2022年新苏科版物理八年级上册讲义2.3_熔化和凝固（学生版+解析版）.docx
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2.3熔化和凝固
【学习目标】
1.知道物质的三种状态，固态、液态、气态，能描述三种物态的基本特征；
2.知道熔化过程要吸热，凝固过程要放热；
3.知道晶体和非晶体的区别；
4.理解晶体的熔点和凝固点；
5.掌握熔化和凝固过程的温度时间图像；
6.通过探究活动，使学生了解图象是一种比较直观的表示物理量变化的方法。
【基础知识】
知识点一、物态变化
1、物态变化：
物质各种状态间的变化叫做物态变化。
2、水的三种状态及三种状态间的转化：
状态
形状、体积的
固态（冰）
有固定的形状，很难被压缩
液态（水）
没有固定的形状，很难被压缩
气态（水蒸气）
没有固定的形状，容易被压缩
知识点诠释：
1、固态、液态、气态是物质常见的三种状态，在常温下呈现固态的物体一般称固体，如：
钢铁、食盐等；在常温下呈现液态的物质，一般称为液体，如：
水、酒精等；在常温下呈现气态的物质，一般称为气体，如：
氧气、二氧化碳等。
2、自然界中的物质通常情况下都有三种状态，如：
常温下铁是固态，加热至1535℃时变成液态；加热至2750℃时，变成气态。
知识点二、熔化和凝固
1、熔化：
物质从固态变成液态的过程叫熔化，熔化要吸热。
2、凝固：
物质从液态变成固态的过程叫凝固，凝固要放热。
3、探究固体熔化时温度的变化规律：
（1）实验器材：
酒精灯、烧杯、石棉网、试管、温度计、火柴、搅拌器、三脚架、钟表
（2）实验药品：
海波（硫代硫酸钠）、松香
（3）实验装置：
（4）实验内容：
①观察海波熔化时的现象？
②当温度达到40℃后，每隔半分钟记录一次海波的温度。
③当海波开始熔化后继续加热温度是否升高？
如果停止加热还能继续熔化吗？
④用记录的数据描点作图。
（5）表格：
t/min
1
1.5
2
2.5
3
……
t水/℃
t海波/℃
海波状态
（6）海波、松香熔化图象：
（7）分析论证：
从描绘出的图象容易看出，海波经过缓慢加热，温度逐渐升高；当温度达到48℃时，海波开始熔化，在熔化过程中，虽然继续加热，但海波的温度保持不变直到全部熔化后，温度才继续上升。
松香的熔化过程则不同。
由图象可看出，随着不断加热，松香的温度逐渐升高，在此过程中，蜂蜡由硬变软，最后熔化成液体。
知识点诠释：
1、实验开始时烧杯中的水，可用40℃左右的温水，待测物质的温度升到40℃时，开始记录。
2、应选择较细的试管，以增大海波的受热面积，且装入试管中的海波不宜过多。
3、对海波的加热应较缓慢，为此可在烧杯中加一支温度计，用来监测烧杯中水的温度，一般应使试管内、外温度计的示数差保持在2—3℃左右。
知识点三、熔点和凝固点
1、晶体与非晶体：
（1）晶体：
有些固体在熔化过程中不断吸热，温度却保持不变，这类固体有固定的熔化温度。
如：
冰、海波、各种金属。
（2）非晶体：
有些固体在熔化过程中，不断吸热，温度不断上升，没有固定的熔化温度。
如：
蜡、松香、玻璃、沥青。
2、熔点和凝固点：
（1）熔点：
晶体熔化时的温度叫熔点。
（2）凝固点：
晶体凝固时的温度，叫凝固点。
知识点诠释：
1、有无凝固点是晶体和非晶体的主要区别，同一种晶体的凝固点跟它的熔点相同。
2、晶体熔化的条件是：
（1）达到熔点；
（2）吸热。
3、晶体和非晶体的区别：
物理过程
晶体
非晶体
熔点和凝固点
有
没有
熔化过程
吸收热量，温度不变
吸收热量，温度升高
凝固过程
放出热量，温度不变
放出热量，温度降低
熔化条件
温度达到熔点，继续吸热
吸收热量
熔化图象
凝固图象
【考点剖析】
考点一、熔化和凝固
例1.如图是某种晶体熔化时温度随时间变化的图象。
由图可知晶体的熔点是（ ）
A．40℃B．44℃C．48℃D．52℃
【思路点拨】根据晶体熔化的特点，晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，根据图象可知BC段温度不变，是晶体熔化的过程。
【答案】C
【解析】由图知，该物质在熔化过程中，温度保持48℃不变，所以该物质为晶体．并且熔点为48℃．
故选C。
【总结升华】题目考查了晶体熔化的图象，要学会从图象中找出与晶体有关的信息。
学会观察分析物质熔化或凝固的图象，关键是掌握晶体的熔化特点：
吸热但温度保持不变。
举一反三：
【变式1】如图所示，是某种物质熔化时温度随时间变化的图象。
根据图象的特征和信息。
以下说法中错误的是（ ）
A．该物质是晶体B．该物质的熔点是80℃
C．该物质从开始熔化到完全熔化大约持续了15分钟的时间D．该物质在熔化过程中是放热的
【答案】D
【变式2】某同学用一种物质做熔化实验，当物质的温度达到75时，每隔1min纪录一次温度，得到下列数据75℃、77℃、79℃、80.5℃、80.5℃、80.5℃、80.5℃、82℃、84℃，据此可知该物质是（）。
（填“晶体”或“非晶体”）
【答案】晶体
考点二、熔点和凝固点
例2.已知酒精、煤油、水银的熔点分别为-117℃、-30℃、-38.5℃。
南极的最低气温可达-89.2℃，要测量南极的气温，应该选用（ ）
A．酒精温度计B．煤油温度计C．水银温度计D．煤油温度计和水银温度计
【思路点拨】同种晶体的熔点和凝固点相同，由熔点来确定凝固点。
液体温度计是利用了液体的热胀冷缩原理制成的，如果当地气温低于温度计中液体的凝固点，温度计中的液体就会凝固，温度计就不能在该地区使用。
【答案】A
【解析】同种晶体熔点和凝固点相同，由此可知酒精、煤油、水银的凝固点分别为-117℃、-30℃、-38.5℃。
-89.2℃低于煤油、水银的凝固点-30℃、-38.5℃，此时煤油和水银都变为固态，无法完成温度的测量，而-89.2℃高于-117℃，此时酒精还是液体，能完成温度的测量。
【总结升华】题目联系实际应用考察了同种晶体熔点和凝固点相同，有熔点来确定凝固点并且正确比较零下温度的高低。
举一反三：
【变式】晶体在熔化的过程中需要不断从外界 ，温度 ；钨的熔点是3410℃，它的凝固点是 ℃。
【答案】吸热；不变；3410
考点三、熔化吸热和凝固放热
例3.以下物态变化过程中温度保持不变的是（ ）
A．冰的消融B．水的汽化
C．钢水变成钢铁D．点燃的蜡烛变成蜡油
【思路点拨】晶体熔化和凝固时的温度保持不变，非晶体熔化和凝固时温度是变化的，液体在沸腾时的特点：
继续吸收热量、温度保持不变。
【答案】A
【解析】A、水在固态、液态、气态三态变化过程中，固态的冰在熔化过程中吸热温度保持不变，B、水在汽化过程中，不断放出热量，温度降低；C、钢水变成钢铁，凝固放出热量，温度降低；D、点燃的蜡烛变成蜡油，熔化要吸热，温度升高，故选A。
【总结升华】解决此题需要结合晶体的特点和液体沸腾特点进行分析解答，此类题目需要抓住关键点进行分析。
举一反三：
【变式】国外研制出一种衣料，其纤维中添加了微胶囊，这种胶囊中所含的物质在常温下呈液态，在温度降低时会凝固。
人们穿上用这种衣料做成的衣服，在气温降低时倍感温暖。
其中的原因是。
【答案】凝固放热
考点四、实验探究
例4.用如图1所示装置探究萘熔化时温度的变化规律。
请回答下列问题：
（1）将装有萘的试管放入水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，这样做不但能使试管受热均匀，而且萘的温度上升速度较（选填“快”或“慢”），便于及时记录各个时刻的温度。
（2）除图1所示实验器材外，还需要的实验器材有火柴和。
（3）图2是萘熔化时温度随时间变化的图象。
从开始熔化到完全熔化，大约持续了分钟。
【答案】
（1）慢；
（2）秒表；（3）15
【解析】
（1）将装有萘的试管放入水中加热，这是水浴法，采用水浴法，萘的温度变化比较均匀，并且变化比较慢，便于记录实验温度。
（2）从图象知，记录的数据有温度和时间，测量温度需要温度计，测量时间需要秒表，所以实验器材还缺少秒表。
（3）由图象知，萘在第10min到第25min时，不断吸收热量，温度保持不变，所以这段时间是萘的熔化过程，所以萘熔化经过了25min-10min=15min
【总结升华】题目考察了实验，探究晶体熔化的过程。
晶体在熔化时，不断吸收热量，温度保持不变；通过实验中要记录的数据和要得到这些数据，直接或间接的记忆实验器材，而不是死记硬背。
举一反三：
【变式】在探究海波和石蜡熔化规律时，小娜记录的实验数据如下表所示。
请根据表中的实验数据解答下列问题。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
海波的温度/℃
40
42
44
46
48
48
48
48
48
48
50
53
56
石蜡的温度/℃
40
41
42
44
46
47
48
49
51
52
54
56
59
（1）在海波和石蜡这两种物质中，属于晶体的是 ；
（2）该晶体的熔点是 ℃；
（3）当该晶体的温度为53℃时，它处于 态。
（选填“固”或“液”）
【答案】
（1）海波；
（2）48；（3）液
【真题演练】
1．（2020·齐齐哈尔）下列物态变化现象中，属于熔化的是（ ）。
A．天气热的时候，从冰柜中拿出的冰，一会儿就变成了水；
B．夏天在教室地面上洒的水，过一会儿就会变干；
C．北方的冬天，可以看到户外的人不断呼出“白气”；
D．衣柜里防虫用的樟脑片，过一段时间会变小
【答案】A。
【解析】A、天气热的时候，从冰柜中拿出的冰，一会儿就变成了水，是由固态变为液态，属于熔化现象，故A符合题意；
B、夏天在教室地面上洒的水，过一会儿就会变干，属于汽化现象，故B不符合题意；
C、北方的冬天，可以看到户外的人不断呼出“白气”是空气中水蒸气遇冷液化形成的小水滴，就形成了我们看到的“白气”，故C不符合题意；
D、衣柜里防虫用的樟脑片，过一段时间会变小，是樟脑片直接由固态变为气态的过程，属于升华现象，故D不符合题意。
故选：
A。
2.（2020·恩施）夏季，我们吃雪糕感到凉爽。
其中蕴含的物理知识是（）。
A.熔化吸热 B.熔化放热 C.汽化吸热 D.升华吸热
【答案】A。
【解析】夏季，我们吃雪糕时，雪糕由固态变为液体需要吸收热量，发生熔化现象；同时雪糕温度较低，周围的水蒸气越冷液化，放出热量。
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3.（2020·陕西）关于生活中的热现象，下列说法正确的是（ ）。
A．夏天超市里用冰块给食材保鲜利用了冰熔化吸热；
B．水银体温计是利用玻璃热胀冷缩的性质制成的；
C．夏天从冰箱里取出的饮料瓶外有小水珠出现是凝华现象；
D．水沸腾时吸收热量，温度升高
【答案】A。
【解析】A、超市里用冰块给食材保鲜是利用冰熔化过程中吸热，给食材降温，故A正确；
B、水银体温计属于液体温度计，是利用液体热胀冷缩性质制成的，故B错误；
C、夏天从冰箱里取出的饮料瓶外的小水珠是空气中的水蒸气遇到温度较低的饮料瓶液化形成的，故C错误；
D、水在沸腾过程中吸收热量，温度不变，故D错误。
故选：
A。
4.（2020·恩施）夏季，我们吃雪糕感到凉爽。
其中蕴含的物理知识是（）。
A.熔化吸热 B.熔化放热 C.汽化吸热 D.升华吸热
【答案】A。
【解析】夏季，我们吃雪糕时，雪糕由固态变为液体需要吸收热量，发生熔化现象；同时雪糕温度较低，周围的水蒸气越冷液化，放出热量。
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5.（2020·襄阳）下列选项中属于凝固现象的是（ ）。
A.水烧开后，壶口冒出“白气” B.隆冬季节，河面上结薄冰
C.湿衣服在太阳下被晒干 D.放在衣柜里的樟脑丸变小
【答案】B。
【解析】A．水烧开后，壶口冒出“白气”，水蒸气遇冷液化而形成的，故A不符合题意；
B．隆冬季节，河面上结薄冰，是水凝固而形成的，故B符合题意；
C．湿衣服在太阳下被晒干，湿衣服中的水蒸发，由液态变成气态，而使衣服变干，故C不符合题意；
D．放在衣柜里的樟脑丸变小，是樟脑丸升华，直接由固态变成气态，故D不符合题意。
故选B。
6．（2020·湘潭）如图是某物质熔化时温度随加热时间变化的图象，由图可知（ ）。
A．该物质是晶体；
B．该物质的熔点为60℃；
C．该物质熔化过程经历了10min；
D．该物质在B点时全部变成了液态
【答案】A。
【解析】由图可知，从3min～6min过程中，温度保持48℃不变，即熔点为48℃，故该物质为晶体。
故A正确、B错误；
该物质从3min到6min是熔化过程，经历时间：
6min﹣3min＝3min；第3min即将开始熔化，物质在B点处于固态，故CD错误；故选：
A。
7．（2020·宿迁）下列现象中，其形成过程属于凝固现象的是（ ）。
A．晶莹的露 B．坚硬的冰 C．缥缈的雾 D．雪白的霜
【答案】B。
【解析】A、露是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，附着在植被表面，故A错误。
B、冰是水的凝固现象，故B正确。
C、雾是空气中的水蒸气遇冷液化为液态的小水滴，故C错误。
D、霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶，附着在建筑物或植被表面，故D错误。
故选：
B。
8.（2020·恩施）中国传统文化博大精深，传统民间艺人会制作一种“糖画”，先把糖加热到流体状态，用它画成各种小动物图案，如图，再慢慢晾干变硬，送给小朋友。
关于制作“糖画”的全过程，下列表述正确的是（ ）。
A.糖的物态变化是先熔化后凝固 B.糖的内能一直在增加
C.糖的物态变化是先凝固后熔化 D.糖的温度一直在降低
【答案】A。
【解析】AC．把糖加热到流体状态，这是熔化现象，再慢慢晾干变硬，这是凝固现象，所以糖的物态变化是先熔化后凝固，故A正确，B错误；
BD．糖在熔化过程中，吸收热量，内能增加，温度不变，在凝固过程中，放出热量，内能减少，故CD错误。
故选A。
9.（2020·十堰）在“探究水沸腾时温度变化的特点”实验中，小明用酒精灯将烧杯中90°C的热水加热到98°C时，烧杯内水中的气泡变化如图所示，继续加热，温度计示数保持98°C不变，可以推断：
此时烧杯中的水____（选填“即将”或“正在”）沸腾。
移去酒精灯后，烧杯中的气泡逐渐减少直至消失。
以上现象说明：
水在沸腾过程中，需要_____热量，温度________。
【答案】
（1）正在；
（2）吸收；（3）不变。
【解析】沸腾时，水中形成的大量气泡不断上升，且气泡体积由下向上逐渐变大，故可知此时烧杯中的水正在沸腾。
当水的温度达到98℃时开始沸腾，沸腾过程中，水的温度不变但仍需要继续吸热，故移去酒精灯后烧杯中的气泡逐渐减少直至消失。
10．（2020·宿迁）图是“观察水的沸腾”实验中描绘的水温随时间变化的图象，由图可知，水的沸点为 °C，此时水面上方的气压 （选填“高于”、“低于”或“等于”）标准大气压；在第8mim内，水中的气泡在上升过程中会 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。
【答案】98；低于；变大。
【解析】
（1）由图象可知：
当水的温度到了98℃后就不再升高，说明此时水是沸腾的，沸点为98℃；
1标准大气压下水的沸点是100℃，根据气压越低，沸点越低，所以此时大气压小于1标准大气压；
（2）由图象可知，在第8mim时，水处于沸腾状态，水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停的汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，水中的气泡在上升过程中会变大。
故答案为：
98；低于；变大。
11.（2020·泸州）小李在实验室取出-10℃的冰进行加热实验，她观察冰熔化成水直到沸腾的过程并记录相关数据，绘制成如图所示的温度随时间变化的图像。
根据图像可知0~4min内这块冰的内能______（选填“增加”或“不变”），加热到6min时，将处于______（选填“固态”“液态”或“固液共存态”），加热到______min，水开始沸腾。
【答案】
（1）增加；
（2）固液共存态；（3）14。
【解析】根据图像可知0~4min内这块冰的温度在升高，内能在增加。
加热到6min时，物质继续吸热，但温度保持不变，正在熔化，处于固液共存状态。
加热到14min时，水的温度达到100℃，保持不变，开始沸腾。
12．（2020·苏州）小明分别采用图甲、乙所示的实验装置探究烛蜡、冰的熔化特点。
（1）组装甲装置时，A、B两部件中应先固定 部件；探究时采用“水浴法”而不直接用酒精灯加热除了能减缓升温速度，还能使试管 ；
（2）图乙中温度计的示数为 ℃；
（3）根据实验数据作出两者温度随时间变化的图象（如图丙），其中蜡烛的图象是图 （①/②）；图①中bc段对应的时间内，试管里物质的内能 （变大/变小/不变）。
【答案】
（1）B；受热均匀；
（2）﹣4；（3）②；变大。
【解析】
（1）在实验中需要用酒精灯的外焰加热，所以应先确定铁圈的高度，即先固定B；在调节过程中，知识点燃酒精灯；水浴法能使物质均匀受热，减缓升温的速度；
（2）由图可知，温度计的分度值为1℃，温度在0℃以下，示数为﹣4℃；
（3）由图可知，图①中的物质在熔化时温度不变，为晶体，即为冰；图②中的物质吸热，温度一直升高，没有固定的熔点，为非晶体，即是蜡烛；
图①中bc段对应的时间内，试管里冰吸收热量，内能变大。
故答案为：
（1）B；受热均匀；
（2）﹣4；（3）②；变大。
13.（2020·哈尔滨）同学们利用图中装置探究“晶体熔化”的实验。
（1）小聪用手握冰块，一会儿看到有部分冰化成了水，并感觉手很凉，据此体验。
请你提出一个与熔化相关的猜想。
（2）实验中，小聪把装有正在熔化的冰的试管从热水中取出。
在安全前提下，放进冰水混合物中，试管中的冰会停止熔化，请你说明原因。
（3）要研究冰熔化时温度的变化规律，需要收集哪些证据？
（4）小聪又研究了海波的熔化，对比冰的熔化实验。
在熔化过程中：
海波与冰相同的规律是 。
能观察到的不同现象是 。
【答案】
（1）冰在熔化的过程中会吸收热量；
（2）冰和冰水混合物的温度相同，冰不能吸收热量，所以冰不会熔化；（3）需要用秒表和温度计记录不同时刻下冰的温度变化；（4）在熔化的过程中，吸收热量，温度保持不变；海波和冰的熔点不同。
【解析】
（1）小聪用手握冰块，一会儿看到有部分冰化成了水，并感觉手很凉，说明手的一部分热量被吸走了，所以可以提出的猜想是：
冰在熔化的过程中会吸收热量；
（2）冰在熔化的过程中要吸收热量；正在熔化的冰的温度是0℃，放进0℃的冰水混合物中，由于温度相同，不会发生热传递，所以冰不会熔化；
（3）探究冰的熔化规律时，实验中，需要用秒表和温度计记录不同时刻下冰的温度变化；
（4）海波和冰都是晶体，晶体在熔化的过程中，吸收热量，温度保持不变；海波和冰的熔点是不同的。
故答案为：
（1）冰在熔化的过程中会吸收热量；
（2）冰和冰水混合物的温度相同，冰不能吸收热量，所以冰不会熔化；（3）需要用秒表和温度计记录不同时刻下冰的温度变化；（4）在熔化的过程中，吸收热量，温度保持不变；海波和冰的熔点不同。
14.（2020·营口）在“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验中，实验装置如图甲所示。
（1）实验时，试管里装有适量的______（选填“冰块”或“碎冰”），将试管放入水中加热，这样做的目的是______，而且温度上升较慢，便于记录。
（2）图乙是根据实验记录绘制的给冰加热时温度随时间变化的图象，由图象可知：
BC段的物质处于______状态，图象中a点的内能______（选填“大于”、“小于”或“等于”）b点的内能。
（3）试管中的冰完全熔化后，若持续加热，得到图象中的DE段，由此判断可能是液面上方的气压______（选填“高于”或“低于”）1个标准大气压；这段时间内试管中的水______（选填“能”或“不能”）沸腾。
【答案】
（1）碎冰
（2）使冰受热均匀（3）固液共存（4）小于（5）低于（6）不能。
【解析】
（1）实验中用碎冰，可以使冰在熔化时受热均匀。
所以试管中应当用碎冰。
试管放入水中加热，同样是为了使冰受热均匀。
（2）由图象可知，BC段为冰的熔化过程，所以物质处于固液共存状态。
冰由图象中a点到b点，温度不变，但不断吸热，所以a点的内能小于b点的内能。
（3）由图可知，试管中水温度保持98℃不变，为该地水的沸点，且低于标准大气压下水的沸点100℃，所以可能是液面上方的气压低于标准大气压。
试管中的水的温度，达到98℃，试管外烧杯中的水也为98℃，试管中的水不能继续吸热，所以试管中的水不能沸腾。
【过关检测】
一、选择题
1.下列固体中属于晶体的是（ ）
A．玻璃B．石蜡C．铁块D．沥青
【答案】C
【解析】沥青、松香、石蜡没有确定的熔点和凝固点，都属于非晶体；铁具有确定的熔点和凝固点，属于晶体，故选C。
2.关于熔化和凝固，下列说法中正确的是（ ）
A． 液体在凝固成晶体的过程中，因温度不变，所以不放出热量
B． 晶体在熔化的过程中，只要不断给其加热，温度就不断地上升
C． 液体在凝固成非晶体的过程中要放热，温度不断降低
D． 非晶体在熔化的过程中，如果还不断给其加热，温度却保持不变
【答案】C
【解析】A、液体在凝固成晶体的过程中，虽然温度不变，但不断放出热量，故该选项说法不正确；
B、体在熔化的过程中，不断吸热，温度保持不变，故该选项说法不正确；
C、非晶体无凝固点，液体在凝固成非晶体的过程中要放热，温度不断降低，故该选项说法正确；
D、非晶体无熔点，非晶体在熔化的过程中，不断吸热，温度不断上升，故该选项说法不正确。
故选C。
3.一家工厂要制造一种特殊用途的钢铝罐，即钢罐内表面要压接一层0.25mm的铝片。
焊接专家、锻压专家都束手无策。
后来，科学家解决了这一难题。
他们先把薄薄的铝片装到钢罐内与表面相贴，再往钢罐内灌满水，水中插入冷冻管，使水结冰，冷冻后铝膜就与钢罐接牢了。
使铝膜与钢罐接牢的原因是（）
A．铝膜与钢罐之间的水把它们冻牢了
B．水结冰时放热，使它们焊牢了
C.水结冰膨胀产生的巨大压力使它们压牢了
D．以上三个原因都有可能
【答案】C
【解析】当钢罐内灌满水，水中插入冷冻管，水会结冰，水结冰时体积变大会产生的巨大压力使它们压牢了。
4.（多选）下面说法中错误的是（）
A．固体熔化时的温度叫熔点
B．冰的温度升到0℃，它就一定熔化
C．只有晶体熔化时才吸热
D．无论外界环境温度如何，在标准大气压下冰水混合物的温度一定是0℃
【答案】ABC
【解析】晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，所以A选项错误；冰是晶体，晶体熔化需要两个条件，一是达到熔点，二是继续吸热，0℃的冰不继续吸热不能熔化，所以B选项错误；晶体、非晶体熔化过程都需要吸热，所以C错误；规定1标准大气
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