高届高级高二化学选修4学案第三章第一节弱电解质的电离.docx
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高届高级高二化学选修4学案第三章第一节弱电解质的电离
第一节 弱电解质的电离
[核心素养发展目标] 1.证据推理与模型认知：
通过分析、推理等方法认识强弱电解质的本质特征及电离平衡常数的意义，建立判断强弱电解质和“强酸制弱酸”的思维模型。
2.变化观念与平衡思想：
知道弱电解质在水溶液中存在电离平衡，能正确书写弱电解质的电离方程式，会分析电离平衡的移动。
一、强弱电解质
1.强电解质和弱电解质
（1）盐酸和醋酸电离程度的实验探究
1mol·L－1HCl
1mol·L－1CH3COOH
与等量镁
条的反应
现象
产生无色气泡较快
产生无色气泡较慢
结论
Mg与盐酸反应速率大，表明盐酸中c（H＋）较大，说明HCl的电离程度大于醋酸的电离程度
（2）强电解质和弱电解质的概念和物质类别
2.电离方程式的书写
（1）强电解质
完全电离，在写电离方程式时，用“＝”。
（2）弱电解质
部分电离，在写电离方程式时，用“”。
①一元弱酸、弱碱一步电离。
如CH3COOH：
CH3COOHCH3COO－＋H＋，
NH3·H2O：
NH3·H2ONH
＋OH－。
②多元弱酸分步电离，必须分步写出，不可合并（其中以第一步电离为主）。
如H2CO3：
H2CO3H＋＋HCO
（主），HCO
H＋＋CO
（次）。
③多元弱碱分步电离（较复杂），在中学阶段要求一步写出。
如Fe（OH）3：
Fe（OH）3Fe3＋＋3OH－。
（1）盐酸能导电，所以盐酸是电解质（ × ）
（2）BaSO4难溶于水，其水溶液导电性很差，所以BaSO4是弱电解质（ × ）
（3）NH3溶于水能导电，所以NH3是电解质（ × ）
（4）强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的导电能力强（ × ）
（5）H2S的电离方程式为H2S2H＋＋S2－（ × ）
（6）CaCO3溶于水中离子浓度很小，所以其电离方程式为CaCO3Ca2＋＋CO
（ × ）
（1）CO2、SO2、NH3等物质溶于水能导电，是因为溶于水后生成H2CO3、H2SO3、NH3·H2O等电解质导电，不是其本身电离出离子，故应为非电解质。
（2）电解质的强、弱与其溶解性无关。
难溶的盐如AgCl、CaCO3等，溶于水的部分能完全电离，是强电解质。
易溶的如CH3COOH、NH3·H2O等在溶液中电离程度较小，是弱电解质。
1.
（1）电解质溶液中导电的是什么微粒？
【温馨提示】:
电解质溶液中导电的微粒是溶液中自由移动的阴、阳离子。
（2）BaSO4属于盐，是强电解质，CH3COOH是弱酸，是弱电解质，那么BaSO4溶液的导电性一定比CH3COOH溶液的导电性强，这个观点正确吗？
请说明你判断的理由。
【温馨提示】:
不正确。
BaSO4虽然是强电解质，但为难溶盐，其溶液中离子浓度很小，导电性很差。
（3）电解质溶液的导电性强弱主要取决于什么因素？
【温馨提示】:
导电性强弱主要取决于溶液中的离子浓度和离子所带电荷的数目。
离子浓度越大，所带电荷数目越多，溶液导电性越强。
2.NaHSO4是强酸酸式盐，NaHCO3是弱酸酸式盐，两者在溶液中的电离有什么不同？
请写出两者的电离方程式。
【温馨提示】:
NaHSO4为强酸酸式盐，在水溶液中完全电离出Na＋、H＋、SO
，NaHSO4＝Na＋＋H＋＋SO
，NaHCO3为弱酸酸式盐，在水溶液中完全电离出Na＋及HCO
，HCO
可视为弱酸，只部分发生电离，NaHCO3＝Na＋＋HCO
，HCO
H＋＋CO
。
二、弱电解质的电离平衡
1.电离平衡状态
（1）概念：
在一定条件（如温度、浓度）下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时，电离过程就达到了电离平衡状态。
（2）以v～t图像描述平衡建立过程
（3）电离平衡的特征
2.电离平衡的影响因素
以CH3COOHCH3COO－＋H＋为例
分析改变下列条件对醋酸电离平衡的影响，填写下表：
条件改变
平衡移动方向
c（H＋）
n（H＋）
电离程度
导电能力
升高温度
向右移动
增大
增大
增大
增强
加水
向右移动
减小
增大
增大
减弱
通HCl
向左移动
增大
增大
减小
增强
加少量NaOH（s）
向右移动
减小
减小
增大
增强
加少量CH3COONa（s）
向左移动
减小
减小
减小
增强
加少量CH3COOH
向右移动
增大
增大
减小
增强
（1）c（CH3COOH）增大，说明CH3COOH的电离平衡一定向逆向移动（ × ）
（2）增大c（CH3COOH），CH3COOH的电离平衡向正向移动，α（CH3COOH）增大（ × ）
（3）电离平衡向正向移动，弱电解质电离出的离子浓度一定增大（ × ）
（4）弱电解质的电离是吸热的，所以适当升温可以使电离平衡向正向移动（ √ ）
1.改变外界条件，使电离平衡向正向移动，则溶质的电离程度一定增大，导电性一定增强，这两个观点正确吗？
若不正确说出理由。
【温馨提示】:
均不正确，如增大溶质的浓度，虽然电离平衡正向移动，但溶质的电离程度减小。
如加水稀释，虽然电离平衡向正向移动，但由于加水，溶液体积增大程度大于电离出离子的物质的量增大程度，溶液中离子浓度减小，导电性减弱。
2.在a、b两支试管中分别装入形态相同、质量相等的一颗锌粒（锌足量），然后向两支试管中分别加入相同物质的量浓度、相同体积的稀盐酸和稀醋酸。
填写下列空白：
（1）a、b两支试管中的现象：
相同点是，不同点是_______________________________________________________________________，原因是____________________________________________________________________。
（2）a、b两支试管中生成气体的体积开始时是V（a）____V（b）（填“大于”“小于”或“等于”，下同），反应完毕后生成气体的总体积是V（a）____V（b），原因是____________________。
（3）若a、b两支试管中分别加入c（H＋）相同，体积相同的稀盐酸和稀醋酸，则a、b两支试管中开始生成气体的速率v（a）______v（b），反应完毕后生成气体的总体积是V（a）_______V（b）。
原因是____________________________________________________________________。
【参考答案】:
（1）都产生无色气泡，Zn粒逐渐溶解 a中反应速率较大 盐酸是强酸，醋酸是弱酸，盐酸中c（H＋）大
（2）大于 等于 反应开始时，盐酸中所含H＋浓度较大，但二者最终能电离出的H＋的总物质的量相等 （3）等于 小于 开始时c（H＋）相同，所以速率相等，醋酸是弱电解质，最终电离出的H＋的总物质的量大
【试题解析】:
（2）锌粒与酸反应的实质是Zn与酸电离出的H＋发生置换反应产生H2，c（H＋）越大，产生H2的速率越大。
而在分析产生H2的体积时，要注意醋酸的电离平衡的移动。
盐酸是强酸，醋酸是弱酸，在起始物质的量浓度相同时，盐酸电离出的c（H＋）远大于醋酸电离出的c（H＋）。
反应开始时，醋酸产生H2的速率比盐酸小，因醋酸存在电离平衡CH3COOHCH3COO－＋H＋，Zn与H＋发生反应，c（H＋）减小，使醋酸的电离平衡向电离方向移动，继续发生H＋与Zn的反应，足量的Zn可使醋酸中的H＋全部电离出来与Zn反应生成H2，又因为n（HCl）＝n（CH3COOH），因而最终产生H2的量相等。
一元强酸和一元弱酸的比较
（1）相同体积、相同物质的量浓度的一元强酸（如盐酸）与一元弱酸（如醋酸）的比较
比较项目
酸
c（H＋）
酸性
中和碱
的能力
与足量活泼金属反应产生H2的总量
与同一金属反应时的起始反应速率
一元强酸
大
强
相同
相同
大
一元弱酸
小
弱
小
（2）相同体积、相同c（H＋）的一元强酸（如盐酸）与一元弱酸（如醋酸）的比较
比较项目
酸
c（H＋）
酸性
中和碱
的能力
与足量活泼金属反应产生H2的总量
与同一金属反应时的起始反应速率
一元强酸
相同
相同
小
少
相同
一元弱酸
大
多
三、电离平衡常数
1.概念
在一定温度下，当弱电解质达到电离平衡时，弱电解质电离出的各离子浓度幂之积与溶液中未电离的分子浓度的比值（为一常数），简称电离常数，用K表示。
2.表示方法
ABA＋＋B－ K＝
（1）一元弱酸、一元弱碱的电离常数
例如：
CH3COOHCH3COO－＋H＋
Ka＝
；
NH3·H2ONH
＋OH－
Kb＝
。
（2）多元弱酸、多元弱碱的电离常数
多元弱酸的电离是分步进行的，每步各有电离常数，通常用K1、K2等来分别表示。
例如，
H2CO3H＋＋HCO
K1＝
；
HCO
H＋＋CO
K2＝
。
多元弱酸各步电离常数的大小一般为K1≫K2，因此，多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定。
由于多元弱碱为难溶碱，所以一般不用电离平衡常数，而用以后要学到的难溶物的溶度积。
3.意义
表示弱电解质的电离能力。
一定温度下，K值越大，弱电解质的电离程度越大，酸（或碱）性越强。
4.影响因素
对于同一弱电解质，电离常数只与温度有关，由于电离为吸热过程，所以电离常数随温度升高而增大。
（1）改变条件，电离平衡向正向移动，电离常数一定增大（ × ）
（2）改变条件，电离常数增大，电离平衡一定向正向移动（ √ ）
（3）相同条件下，可根据电离平衡常数的大小，比较弱电解质的相对强弱（ √ ）
（4）同一弱电解质，浓度大的电离平衡常数大（ × ）
1.已知有三种酸的电离常数分别为7.2×10－4、4.6×10－4、4.9×10－10，已知NaCN＋HNO2＝HCN＋NaNO2，NaNO2＋HF＝HNO2＋NaF均可发生，由此可知酸性____＞____＞____，所以HF的电离常数是_____，HCN的电离常数是______，HNO2的电离常数是______。
【参考答案】:
HF HNO2 HCN 7.2×10－4 4.9×10－10 4.6×10－4
2.在氨水中存在下列电离平衡：
NH3·H2ONH
＋OH－。
（1）下列情况能引起电离平衡正向移动的有____（填字母，下同）。
①加NH4Cl固体 ②加NaOH溶液 ③通入HCl ④加CH3COOH溶液 ⑤加水 ⑥加压
a.①③⑤b.①④⑥c.③④⑤d.①②④
（2）向含有酚酞的0.1mol·L－1氨水中加入少量的NH4Cl晶体，则溶液颜色____。
a.变蓝色b.变深c.变浅d.不变
（3）写出在一定温度下，加水逐渐稀释1mol·L－1氨水的过程中，随着水量的增加，溶液中下列含量的变化。
①n（OH－）______（填“增大”“减小”或“不变”，下同）；
②
__________；
③
________。
【参考答案】:
（1）c
（2）c （3）①增大 ②增大 ③不变
【试题解析】:
（1）①加入NH4Cl固体相当于加入NH
，平衡左移；②加入OH－，平衡左移；③通入HCl，相当于加入H＋，中和OH－，平衡右移；④加CH3COOH溶液，相当于加H＋，中和OH－，平衡右移；⑤加水稀释，越稀越电离，平衡右移；⑥无气体参加和生成，加压对电离平衡无影响。
（2）向氨水中加入NH4Cl晶体，c（NH
）增大，则NH3·H2O的电离平衡逆向移动，c（OH－）减小，颜色变浅。
（3）加水稀释，NH3·H2O的电离平衡向电离方向移动，n（OH－）逐渐增大，n（NH3·H2O）逐渐减小，
＝
，所以
逐渐增大；电离平衡常数K＝
，只与温度有关，所以加水稀释时
不变。
电离平衡常数的应用
（1）判断弱酸（或弱碱）的相对强弱，电离平衡常数越大，酸性（或碱性）越强。
（2）判断电离平衡的移动方向。
如在一定浓度的CH3COOH溶液中K＝
；稀释一倍后，假设平衡不移动，则Q＝
＝
K，Q＜K，平衡向电离方向移动。
（3）判断溶液中微粒浓度比值的变化情况。
如0.1mol·L－1CH3COOH溶液加水稀释，
＝
＝
，加水稀释时，c（H＋）减小，Ka值不变，则
增大。
1.下列性质中，可以证明醋酸是弱电解质的是（ ）
A.1mol·L－1的醋酸溶液中，c（H＋）＝1mol·L－1
B.醋酸与水以任意比互溶
C.10mL1mol·L－1的醋酸溶液恰好与10mL1mol·L－1的NaOH溶液完全反应
D.在相同条件下，同物质的量浓度的醋酸溶液的导电性比盐酸弱
【参考答案】:
D
【试题解析】:
A项中若醋酸完全电离，则c（H＋）＝1mol·L－1，说明醋酸为强电解质，A项不符合题意；C项是与强碱的反应，不能说明其电离程度的大小；D项是在相同条件下，比较二者导电性强弱，醋酸溶液的导电性弱，说明醋酸溶液中离子浓度小，即醋酸的电离程度小，盐酸中的HCl是完全电离的，故说明醋酸是部分电离，为弱电解质。
2.下列说法正确的是（ ）
A.将NaOH溶液和氨水各稀释一倍，二者的OH－浓度均减小到原来的一半
B.如果盐酸的浓度是醋酸浓度的两倍，则盐酸中的H＋浓度是醋酸中H＋浓度的两倍
C.强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液强
D.中和等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液，盐酸所需NaOH和醋酸所需NaOH的量相等
【参考答案】:
D
【试题解析】:
NH3·H2O是弱碱，存在电离平衡，稀释促进电离，所以氨水中OH－浓度大于原来的一半；醋酸是弱酸，存在电离平衡，所以盐酸中的H＋浓度大于醋酸中的H＋浓度的两倍；溶液导电能力强弱与溶液中离子浓度大小和离子所带电荷数有关系。
3.c（H＋）相等的盐酸（甲）和醋酸（乙），分别与锌反应，若最后锌已全部溶解且放出气体一样多，则下列说法正确的是（ ）
A.反应开始时的速率：
甲＞乙
B.反应结束时的c（H＋）：
甲＝乙
C.反应开始时的酸的物质的量浓度：
甲＝乙
D.反应所需时间：
甲＞乙
【参考答案】:
D
【试题解析】:
盐酸（甲）和醋酸（乙），两种溶液中氢离子浓度相等，所以反应开始时的速率相等，A错误；若最后锌全部溶解且放出气体一样多，可能是盐酸恰好反应而醋酸过量，也可能是盐酸和醋酸都过量，如果盐酸恰好反应而醋酸过量，则反应后溶液的c（H＋）大小为乙＞甲，B错误；c（H＋）相等的盐酸（甲）和醋酸（乙），醋酸是弱电解质，氯化氢是强电解质，所以c（HCl）＜c（CH3COOH），C错误；反应过程中，醋酸不断电离导致醋酸中氢离子浓度减小速率小于盐酸中氢离子浓度减小速率，盐酸中的氢离子浓度小于醋酸中氢离子浓度，盐酸反应速率小于醋酸，所以反应所需时间甲＞乙，D正确。
4.0.10mol·L－1HA溶液中有1%的HA电离，则HA的电离平衡常数K为（ ）
A.1.0×10－5B.1.0×10－7 C.1.0×10－8D.1.0×10－9
【参考答案】:
A
【试题解析】:
发生电离的HA的物质的量浓度为c（HA）＝0.10mol·L－1×1%＝1.0×10－3mol·L－1，根据HAH＋＋A－，则平衡时c（H＋）＝c（A－）＝1.0×10－3mol·L－1，c平（HA）＝0.10mol·L－1－1.0×10－3mol·L－1≈1.0×10－1mol·L－1，将有关数据代入电离平衡常数表达式得K＝
＝1.0×10－5。
5.（2019·北京朝阳区高二月考）醋酸的电离方程式为CH3COOH（aq）H＋（aq）＋CH3COO－（aq） ΔΗ＞0。
25℃时，0.1mol·L－1醋酸溶液的Ka＝
＝1.75×10－5。
下列说法正确的是（ ）
A.向该溶液中滴加几滴浓盐酸，平衡逆向移动，平衡时溶液中c（H＋）减小
B.向该溶液中加少量CH3COONa固体，平衡正向移动
C.该温度下，0.01mol·L－1醋酸溶液的Ka＜1.75×10－5
D.升高温度，c（H＋）增大，Ka增大
【参考答案】:
D
【试题解析】:
A项，向该溶液中滴加几滴浓盐酸，H＋浓度增大，平衡逆向移动，平衡时溶液中c（H＋）增大，错误；B项，向该溶液中加少量CH3COONa固体，CH3COO－浓度增大，平衡逆向移动，错误；C项，电离平衡常数只与温度有关，该温度下0.01mol·L－1醋酸溶液的Ka＝1.75×10－5，错误；D项，电离吸热，升高温度平衡正向移动，c（H＋）增大，Ka增大，正确。
题组一 强电解质和弱电解质的理解与判断
1.下列物质中，属于弱电解质的是（ ）
A.CO2B.NH3·H2O C.NH4NO3D.BaSO4
【参考答案】:
B
【试题解析】:
A项，CO2为非电解质；B项，NH3·H2O为弱电解质；C项，NH4NO3为强电解质；D项，BaSO4为强电解质。
2.下列叙述正确的是（ ）
A.硫酸钡难溶于水，故硫酸钡为弱电解质
B.硝酸钾溶液能导电，故硝酸钾溶液为电解质
C.二氧化碳溶于水能部分电离，故二氧化碳为弱电解质
D.石墨虽能导电，但既不是电解质，也不是非电解质
【参考答案】:
D
【试题解析】:
BaSO4溶于水的部分完全电离，BaSO4是强电解质，A项不正确；KNO3溶液为混合物，不属于电解质，B项不正确；CO2是非电解质，C项不正确；石墨为单质，既不是电解质，也不是非电解质，D项正确。
3.下列电离方程式的书写正确的是（ ）
A.熔融状态下的NaHSO4电离：
NaHSO4＝Na＋＋H＋＋SO
B.H2CO3的电离：
H2CO32H＋＋CO
C.Fe（OH）3的电离：
Fe（OH）3Fe3＋＋3OH－
D.水溶液中的NaHSO4电离：
NaHSO4＝Na＋＋HSO
【参考答案】:
C
【试题解析】:
熔融状态下NaHSO4的电离方程式为NaHSO4＝Na＋＋HSO
，水溶液中NaHSO4的电离方程式为NaHSO4＝Na＋＋H＋＋SO
，A、D错误；H2CO3作为二元弱酸，不能完全电离，且多元弱酸的电离分步进行，以第一步为主，B项错误；Fe（OH）3是多元弱碱，通常以一步电离表示，故C项正确。
题组二 弱电解质的电离平衡及其影响因素
4.已知相同条件下，HClO的电离常数小于H2CO3的第一级电离常数。
为了提高氯水中HClO的浓度，可加入（ ）
A.HClB.CaCO3（s）C.H2OD.NaOH（s）
【参考答案】:
B
【试题解析】:
分析Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO；加入HCl，平衡左移，c（HClO）减小；加入水，平衡右移，c（HClO）减小；加入NaOH，H＋及HClO均与OH－反应，平衡右移，但c（HClO）减小（生成了NaCl和NaClO）；加入CaCO3，H＋与CaCO3反应使平衡右移，而HClO不与CaCO3反应，因而c（HClO）增大。
5.醋酸的下列性质中，可以证明它是弱电解质的是（ ）
①1mol·L－1的醋酸溶液中：
c（H＋）＝0.01mol·L－1
②醋酸以任意比与水互溶
③10mL1mol·L－1的醋酸溶液恰好与10mL1mol·L－1的NaOH溶液完全反应
④在相同条件下，同物质的量浓度的醋酸溶液的导电性比盐酸弱
A.①②B.②③C.③④D.①④
【参考答案】:
D
【试题解析】:
①中若醋酸完全电离，c（H＋）＝1mol·L－1，而现在c（H＋）＝0.01mol·L－1，说明醋酸部分电离，为弱电解质；③是与强碱的反应，不能说明其电离程度的大小；④是在相同条件下，比较二者导电性强弱，醋酸溶液的导电性弱，说明醋酸溶液中离子浓度小，即电离程度小，盐酸中的HCl是完全电离的，故说明醋酸是部分电离，为弱电解质。
6.在0.2mol·L－1的CH3COOH溶液中，当CH3COOHH＋＋CH3COO－已达平衡时，若要使CH3COOH的电离程度减小，溶液中的c（H＋）增大，应加入（ ）
A.CH3COONa固体B.氨水
C.HClD.H2O
【参考答案】:
C
【试题解析】:
A项，向CH3COOH溶液中加入CH3COONa固体，CH3COONa溶于水电离出CH3COO－，抑制CH3COOH的电离，CH3COOH的电离程度减小，溶液中的c（H＋）减小，错误；B项，向CH3COOH溶液中加入氨水，氨水和H＋反应，促进CH3COOH的电离，CH3COOH的电离程度增大，但溶液中的c（H＋）减小，错误；C项，向CH3COOH溶液中加入HCl，c（H＋）增大，抑制CH3COOH的电离，CH3COOH的电离程度减小，正确；D项，稀释CH3COOH溶液，促进CH3COOH的电离，CH3COOH的电离程度增大，但c（H＋）减小，错误。
7.把1L0.1mol·L－1醋酸溶液用蒸馏水稀释到10L，下列叙述正确的是（ ）
A.c（CH3COOH）变为原来的
B.c（H＋）变为原来的
C.
的比值增大
D.溶液的导电性增强
【参考答案】:
C
【试题解析】:
由于加水稀释，CH3COOH的电离程度增大，故而c（CH3COOH）应小于原来的
，c（H＋）应大于原来的
，
＝
，而n（CH3COO－）增大，n（CH3COOH）减小，故
的比值增大；加水稀释后离子浓度减小，故导电性应减弱。
故只有C项正确。
8.（2019·石家庄调研）在0.1mol·L－1的HCN溶液中存在如下电离平衡：
HCNH＋＋CN－，下列叙述正确的是（ ）
A.加入少量NaOH固体，平衡正向移动
B.加水，平衡逆向移动
C.滴加少量0.1mol·L－1的HCl溶液，溶液中c（H＋）减小
D.加入少量NaCN固体平衡正向移动
【参考答案】:
A
【试题解析】:
加入NaOH固体，OH－与HCN电离产生的H＋反应，平衡正向移动，A项正确；加水，平衡正向移动，B项错误；滴加少量0.1mol·L－1的HCl溶液，c（H＋）增大，C项错误；加入少量NaCN固体，c（CN－）增大，平衡逆向移动，D项错误。
9.室温下，对c（H＋）相同、体积相同的醋酸和盐酸两种溶液分别采取下列措施后，有关叙述正确的是（ ）
A.加适量的醋酸钠晶体后，两溶液的c（H＋）均减小
B.使温度升高20℃后，两溶液的c（H＋）均不变
C.加水稀释两倍后，两溶液的c（H＋）均增大
D.加足量的锌充分反应后，两溶液产生的氢气一样多
【参考答案】:
A
【试题解析】:
加入醋酸钠，CH3COO－可结合H＋，c（H＋）均降低，A项正确；升温有利于CH3COOH的电离，所以CH3COOH溶液中c（H＋）增大，B项错误；加水稀释，两种溶液的酸性均减弱，C项错误；两溶液中c（H＋）相同，但是CH3COOH溶液中还有未电离的CH3COOH，所以最终醋酸产生的氢气比盐酸多，D项错误。
题组三 电离常数及其应用
10.已知25℃时，CH3COOH的电离平衡常数K＝1.75×10－5。
下列说法正确的是（ ）
A.向该溶液中加入一定量的硫酸，K增大
B.升高温度，K增大
C.向CH3COOH溶液中加入少量水，K增大
D.向CH3COOH溶液中加入少量氢氧化钠溶液，K增大
【参考答案】:
B
【试题解析】:
电离常数与浓度无关，只受温度影响。
11.
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