浙江省届高考化学冲刺专项提分训练原电池和电解池.docx

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浙江省届高考化学冲刺专项提分训练原电池和电解池

浙江省2020年高考化学冲刺专项提分训练(原电池和电解池)

1.(2020·浙江省武义第三中学高二期中)锂(Li)—空气电池的工作原理如图所示下列说法不正确的是()

A.金属锂作负极,发生氧化反应

B.Li+通过有机电解质向水溶液处移动

C.正极的电极反应:

O2+4e—==2O2—

D.电池总反应:

4Li+O2+2H2O==4LiOH

2.(2020·浙江省高二月考)镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。

电解质溶液为KOH溶液,电池反应为:

Cd+2NiO(OH)+2H2O

Cd(OH)2+2Ni(OH)2,下列有关镍镉电池的说法正确的是()

A.充电过程是化学能转化为电能的过程

B.充电时阳极反应为Cd(OH)2+2e—=Cd+2OH-

C.放电时电池内部OH-向正极移动

D.充电时与直流电源正极相连的电极上发生Ni(OH)2转化为NiO(OH)的反应

3.(2020·浙江省高二期中)如图装置中,有如下实验现象:

开始时插在小试管中的导管内的液面下降,一段时间后导管内的液面回升,略高于U型管中的液面。

以下有关解释不合理的是()

A.生铁片中所含的碳能增强铁的抗腐蚀性

B.雨水酸性较强,生铁片开始发生析氢腐蚀

C.导管内墨水液面回升时,正极反应式:

O2+2H2O+4e—==4OH-

D.随着反应的进行,U型管中雨水的酸性逐渐减弱

4.(2020·宁波市北仑中学高二开学考试)将纯锌片和纯铜片按图示方式插入同浓度的稀硫酸中一段时间,以下叙述正确的是()

A.两烧杯中铜片表面均无气泡产生

B.甲中铜片是正极,乙中铜片是负极

C.两烧杯中溶液的pH均增大

D.产生气泡的速度甲比乙慢

5.(2020·浙江省高一期中)银锌纽扣电池,其电池的电池反应式为:

Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag

下列说法不正确的是()

A.锌作负极

B.正极发生还原反应

C.电池工作时,电流从Ag2O经导线流向Zn

D.负极的电极方程式为:

Zn-2e-=Zn2+

6.(2020·浙江省高三月考)以铅蓄电池为电源电解制备单质锰的实验装置如图,阳极以稀硫酸为电解液,阴极以硫酸锰和硫酸混合液为电解液,电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向。

下列说法正确的是()

A.M发生的电极反应为PbO2+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O

B.左侧气孔逸出的气体可能为副产物O2

C.电解槽中发生的总反应为:

2MnSO4+2H2O

2Mn+O2↑+2H2SO4

D.若用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,阴极可能得到MnO2

7.(2020·浙江省高三开学考试)氨气与氧气构成的碱性燃料电池原理如图所示,下列说法正确的是()

A.电解质溶液中电子移向正极

B.电池负极反应为:

2NH3-6e-=N2+6H+

C.正负极通入的气体在相同条件下体积之比为15:

4(假设空气中O2体积分数为20%)

D.该电池给铅蓄电池充电,燃料电池正极反应lmolO2,铅蓄电池有2molPbSO4被消耗

8.(2020·浙江省高三月考)某原电池装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl。

下列说法正确的是()

A.正极反应为AgCl+e-=Ag+Cl-

B.放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成

C.若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变

D.当电路中转移0.01mole-时,交换膜左侧溶液中约减少0.02mol离子

9.(2020·浙江省湖州中学高三月考)NaClO2(亚氯酸钠)是常用的消毒剂和漂白剂,工业上可采用电解法制备,工作原理如图所示。

下列叙述正确的是()

A.若直流电源为铅蓄电池,则b极为Pb

B.交换膜左侧NaOH的物质的量不变,气体X为Cl2

C.阳极反应式为ClO2+e-=ClO2-

D.制备18.1gNaClO2时理论上有0.2molNa+由交换膜左侧向右侧迁移

10.(2020·浙江省湖州中学高一月考)2019年诺贝尔化学奖授予三位对锂电池研究作出杰出贡献的科学家。

一种锂-空气电池如图所示。

当电池工作时,

在多孔碳材料电极处生成

或1)。

下列说法正确的是()

A.锂电极发生氧化反应

B.多孔碳材料电极为负极

C.电池工作时外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极

D.正极的电极反应式为:

11.(2020·浙江省高三)有一种锂离子电池,在室温条件下可进行循环充放电,实现对磁性的可逆调控。

一极为纳米Fe2O3,另一极为金属锂和石墨的复合材料,电解质只传导锂离子。

电池总反应为:

Fe2O3+6Li

2Fe+3Li2O,关于此电池,下列说法不正确的是()

A.放电时,此电池逐渐靠近磁铁

B.放电时,正极反应为Fe2O3+6Li++6e-=2Fe+3Li2O

C.放电时,正极质量减小,负极质量增加

D.充电时,阴极反应为Li++e-=Li

12.(2020·浙江省高二期中)由O2、NO2和熔融NaNO3组成的燃料电池如图所示,在该电池工作过程中石墨I电极产生一种气态氧化物Y。

下列说法正确的是()

A.电子由负载流向石墨I

B.Y可能为NO

C.石墨I上发生还原反应

D.石墨II上的电极反应:

O2+2N2O5+4e-=4NO3-

13.(2020·浙江省天台中学高三月考)全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置(如图)。

已知:

①溶液呈酸性且阴离子为SO42-;

②溶液中颜色:

V3+绿色,V2+紫色,VO2+黄色,VO2+蓝色;

③放电过程中,右槽溶液的颜色由紫色变成绿色。

下列说法不正确的是()

A.放电时B极为负极

B.放电时若转移的电子数为3.01×1023个,则左槽中H+增加0.5mol

C.充电过程中左槽的电极反应式为:

VO2++H2O-e-=VO2++2H+

D.充电过程中H+通过质子交换膜向右槽移动

14.(2020·天津南开翔宇学校高三月考)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。

图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。

下列叙述不正确的是()

A.放电时,a电极反应为

B.放电时,溶液中离子的数目增大

C.充电时,b电极每增重

,溶液中有

被氧化

D.充电时,a电极接外电源负极

15.(2020·浙江省高三期中)某兴趣小组设计如下微型实验装置。

实验时,现断开K2,闭合K1,两极均有气泡产生;一段时间后,断开K1,闭合K2,发现电流表指针偏转,下列有关描述正确的是()

A.断开K2,闭合K1时,总反应的离子方程式为:

2H++2Cl—

Cl2↑+H2↑

B.断开K2,闭合K1时,石墨电极附近溶液变红

C.断开K1,闭合K2时,铜电极上的电极反应为:

Cl2+2e—=2Cl—

D.断开K1,闭合K2时,石墨电极作正极

16.(2020·浙江省武义第三中学高二期中)铜板上铁铆钉处的吸氧腐蚀原理如图所示,下列有关说法中,不正确的是()

A.正极电极反应式为:

2H++2e—→H2↑

B.此过程中还涉及到反应:

4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3

C.此过程中铜并不被腐蚀

D.此过程中电子从Fe移向Cu

17.(2020·宁波市鄞州高级中学高三开学考试)碱性锌锰电池比普通的锌锰干电池性能优越,能提供较大的电流并连续放电,其构造如图所示。

电池反应方程式为2MnO2+Zn+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。

下列说法不正确的是()

A.电池使用过程中,电解质的碱性增强

B.锌粉是该电池的负极

C.MnO2电极的电极反应式:

MnO2+eˉ+H2O=MnO(OH)+OHˉ

D.当电池使用时,OHˉ移向电池的正极

18.(2020·浙江省高二月考)如图为氢氧燃料电池原理示意图,按照此图的提示,下列叙述不正确的是(  )

A.a电极是负极

B.b电极的电极反应为:

4OH--4e-====2H2O+O2↑

C.氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源

D.氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置

19.(2020·诸暨牌头中学高一期中)镍镉(Ni—Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。

已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液,其充、放电按下式进行:

Cd+2NiOOH+2H2O

Cd(OH)2+2Ni(OH)2。

有关该电池的说法正确的是()

A.充电时阳极反应:

Ni(OH)2-e—+OH-="NiOOH"+H2O

B.充电过程是化学能转化为电能的过程

C.放电时负极附近溶液的碱性不变

D.放电时电解质溶液中的OH-向正极移动

20.(2020·金华市第一中学高二期末)碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。

锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为:

Zn(s)+2MnO2(s)+H2O(l)=Zn(OH)2(s)+Mn2O3(s)。

下列说法错误的是()

A.电池工作时,锌失去电子

B.电池工作时,电子由Zn极通过外电路流向MnO2极

C.电池正极为MnO2,发生氧化反应

D.外电路中每通过0.2mol电子,锌的质量理论上减小6.5g

21.(2020·苍南县求知中学高二期中)下图是电解CuCl2溶液的装置,其中c、d为石墨电极,则下列有关判断正确的是()

A.a为负极,b为正极B.a为阳极,b为阴极

C.电解过程中,d电极质量增加D.电解过程中,氯离子浓度不变

22.(2020·浙江省高二期末)利用下图装置可以模拟铁的电化学防护。

下列说法不正确的是()

A.若X为锌棒,开关K置于M处,可减缓铁的腐蚀

B.若X为锌棒,开关K置于M处,铁极发生氧化反应

C.若X为碳棒,开关K置于N处,可减缓铁的腐蚀

D.若X为碳棒,开关K置于N处,X极发生氧化反应

23.(2020·龙泉市第一中学高二月考)如图所示,将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中,下列分析正确的是()

A.K1闭合,铁棒上发生的反应为2H++2e-=H2↑

B.K1闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高

C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法

D.K2闭合,电路中通过0.002NA个电子时,两极共产生0.001mol气体

24.(2020·临海市白云高级中学高一期中)有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:

实验装置

部分实验现象

a极质量减小;b极质量增加

b极有气体产生;c极无变化

d极溶解;c极有气体产生

电流从a极流向d极

由此可判断这四种金属的活动性顺序是(  )

A.a>b>c>dB.b>c>d>aC.d>a>b>cD.a>b>d>c

25.(2020·浙江省杭州第二中学高三月考)以下是中学化学常见的四个装置,下列关于这些装置说法正确的是()

A.装置在使用过程中,电池内部电子从Ag2O极通过隔板移向锌粉

B.装置在使用过程中,电池外壳会逐渐变薄,容易出现漏液

C.装置在使用过程中,电解质溶液的pH不会发生变化

D.装置在使用过程中,阳极可以一直使用,不需要更换

26.(2020·浙江省杭州第二中学高三月考)NO2是大气污染的主要污染物之一,硝酸盐是水体污染的污染物之一,电化学降解酸性NO3-的原理如图所示,下列说法正确的是()

A.电源正极为b

B.阴极电极反应式为2NO3-+6H2O+10e-=N2↑+12OH-

C.两电极上产生的气体物质的量之比n(O2):

n(N2)=5:

2

D.将阳极换成铜电极,反应不发生变化

27.(2020·浙江省杭州第二中学高三)锂空气充电电池有望成为电动汽车的实用储能设备。

工作原理示意图如下,下列叙述正确的是()

A.该电池工作时Li+向负极移动

B.Li2SO4溶液可作该电池电解质溶液

C.电池充电时间越长,电池中Li2O含量越多

D.电池工作时,正极可发生:

2Li++O2+2e-=Li2O2

28.(2020·浙江省平阳中学高三月考)以铬酸钾为原料,电化学法制备重铬酸钾的实验装置示意图如图,下列说法不正确的是()

A.在阴极室,发生的电极反应为:

2H2O+2e-=2OH-+H2↑

B.在阳极室,通电后溶液逐渐由黄色变为橙色,是因为阳极区H+浓度增大,使平衡2CrO42-+2H+

Cr2O72-+H2O向右移动

C.该制备过程总反应的化学方程式为:

4K2CrO4+4H2O

2K2Cr2O7+4KOH+2H2↑+O2↑

D.测定阳极液中K和Cr的含量,若K与Cr的物质的量之比为d,则此时铬酸钾的转化率为1-0.5d

29.(2020·浙江省高二期中)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。

一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。

该电池总反应为:

PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。

下列有关说法正确的是()

A.正极反应式:

Ca+2Cl--2e-=CaCl2

B.放电过程中,Li+向负极移动

C.没转移0.1mol电子,理论上生成20.7gPb

D.常温时,在正负极间接上电流表或检流计,指针不偏转

30.(2020·浙江省高三月考)某同学为了使反应2HCl+2Ag=2AgCl+H2↑能进行,设计了如下所示的四个实验方案,你认为可行的方案是(  )

A.

B.

C.

D.

参考答案

1.C

【解析】

A项,在锂空气电池中,金属锂失去电子,发生氧化反应,为负极,故A项正确;

B项,Li在负极失去电子变成了Li+,会通过有机电解质向水溶液处(正极)移动,故B项正确;

C项,正极氧气得到了电子后与氢结合形成氢氧根,电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-,故C项错误;

D项,负极的反应式为Li-e-=Li+,正极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,电池的总反应则为4Li+O2+2H2O==4LiOH,故D项正确。

综上所述,本题的正确答案为C。

2.D

【解析】

A.充电时该装置是电解池,是将电能转化为化学能的装置,选项A错误;

B.充电时,该装置是电解池,阳极上电极反应式为:

Ni(OH)2-e-+OH-═NiOOH+H2O,选项B错误;

C.放电时,电解质溶液中氢氧根离子向负极移动,选项C错误;

D.充电时与直流电源正极相连的是阳极,而阳极上电极反应式为Ni(OH)2-e-+OH-═NiOOH+H2O,发生Ni(OH)2转化为NiO(OH)的反应,选项D正确;

答案选D。

3.A

【解析】

A、生铁片中所含的碳构成原电池,使铁更易腐蚀,故A错误,符合题意;

B、雨水酸性较强,生铁片开始发生析氢腐蚀,所以开始时插在小试管中的导管内的液面下降,故B正确,不符合题意;

C、导管内墨水液面回升时发生吸氧腐蚀,正极反应式:

O2+2H2O+4e—=4OH-,故C正确,不符合题意;

D、随着反应的进行,U型管中雨水的酸性逐渐减弱,由开始的析氢腐蚀变为吸氧腐蚀,故D正确,不符合题意;

答案选A。

4.C

【解析】

A、甲是原电池,正极铜片上发生还原反应2H++2e-=H2↑,铜片上有气体产生,乙装置中在锌片上发生反应Zn+2H+=Zn2++H2↑,铜片上无气体产生,故A错误;

B、甲装置是原电池,铜片做正极,乙不是原电池,故B错误;

C、两烧杯中的氢离子发生反应,浓度减少,溶液pH增大,故C正确;

D、原电池反应加快反应速率,故产生气泡的速度甲比乙快,故D错误;

综上所述,本题正确答案为C。

【点睛】

考查原电池的工作原理、氧化还原反应的实质。

原电池的组成条件是活泼性不同的两个电极、电解质溶液、闭合回路、自发进行的氧化还原反应。

装置甲是原电池,锌做负极,铜做正极,气体在铜片上产生。

原电池由于在两个电极上发生氧化反应和还原反应,加快了反应速率。

乙不是原电池,乙装置是锌与稀硫酸直接接触的反应,铜不与稀硫酸反应,气体在锌片上产生。

甲和乙相比,相同点:

发生的氧化还原反应原理相同,都消耗H+,反应后溶液pH都增大;不同点:

一、气体产生的位置不同,二、反应速率不同,三、能量转化不同。

5.D

【解析】

A.Zn失电子发生氧化反应而作负极,故A正确;

B.正极上Ag2O得电子发生还原反应,故B正确;

C.原电池中电流从正极沿导线流向负极,该原电池中Zn是负极、Ag2O是正极,所以放电时电流从Ag2O经导线流向Zn,故C正确;

D.碱性条件下锌离子生成Zn(OH)2,所以负极反应式为Zn+2OH﹣﹣2e﹣=Zn(OH)2,故D错误;

故答案为D。

【点睛】

原电池正负极的判断方法:

①根据电极材料的活泼性判断:

负极:

活泼性相对强的一极;正极:

活泼性相对弱的一极;②根据电子流向或电流的流向判断:

负极:

电子流出或电流流入的一极;正极:

电子流入或电流流出的一极;③根据溶液中离子移动的方向判断:

负极:

阴离子移向的一极;正极:

阳离子移向的一极;④根据两极的反应类型判断:

负极:

发生氧化反应的一极;正极:

发生还原反应的一极;⑤根据电极反应的现象判断:

负极:

溶解或减轻的一极;正极:

增重或放出气泡的一极。

6.C

【解析】

A.M为负极,应是Pb失去电子,故A错误;

B.铂电子为阴极,左侧气孔逸出的气体可能为副产物H2,故B错误;

C.阴极得到Mn,阳极得到O2,因此电解槽中发生的总反应为:

2MnSO4+2H2O

2Mn+O2↑+2H2SO4,故C正确;

D.若用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,阴极是化合价降低,不可能得到MnO2,故D错误。

综上所述,答案为C。

7.C

【解析】

A.电子只能在导体中转移,不能在溶液中转移,故A错误;

B.氨气与氧气构成的碱性燃料电池,不可能产生氢离子,电池负极反应为:

2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,故B错误;

C.根据分析,投入空气的一端为正极,通入氨气的一端为负极,相同条件下,气体体积之比等于物质的量之比,电池总反应为4NH3+3O2=2N2+6H2O,当负极通入4mol氨气时,正极消耗3mol氧气,则需要空气的量为

=15mol,则正负极通入的气体在相同条件下体积之比为15:

4,故C正确;

D.该电池给铅蓄电池充电,燃料电池正极反应lmolO2,转移4mol电子,充电时铅蓄电池阴极反应为:

PbSO4+2e-=Pb+SO42-,阳极反应为:

PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-,铅蓄电池两极都消耗PbSO4,转移4mol电子时,铅蓄电池共消耗了4molPbSO4,故D错误;

答案选C。

8.D

【解析】

A项正确的正极反应式为Cl2+2e-=2Cl-,错误;

B项由于阳离子交换膜只允许阳离子通过,故在左侧溶液中才会有大量白色沉淀生成,错误;

C项若用NaCl溶液代替盐酸,电池总反应不变,错误;

D项当电路中转移0.01mole-时,交换膜左侧产生0.01molAg+与盐酸反应产生AgCl沉淀,同时约有0.01molH+通过阳离子交换膜转移到右侧溶液中,故左侧溶液共约0.02mol离子减少,正确。

故选D。

9.B

【解析】

A.二氧化氯转化为NaClO2(亚氯酸钠)的过程是发生还原反应,应该发生在阴极,所以a是负极,b是正极,若直流电源为铅蓄电池,则电池的负极和电源的负极相连,b极为正极,应该是PbO2,A错误;

B.阳离子交换膜只允许阳离子通过,所以交换膜左边NaOH的物质的量不变,在阳极上是Cl-失电子的氧化反应,产生的是Cl2,气体X为Cl2,B正确;

C.在阳极上是Cl-失电子的氧化反应,产生的是氯气,C错误;

D.Na+由交换膜右侧向左侧迁移,D错误;

故合理选项是B。

10.A

【解析】

A.电池放电时,Li转化为Li+,Li元素的化合价升高,锂电极发生氧化反应,故A正确;

B.电池放电时,O2中O元素的化合价降低,过程为得电子的过程,所以放电时,多孔碳材料电极为正极,故B错误;

C.放电时,Li转化为Li+电子经外电路从锂电极流向多孔碳材料,故C错误;

D.因为该电池是非水介质,所以正极的电极反应式为:

O2+4e-=2O2-,故D错误;

故答案:

A。

【点睛】

根据原电池工作原理进行判断。

活泼金属Li做负极,发生氧化反应,电子流出端,通入氧气一端做正极,发生还原反应,电子流入端。

11.C

【解析】

A.放电时,锂为负极,氧化铁在正极反应,所以反应生成铁,此电池逐渐靠近磁铁,故正确;

B.放电时,正极为氧化铁变成铁,电极反应为Fe2O3+6Li++6e-=2Fe+3Li2O,故正确;

C.放电时,正极反应WieFe2O3+6Li++6e-=2Fe+3Li2O,正极质量增加,负极锂失去电子生成锂离子,质量减少,故错误;

D.充电时,阴极锂离子得到电子,电极反应为Li++e-=Li,故正确。

故选C。

【点睛】

掌握原电池和电解池的工作原理,注意电解质的存在形式对电极反应的书写的影响,本题中电解质只能传到锂离子,所以电极反应中出现的离子只能为锂离子。

12.D

【解析】

由图可知,石墨I上NO2发生氧化反应,为负极,电极反应:

,石墨II上O2发生还原反应,为正极,电极反应为:

A.电子负极石墨I经负载流向正极石墨II,故A错误;

B.NO中N化合价为+2价,石墨INO2中N化合价为+4价,此时石墨I上发生还原反应,不符合,故B错误;

C.石墨I上发生氧化反应,故C错误;

D.石墨II上的电极反应:

,故D正确;

故答案选:

D。

13.B

【解析】

A.根据③放电过程中,右槽溶液的颜色由紫色变成绿色,结合V3+绿色,V2+紫色,说明放电时,右槽电极上失去V2+电子,发生氧化反应,电极反应式为:

V2+-e-=V3+,则B电极为负极,A电极为正极,A正确;

B.根据选项A分析可知:

A电极为正极,B电极为负极,正极上发生还原反应:

VO2++2H++e-=VO2++H2O,可知:

每反应转移1mol电子,反应消耗2molH+,放电时若转移的电子数为3.01×1023个即转移0.5mol电子,则左槽中H+减少0.5mol,B错误;

C.充电时,左槽为阳极,失去电子发生氧化反应,电极反应式为:

VO2++H2O-e-=VO2++2H+,C正确;

D.充电时,左槽为阳极,发生氧化反应:

VO2++H2O-e-=VO2++2H+,H+通过质子交换膜向右槽移动,D正确;

故合理选项是B。

14.D

【解析】

A、放电时,a电极为正极,碘得电子变成碘离子,正极反应式为I2Br-+2e-=2I-+Br-,故A正确;

B、放电时,正极反应式为I2Br-+2e-=2I-+Br-,溶液中离子数目增大,故B正确;

C、充电时,b电极反应式为Zn2++2e-=Zn,每增加0.65g,转移0.02mol电子,阳极反应式为Br-+2I--2e-=I2Br-,有0.02molI-失电子被氧化,故C正确;

D、充电时,a是阳极,应与外电源的正极相连,故D错误;

故选D。

【点睛】

本题考查化学电源新型电池,会根据电极上发生的反应判断正负极是解本题关键,会正确书写电极反应式,易错选项是B,正极反应式为I2B

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