不同的烷烃
D.分子式为C5H12的烷烃同分异构体有三种
5.(2025·北京大学附属中学高一期中)取一支硬质大试管，通过排饱和NaCl溶液的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图所示)。下列关于试管内发生的反应及现象的说法不正确的是(　　)
A.CH4和Cl2完全反应后试管内的液面会上升
B.为加快化学反应速率，应在强光照射下完成
C.甲烷和Cl2反应后试管内壁的油状液滴含有CH2Cl2、CHCl3、CCl4
D.若1 mol CH4与足量Cl2在光照下反应，如果生成相同物质的量的四种有机物，则消耗Cl2的物质的量为2.5 mol
6.(2025·济南高一段考)烷烃M的结构简式为，M是单烯烃R和H2发生加成反应的产物，则R可能的结构有(不考虑立体异构)(　　)
A.7种 B.6种 C.5种 D.4种
7.合成腈纶的单体是丙烯腈(CH2==CH—CN)，它可由以下两种方法制备：
方法一：CaCO3→CaOCaC2CH2==CH—CN
方法二：CH2==CH—CH3＋NH3＋O2CH2==CH—CN＋3H2O
对以上两种途径有如下分析：①方法二比方法一能源消耗低，成本低；②方法二比方法一工艺简单；③方法二比方法一降低了使用气体的毒性，减少了污染。其中分析正确的有(　　)
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
8.2022年诺贝尔化学奖授予Carolyn R.Bertozzi等三位在“点击化学和生物正交化学”方面做出突出贡献的科学家。叠氮-炔环加成是经典的点击化学反应。反应示例如图所示：
下列说法错误的是(　　)
A.化合物A的分子式为C2H5N3
B.化合物B的所有原子不在同一条直线上
C.化合物B和化合物C均可使溴水褪色
D.化合物C和化合物D均属于不饱和烃
9.下列分子中所有碳原子肯定不在同一平面上的是(　　)
A.
B.CH3CH==CHCH3
C.CH2==CHCH2CH3
D.
10.(2025·安徽芜湖高一段考)某课外活动小组设计了以下四种方案除去乙烷中混有的少量乙烯，并得到纯净干燥的乙烷，合理的是(　　)
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
11.(2025·汕头高一期中)在常温常压下，正丁烷转化成异丁烷的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.上述反应是吸热反应
B.正丁烷和异丁烷的一氯代物都有2种
C.正丁烷和异丁烷互为同系物
D.正丁烷比异丁烷的化学性质稳定
12.化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6，下列说法正确的是(　　)
A.b的同分异构体只有d和p两种
B.b、d、p的二氯代物均只有三种
C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
13.(2025·宁波期中)两种气态烃A、B组成的混合气体完全燃烧后得到CO2和H2O(g)的物质的量随混合烃的总物质的量的变化如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A.混合烃中n(C)∶n(H)＝4∶5
B.混合烃中一定不含有乙烯
C.若混合烃为CH4、C3H4，则体积比为3∶7
D.若混合烃为CH4、C4H4，则体积比为4∶1
14.已知一种生产聚苯乙烯的工业流程如图所示：
则下列有关叙述正确的是(　　)
A.反应①属于取代反应
B.1 mol苯乙烯最多可与5 mol Br2发生加成反应
C.鉴别苯与苯乙烯可采用酸性KMnO4溶液或溴水
D.聚苯乙烯分子中所有原子可能都处于同一平面内
二、非选择题(本题共3小题，共44分)
15.(18分)(2025·吉林白山高一期中)根据要求回答下列有关问题：
Ⅰ.由乙烷和乙烯都能制得一氯乙烷。
(1)由乙烷制一氯乙烷的化学方程式为　　　 　　　　，反应类型为　　　　。
(2)一定条件下由乙烯制一氯乙烷的化学方程式为　　　　，
反应类型为　　　　。
(3)以上两种方法中　　　　[填“(1)”或“(2)”]更合理，原因是　　　　　　　　。
Ⅱ.分别用一个化学方程式解释下列问题。
(1)甲烷与氯气的混合物在漫射光照下一段时间，出现白雾：　　　　。
(2)溴水中通入乙烯颜色褪去：　　　　。
(3)工业上通过乙烯水化获得乙醇：　　　　。
16.(10分)如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲管中吸入10 mL CH4，同温同压下乙管中吸入50 mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，将针管放在光亮处片刻后，观察现象。
(1)下列是某同学预测的实验现象：
①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动；③甲管内壁有油珠；④产生火花。
其中正确的是　　　　(填序号)。
(2)甲管中发生的化学反应类型为　　　　　。
(3)反应后，甲管中主要剩余气体最好用下列试剂中的　　　　(填字母)吸收。
A.水 B.氢氧化钠溶液
C.硝酸银溶液 D.饱和食盐水
(4)反应后，若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到　　　　　　　　　　　　，若再向其中滴入几滴紫色石蕊溶液，又观察到　　　　。
17.(16分)(2025·长春高一期中)Ⅰ.有下列各组微粒或物质，请按要求填空(填字母)：
A.O2和O3
B.C和C
C.CH3CH2CH2CH3和
D.和
E.CH3CH2CH2CH3和
(1)　　　　组两种物质互为同素异形体。
(2)　　　　组中两种物质互为同系物。
(3)　　　　组中两种物质互为同分异构体。
Ⅱ.现有A、B、C三种烃，其球棍模型如图：
(4)(3分)等质量的以上物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是　　　　(填字母)。
(5)(3分)将1 mol A和适量的Cl2混合后光照，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为　　　　mol。
(6)(4分)用C设计成碱性条件下的燃料电池，写出正极的电极反应：　　　　。
同步练习7　烃与有机高分子材料
(时间：60分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共14小题，每小题4分，共56分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2025·长沙高一期中)关于化学与生活、生产，下列说法正确的是(　　)
A.N95型口罩的核心材料聚丙烯能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果中的乙烯，可实现水果保鲜
C.合成纤维和光导纤维都是有机高分子
D.石墨烯是只有一个碳原子直径厚度的单层石墨，属于烯烃
答案　B
解析　聚丙烯不含碳碳双键，不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，A错误；乙烯是水果的催熟剂，水果成熟会释放出乙烯，用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土吸收水果中的乙烯，可实现水果保鲜，B正确；光导纤维的主要成分为二氧化硅，为无机非金属材料，C错误；石墨烯是碳的单质，不含氢元素，不属于烯烃，D错误。
2.(2025·黑龙江牡丹江高一检测)下列叙述正确的是(　　)
A.含5个碳原子的有机物，每个分子中最多可形成4个C—C
B.正戊烷分子中所有原子均在一条直线上
C.碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃一定符合通式CnH2n+2
D.分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定互为同系物
答案　D
解析　含5个碳原子的有机物，每个分子中最多可形成5个C—C，例如环戊烷，A错误；由于饱和碳原子是正四面体结构，所以正戊烷分子中所有原子不可能在一条直线上，B错误；碳原子间以单键结合，碳原子剩余价键全部与氢原子结合的烃可能是饱和链烃，也可能是环烷烃，C错误；分子式为C3H8与C6H14的两种有机物一定是烷烃，二者互为同系物，D正确。
3.下列关于烷烃和烯烃的性质及反应类型的叙述正确的是(　　)
A.烷烃分子中只含有饱和键，烯烃分子中只含有不饱和键
B.烷烃不能发生加成反应，烯烃不能发生取代反应
C.通式是CnH2n+2的烃一定为烷烃，通式是CnH2n的烃一定为烯烃
D.烷烃和烯烃相比，发生加成反应的一定是烯烃
答案　D
题点　烷烃、烯烃的结构与性质
4.(2025·泉州高一期中)下列说法不正确的是(　　)
A.甲烷的二氯代物只有一种结构
B.CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2互为同系物
C.、、、、代表了3种不同的烷烃
D.分子式为C5H12的烷烃同分异构体有三种
答案　C
解析　CH3CH2CH3和CH3CH(CH3)2的结构相似，分子组成上相差一个CH2原子团，互为同系物，B正确；和为同一种物质，和为同一种物质，所以一共有2种不同烷烃，C错误；C5H12的同分异构体有CH3CH2CH2CH2CH3、CH3CH(CH3)CH2CH3、C(CH3)4三种，D正确。
5.(2025·北京大学附属中学高一期中)取一支硬质大试管，通过排饱和NaCl溶液的方法先后收集半试管甲烷和半试管氯气(如图所示)。下列关于试管内发生的反应及现象的说法不正确的是(　　)
A.CH4和Cl2完全反应后试管内的液面会上升
B.为加快化学反应速率，应在强光照射下完成
C.甲烷和Cl2反应后试管内壁的油状液滴含有CH2Cl2、CHCl3、CCl4
D.若1 mol CH4与足量Cl2在光照下反应，如果生成相同物质的量的四种有机物，则消耗Cl2的物质的量为2.5 mol
答案　B
解析　CH4和Cl2反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和HCl，其中二氯甲烷、三氯甲烷和四氯化碳为油状液滴，HCl易溶于水，导致试管内压强减小，反应后液面上升，A、C正确；甲烷和氯气发生取代反应，若采用强光照射，可能发生爆炸，B错误；1 mol CH4和Cl2发生取代反应，生成相同物质的量的四种有机物，根据守恒可知，生成0.25 mol CH3Cl、0.25 mol CH2Cl2、0.25 mol CHCl3、0.25 mol CCl4，发生反应时1 mol氯气取代1 mol H，则有机物产物中氯原子的物质的量等于消耗氯气的物质的量，即0.25×(1＋2＋3＋4) mol＝2.5 mol，D正确。
6.(2025·济南高一段考)烷烃M的结构简式为，M是单烯烃R和H2发生加成反应的产物，则R可能的结构有(不考虑立体异构)(　　)
A.7种 B.6种 C.5种 D.4种
答案　C
解析　根据烯烃与H2加成反应的原理，推知该烷烃分子中相邻碳原子上均带氢原子的碳原子间是对应烯烃存在碳碳双键的位置，故符合条件的烯烃分子有5种：，故选C。
7.合成腈纶的单体是丙烯腈(CH2==CH—CN)，它可由以下两种方法制备：
方法一：CaCO3→CaOCaC2CH2==CH—CN
方法二：CH2==CH—CH3＋NH3＋O2CH2==CH—CN＋3H2O
对以上两种途径有如下分析：①方法二比方法一能源消耗低，成本低；②方法二比方法一工艺简单；③方法二比方法一降低了使用气体的毒性，减少了污染。其中分析正确的有(　　)
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
答案　D
解析　根据反应原理可知，方法二比方法一反应步骤少，能源消耗低，成本低，故①正确；根据反应原理可知，方法二比方法一生产工艺简单，故②正确；方法一中使用了有毒的HCN，故方法二比方法一降低了使用气体的毒性，减少了污染，故③正确。
8.2022年诺贝尔化学奖授予Carolyn R.Bertozzi等三位在“点击化学和生物正交化学”方面做出突出贡献的科学家。叠氮-炔环加成是经典的点击化学反应。反应示例如图所示：
下列说法错误的是(　　)
A.化合物A的分子式为C2H5N3
B.化合物B的所有原子不在同一条直线上
C.化合物B和化合物C均可使溴水褪色
D.化合物C和化合物D均属于不饱和烃
答案　D
解析　由A的结构简式可知，化合物A的分子式为C2H5N3，故A正确；B为丙炔，其中存在一个甲基，所有原子不可能在同一条直线上，故B正确；化合物B、C分别存在碳碳三键、碳碳双键，均能使溴水褪色，故C正确；化合物C和化合物D中均含N原子，不属于烃类，故D错误。
9.下列分子中所有碳原子肯定不在同一平面上的是(　　)
A.
B.CH3CH==CHCH3
C.CH2==CHCH2CH3
D.
答案　A
解析　为四面体结构，所有碳原子一定不在一个平面上，故A正确；中苯环上的碳原子及与苯环相连的碳原子共面，通过旋转乙基中的C—C，乙基中两个碳原子可能与苯环在同一平面，故D错误。
10.(2025·安徽芜湖高一段考)某课外活动小组设计了以下四种方案除去乙烷中混有的少量乙烯，并得到纯净干燥的乙烷，合理的是(　　)
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
答案　C
解析　溴水能除去乙烷中混有的少量乙烯，但溴水具有挥发性，挥发出的溴不能与浓硫酸反应，而碱石灰能吸收水蒸气和挥发出的溴，①错误、②正确；酸性高锰酸钾溶液能与乙烯反应生成CO2，氢氧化钠溶液能吸收反应生成的CO2，但混合气体会带出水蒸气，而碱石灰能吸收水蒸气和反应生成的CO2，③错误、④正确。
11.(2025·汕头高一期中)在常温常压下，正丁烷转化成异丁烷的能量变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.上述反应是吸热反应
B.正丁烷和异丁烷的一氯代物都有2种
C.正丁烷和异丁烷互为同系物
D.正丁烷比异丁烷的化学性质稳定
答案　B
解析　根据图示可知，正丁烷的能量比异丁烷高，故正丁烷转化为异丁烷时会放出热量，该反应为放热反应，A错误；正丁烷结构简式是CH3CH2CH2CH3，分子中含有2种不同化学环境的H原子，因此其一氯代物只有2种；异丁烷结构简式是，分子中含有2种不同化学环境的H原子，故其一氯代物有2种，B正确；正丁烷和异丁烷分子式相同，结构不同，二者互为同分异构体，C错误；物质中含有的能量越低，其稳定性就越强，根据图示可知，正丁烷的能量比异丁烷高，故正丁烷比异丁烷化学性质稳定性差，D错误。
12.化合物(b)、(d)、(p)的分子式均为C6H6，下列说法正确的是(　　)
A.b的同分异构体只有d和p两种
B.b、d、p的二氯代物均只有三种
C.b、d、p均可与酸性高锰酸钾溶液反应
D.b、d、p中只有b的所有原子处于同一平面
答案　D
解析　除d、p外，b还有多种链状同分异构体，A错误；b的二氯代物有邻、间、对三种，d的二氯代物有六种，p的二氯代物有三种，B错误；d中含碳碳双键，可与酸性高锰酸钾溶液反应，b、p与酸性高锰酸钾溶液均不反应，C错误；b是苯，所有原子处于同一平面；(d)中2号碳原子与5号碳原子为饱和碳原子，故所有原子不在同一平面；p是立体结构，所有原子不在同一平面，D正确。
13.(2025·宁波期中)两种气态烃A、B组成的混合气体完全燃烧后得到CO2和H2O(g)的物质的量随混合烃的总物质的量的变化如图所示，则下列说法正确的是(　　)
A.混合烃中n(C)∶n(H)＝4∶5
B.混合烃中一定不含有乙烯
C.若混合烃为CH4、C3H4，则体积比为3∶7
D.若混合烃为CH4、C4H4，则体积比为4∶1
答案　D
解析　由图可知两种气态烃的平均组成为C1.6H4，则n(C)∶n(H)＝2∶5，故A错误；根据碳原子平均数可知，混合气体一定含有CH4，根据氢原子平均数可知，另一气态烃中氢原子数目为4，碳原子数目大于1.6且不超过4，可能含有C2H4或C3H4等，故B错误；若混合烃为CH4、C3H4，当体积比为3∶7时，n(C)＝＝2.4，则两种气态烃的平均组成为C2.4H4，故C错误；若混合烃为CH4、C4H4，当体积比为4∶1时，n(C)＝＝1.6，则两种气态烃的平均组成为C1.6H4，故D正确。
14.已知一种生产聚苯乙烯的工业流程如图所示：
则下列有关叙述正确的是(　　)
A.反应①属于取代反应
B.1 mol苯乙烯最多可与5 mol Br2发生加成反应
C.鉴别苯与苯乙烯可采用酸性KMnO4溶液或溴水
D.聚苯乙烯分子中所有原子可能都处于同一平面内
答案　C
解析　由题干信息可知，反应①即和CH2==CH2反应生成，属于加成反应，A错误；苯乙烯分子中只有碳碳双键能和Br2加成，1 mol 苯乙烯最多与1 mol Br2发生加成反应，B错误；苯乙烯含有碳碳双键，可以使酸性KMnO4溶液或溴水褪色，而苯不能，故鉴别苯与苯乙烯可采用酸性KMnO4溶液或溴水，C正确；聚苯乙烯分子中存在饱和碳原子，故聚苯乙烯分子中不可能所有原子都处于同一平面内，D错误。
二、非选择题(本题共3小题，共44分)
15.(18分)(2025·吉林白山高一期中)根据要求回答下列有关问题：
Ⅰ.由乙烷和乙烯都能制得一氯乙烷。
(1)由乙烷制一氯乙烷的化学方程式为　　　 　　　　，反应类型为　　　　。
(2)一定条件下由乙烯制一氯乙烷的化学方程式为　　　　，
反应类型为　　　　。
(3)以上两种方法中　　　　[填“(1)”或“(2)”]更合理，原因是　　　　　　　　。
Ⅱ.分别用一个化学方程式解释下列问题。
(1)甲烷与氯气的混合物在漫射光照下一段时间，出现白雾：　　　　。
(2)溴水中通入乙烯颜色褪去：　　　　。
(3)工业上通过乙烯水化获得乙醇：　　　　。
答案　Ⅰ.(1)CH3CH3＋Cl2CH3CH2Cl＋HCl　取代反应　(2)CH2==CH2＋HClCH3CH2Cl　加成反应　(3)(2)　没有副产物生成　Ⅱ.(1)CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl(合理即可)　(2)CH2==CH2＋Br2――→ CH2BrCH2Br
(3)CH2==CH2＋H2OCH3CH2OH
解析　Ⅰ(3)用乙烷与Cl2制备一氯乙烷时，副产物较多，目标产物不纯净，而乙烯与HCl的加成反应只生成一氯乙烷。
16.(10分)如图是某同学利用日常用品注射器设计的简易实验装置。甲管中吸入10 mL CH4，同温同压下乙管中吸入50 mL Cl2，将乙管气体推入甲管中，将针管放在光亮处片刻后，观察现象。
(1)下列是某同学预测的实验现象：
①气体最终变为无色；②实验过程中，甲管活塞向内移动；③甲管内壁有油珠；④产生火花。
其中正确的是　　　　(填序号)。
(2)甲管中发生的化学反应类型为　　　　　。
(3)反应后，甲管中主要剩余气体最好用下列试剂中的　　　　(填字母)吸收。
A.水 B.氢氧化钠溶液
C.硝酸银溶液 D.饱和食盐水
(4)反应后，若将甲管中的物质推入盛有适量AgNO3溶液的小试管中会观察到　　　　　　　　　　　　，若再向其中滴入几滴紫色石蕊溶液，又观察到　　　　。
答案　(1)②③　(2)取代反应　(3)B　(4)液体分为两层，产生白色沉淀　溶液变红色
解析　在光照下，甲烷与氯气发生连锁反应：CH4＋Cl2CH3Cl＋HCl，CH3Cl＋Cl2CH2Cl2＋HCl，CH2Cl2＋Cl2CHCl3＋HCl，CHCl3＋Cl2CCl4＋HCl。(1)理论上，甲烷与氯气体积比为1∶4时二者恰好完全反应，而该针管里氯气与甲烷体积比为5∶1>4∶1，说明氯气过量，最终气体中仍有氯气。该反应进行缓慢，不会产生火花。产物中只有氯化氢和一氯甲烷为气体，所以气体的总物质的量减小，内部压强减小，甲管活塞向内移动。(2)甲烷分子中的四个氢原子可被氯原子取代，故甲管中发生的是取代反应。(3)剩余气体中含有氯气和氯化氢，可用氢氧化钠溶液吸收。(4)生成的HCl会与AgNO3反应生成AgCl白色沉淀，同时因CH2Cl2、CHCl3、CCl4不溶于水而看到液体分为两层，若加入几滴紫色石蕊溶液，溶液变红色。
17.(16分)(2025·长春高一期中)Ⅰ.有下列各组微粒或物质，请按要求填空(填字母)：
A.O2和O3
B.C和C
C.CH3CH2CH2CH3和
D.和
E.CH3CH2CH2CH3和
(1)　　　　组两种物质互为同素异形体。
(2)　　　　组中两种物质互为同系物。
(3)　　　　组中两种物质互为同分异构体。
Ⅱ.现有A、B、C三种烃，其球棍模型如图：
(4)(3分)等质量的以上物质完全燃烧时消耗O2的量最多的是　　　　(填字母)。
(5)(3分)将1 mol A和适量的Cl2混合后光照，充分反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量依次增大0.1 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为　　　　mol。
(6)(4分)用C设计成碱性条件下的燃料电池，写出正极的电极反应：　　　　。
答案　(1)A　(2)C　(3)E　(4)A　(5)3　(6)O2＋2H2O＋4e-===4OH-
解析　(4)A为CH4，B为C2H4，可简化为CH2，C为CH3CH3，可简化为CH3。三者C原子个数相同，CH4中H原子数目最多，则等质量的以上物质完全燃烧时耗去O2的量最多的是CH4，故选A。(5)将1 mol甲烷和适量的Cl2混合后光照，设CH3Cl的物质的量为a mol，由C元素守恒可得a mol＋(a＋0.1)mol＋(a＋0.2) mol＋(a＋0.3)mol＝1 mol，解得a＝0.1，CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4四种有机产物的物质的量分别为0.1 mol、0.2 mol、0.3 mol、0.4 mol，则参加反应的Cl2的物质的量为0.1 mol×1＋0.2 mol×2＋0.3 mol×3＋0.4 mol×4＝3 mol。

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