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高考真题化学分类难点专题10元素周期表元素周期律

专题10元素周期表和元素周期律

2017年化学高考题

1.【2017年高考全国卷Ⅰ】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。

由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。

下列说法不正确的是

A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强

B.Y的简单离子与X的具有相同的电子层结构

C.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红

D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期

【答案】C

【解析】本题考查元素推断和元素周期律。

(1)短周期主族元素;

(2)原子序数依次增大;(3)常见的制冷剂有NH3;(4)中学常见的黄色沉淀有硫、碘化银等,而盐与盐酸反应产生有刺激性气味的气体和黄色沉淀,很容易联想到硫代硫酸钠,反应式为:

Na2S2O3+2HCl

2NaCl+S↓+SO2↑+H2O。

由题知,W为氮,X为氧,Y为钠,Z为硫。

同周期元素从左至右,简单氢化物的热稳定性逐渐增强,H2O的热稳定性比NH3的强,A项正确;氧离子(O2-)和钠离子(Na+)核外都有10个电子,B项正确;钠和硫形成的化合物为硫化钠,它是强碱弱酸盐,其水溶液呈碱性,能使红色石蕊试纸变蓝色,不能使蓝色石蕊试纸变色,C项错误;氧、硫位于同主族,钠与硫位于第三周期,D项正确。

【名师点晴】本题的难点是将化学反应中的现象作为推断题眼,因为硫代硫酸钠与酸反应来自教材选修4,大多数考生忽视了这个反应。

选修4还有一个重要的反应是酸性高锰酸钾溶液与草酸反应。

启示考生在备考时要关注教材边角知识。

2.【2017年高考全国卷Ⅱ】a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同;c所在周期数与族数相同;d与a同族。

下列叙述正确的是

A.原子半径:

d>c>b>a

B.4种元素中b的金属性最强

C.c的氧化物的水化物是强碱

D.d单质的氧化性比a单质的氧化性强

【答案】B

【解析】本题考查元素周期表和元素周期律。

解答本题的关键是确定b原子次外层有2个电子还是8个电子。

若b原子次外层有2个电子,则a为He,与a为主族元素不符,故b原子次外层应有8个电子,即a原子核外有8个电子,a为O;结合c所在周期数与族数相同,可确定c为Al;再结合b原子次外层有8个电子,可推出b可能为Na或Mg,d与a同族,则d为S。

同周期主族元素从左到右,金属性逐渐减弱,即金属性:

Na(或Mg)>Al,B项正确。

原子半径:

Na(或Mg)>Al>S>O,A项错误;Al2O3对应的水化物为Al(OH)3,Al(OH)3是两性氢氧化物,C项错误;同主族元素自上而下,非金属性逐渐减弱,则对应单质的氧化性逐渐减弱,即氧化性:

O2>S,D项错误。

3.【2017年高考全国卷Ⅲ】短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。

下列关系正确的是

A.氢化物沸点:

W

B.氧化物对应水化物的酸性:

Y>W

C.化合物熔点:

Y2X3

D.简单离子的半径:

Y

【答案】D

【解析】本题考查物质结构及元素周期律。

熟练掌握元素周期表的结构,是正确解答本题的关键。

对本题而言,W、X、Y和Z位于元素周期表的右侧,为第ⅢA族~ⅦA族元素或者第ⅣA族~0族元素,再结合最外层电子数之和为21可判断出各元素。

根据元素周期表的结构可以判断出W为N元素、X为O元素、Y为Al元素、Z为Cl元素。

NH3存在分子间氢键,而HCl不存在分子间氢键,所以NH3的沸点比HCl的沸点高,A项错误;Al(OH)3显两性,N的氧化物对应的水化物HNO3、HNO2均显酸性,B项错误;Al2O3是离子晶体,而AlCl3是分子晶体,离子晶体的熔点一般高于分子晶体的熔点,C项错误;Al3+和O2-的电子层结构相同,具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:

Al3+

4.【2017年高考浙江卷】W、X、Y、Z四种短周期元素,它们在周期表中位置如图所示,下列说法不正确的是

A.Z、Y、X的原子半径依次减小,非金属性依次降低

B.Z、Y、W的最高价氧化物的水化物的酸性依次降低

C.WH4与Z元素的单质在一定条件下可发生化学反应

D.W的位置是第2周期、第ⅣA族

【答案】A

【考点】考查元素周期表、元素周期律的简单运用

【解析】熟记短周期元素种类,牢记元素周期律中原子半径、非金属性和金属性、最高价氧化物的酸性变化规律,易选出A选项错误。

C选项CH4与Cl2光照条件下可以发生取代反应。

 

2016-2013年化学高考题

1.【2016年高考江苏卷】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层有6个电子,Y是迄今发现的非金属性最强的元素,在周期表中Z位于

A族,W与X属于同一主族。

下列说法正确的是()

A.元素X、W的简单阴离子具有相同的电子层结构

B.由Y、Z两种元素组成的化合物是离子化合物

C.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强

D.原子半径:

r(X)<r(Y)<r(Z)<r(W)

【答案】B

【解析】依据题意推知,X、Y、Z、W分别为O、F、Na和S。

O2-和S2-的电子层结构不同,A项错误;Y、Z两元素组成的化合物NaF为离子化合物,B项正确;F的非金属性比S强,所以氢化物的热稳定性HF>H2S,C项错误;原子半径:

r(Na)>r(S)>r(O)>r(F),D项错误。

【考点定位】本题主要是考查元素推断、元素周期律的应用等

【名师点晴】正确推断出元素是解答的关键,注意元素周期律的灵活应用。

“位—构—性”推断的核心是“结构”,即根据结构首先判断其在元素周期表中的位置,然后根据元素性质的相似性和递变性预测其可能的性质;也可以根据其具有的性质确定其在周期表中的位置,进而推断出其结构。

该题难度不大。

2.【2016年高考新课标Ⅰ卷】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。

m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01mol·L–1r溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。

上述物质的转化关系如图所示。

下列说法正确的是()

A.原子半径的大小W

B.元素的非金属性Z>X>Y

C.Y的氢化物常温常压下为液态

D.X的最高价氧化物的水化物为强酸

【答案】C

【解析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。

m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,则Z是氯元素,n是Cl2;0.01mol·L–1r溶液的pH为2,说明r是一元强酸,Cl2与两种元素组成的化合物反应会产生两种化合物,其中一种r是HCl,另一种物质q的水溶液具有漂白性,则说明W是H元素;m是H2O,q是HClO;两种元素组成的化合物p与Cl2光照反应产生HCl,同时产生s,s通常是难溶于水的混合物,根据转化关系图可知p是甲烷,则s可能是CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4中的几种物质。

因此X是碳元素,Y是氧元素。

A.根据元素周期律的原子半径变化规律:

同一周期的元素,原子序数越大原子半径越小,同一主族的元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大,则原子半径的大小WZ>X,错误;C.Y元素的氢化物有H2O和H2O2,二者在常温常压下都为液态,正确;D.X的最高价氧化物的水化物是碳酸,该物质是二元弱酸,不是强酸,错误。

【考点定位】考查元素周期表、元素周期律的应用及和无机框图题推断的知识。

【名师点睛】元素周期表、元素周期律是学习化学的工具和基本规律。

元素周期表反映了元素的原子结构、元素的性质及相互转化关系的规律,是根据元素周期律的具体表现形式,元素周期律是元素周期表排布的依据。

元素的原子半径、元素的化合价、元素的金属性、非金属性、原子核外电子排布都随着原子序数的递增而呈周期性的变化。

同一周期的元素原子核外电子层数相同,从左到右原子序数逐渐增大;同一主族的元素,原子最外层电子数相同,从上到下原子核外电子层数逐渐增大。

原子核外电子排布的周期性变化是元素周期律变化的原因,掌握元素的单质及化合物的结构、反应条件、物质的物理性质、化学性质等是进行元素及化合物推断的关键。

本题难度较大,常由于物质的某个性质未掌握好导致失误、失分。

3.【2016年高考新课标Ⅲ卷】四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z与X形成的离子化合物的水溶液呈中性。

下列说法正确的是()

A.简单离子半径:

W

B.W与X形成的化合物溶于水后溶液呈碱性

C.气态氢化物的热稳定性:

W

D.最高价氧化物的水化物的酸性:

Y>Z

【答案】B

【解析】根据提供的信息,可以推断W为N或O,X为Na,Y为P或S,Z为Cl。

O2-(或N3-)、Na+具有相同电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,故简单离子半径:

Na+<O2-(或N3-)<Cl-,A项错误;O与Na形成的化合物Na2O、Na2O2溶于水分别发生反应Na2O+H2O===2NaOH、2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,所得溶液均呈碱性,N与Na形成的化合物Na3N溶于水发生反应Na3N+3H2O===NH3↑+3NaOH,所得溶液也呈碱性,B项正确;非金属性N>P或O>S,则气态氢化物的热稳定性NH3>PH3或H2O>H2S,C项错误;非金属性P(或S)<Cl,则最高价氧化物的水化物的酸性H3PO4(或H2SO4)<HClO4,D项错误。

【考点定位】考查原子结构和元素周期律的关系。

【名师点睛】本试题考查元素周期表和元素周期律的知识,首选根据题目信息判断出元素名称,再根据元素周期律进行知识的判断,这就需要掌握住(非)金属性的强弱、微粒半径的大小比较等知识,因此平时中夯实基础知识是关键,同时应注意知识的灵活运用,审清题意如是不是最高价等。

元素周期表、元素周期律是学习化学的工具和基本规律。

元素周期表反映了元素的原子结构、元素的性质及相互转化关系的规律,是根据元素周期律的具体表现形式,元素周期律是元素周期表排布的依据。

元素的原子半径、元素的化合价、元素的金属性、非金属性、原子核外电子排布都随着原子序数的递增而呈周期性的变化。

同一周期的元素原子核外电子层数相同,从左到右原子序数逐渐增大;同一主族的元素,原子最外层电子数相同,从上到下原子核外电子层数逐渐增大。

原子核外电子排布的周期性变化是元素周期律变化的原因,掌握元素的单质及化合物的结构、反应条件、物质的物理性质、化学性质等是进行元素及化合物推断的关键。

本题难度适中,常由于物质的某个性质未掌握好导致失误、失分。

4.【2016年高考浙江卷】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3:

4。

W−的最外层为8电子结构。

金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。

下列说法正确的是()

A.X与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应

B.原子半径大小:

X<Y,Z>W

C.化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键

D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂

【答案】D

【解析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,则X为C元素,X、Y的核电荷数之比为3:

4,则Y为O元素,W−的最外层为8电子结构,W为F元素或Cl元素,金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应,则Z为Na元素,W只能是Cl元素。

A.X与Y形成的化合物有CO和CO2,Z的最高价氧化物的水化物是NaOH,CO与NaOH不反应,A项错误;B.一般来说,电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,质子数越多,半径越小,则原子半径大小:

X>Y,Z>W,B项错误;C.化合物Z2Y和ZWY3分别是Na2O、NaClO3,氯酸钠是含氧酸盐,既存在离子键,也存在共价键,C项错误;D.Y的单质臭氧,W的单质氯气,Y、W的化合物ClO2可作水的消毒剂,D项正确;答案选D。

【考点定位】考查元素的推断,元素周期律的综合应用等知识。

【名师点睛】掌握原子的电子层结构特征。

最外层电子数是电子层数的2倍的有氦、碳、硫,最外层电子数是电子层数的3倍的有氧。

最外层电子数是次外层电子数2倍的为碳,最外层电子数是次外层电子数3倍的为氧。

最外层电子数是内层电子数一半的为磷和锂。

同主族元素原子序数是2倍关系的为硫和氧。

5.【2015新课标Ⅰ卷理综化学】W、X、Y、Z均为短周期主族元素,原子序数依次增加,且原子核外L电子层的电子数分别为0、5、8、8,它们的最外层电子数之和为18。

下列说法正确的是()

A.单质的沸点:

W>X

B.阴离子的还原性:

W>Z

C.氧化物的水化物的酸性:

Y

D.X与Y不能存在于同一离子化合物中

【答案】B

【解析】W的L层无电子,则W是H元素;X的L层有5个电子,则X是N元素,Y与Z的L层都是8个电子

,则二者都是第三周期元素。

由“最外层电子数之和为18”可知Y与Z的最外层电子数之和为12。

又因为Z的原子序数大于Y且均为主族元素,所以Y是P,Z是Cl元素。

A、氢气与氮气都是分子晶体,相对分子质量大的沸点高,沸点X>W。

错误;B、H元素的非金属性比Cl弱,所以简单阴离子的还原性W>Z。

正确;C、未指明是最高价氧化物的水化物,故不能判断酸性(如:

H3PO4>HClO,但H3PO4

错误;D、N与P可以同时存在于同一离子化合物中,如磷酸铵,错误。

【考点定位】考查元素简单推断、非金属性的判据、无机物结构与性质的简单判断;难度为较难等级。

【名师点睛】元素周期表是学习化学的工具,元素周期律是化学学习的重要规律。

利用元素周期表、元素周期律,结合元素的位、构、性三者的密切关系进行元素推断是化学重要的知识。

元素原子的核外电子层数是元素在周期表的周期数,最外层电子数是元素原子所在的主族序数,同一周期随着元素原子序数的增大,原子半径逐渐减小,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同一主族的元素从上到下,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。

掌握元素的金属性、非金属性强弱比较方法,结合元素所在的族序数与元素化合价的关系进行判断,确定其正确性。

6.【2015新课标Ⅱ卷理综化学】原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1。

a-的电子层结构与氦相同,b和c的次外层有8个电子,c-和d+的电子层结构相同。

下列叙述错误的是()

A.元素的非金属性次序为c>b>a

B.a和其他3种元素均能形成共价化合物

C.d和其他3种元素均能形成离子化合物

D.元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6

【答案】B

【解析】原子序数依次增大的元素a、b、c、d,它们的最外层电子数分别为1、6、7、1,即分别属于第IA、ⅥAⅦA、IA族。

a-的电子层结构与氦相同,则a是H。

b和c的次外层有8个电子,即二者均是第三周期元素,所以b是S,c是Cl。

c-和d+的电子层结构相同,都是18电子微粒,则d是K。

A.同周期自左向右非金属性逐渐增强,同主族自上而下非金属性逐渐减弱,则元素的非金属性次序为c>b>a,A正确;B.氢元素与硫元素和氯元素分别可以形成共价化合物H2S和HCl,但氢元素与钾元素不能形成共价化合物,而是形成离子化合物KH,B错误;C.d和其他3种元素均能形成离子化合物,即KH、K2S、KCl,C正确;D.氢元素、硫元素和氯元素的最高价、最低价分别是+1和-1、+6或-2、+7或-1,所以元素a、b、c各自最高和最低化合价的代数和分别为0、4、6,D正确,答案选B。

【考点定位】本题主要是考查元素推断、元素周期律的应用,涉及非金属性强弱比较、共价化合物和离子化合物判断以及化合价等。

【名师点晴】高考要求学生熟练掌握同一周期、同一主族的原子结构和元素性质的递变规律,了解元素原子结构、元素在周期表中的位置、性质及其它们之间的关系。

高考命题中常将将元素周期表、元素周期律、与元素性质结合进行考查,有时还会结合相应物质的性质和制备进行考查,该种题型是高考经典和必考题型。

通过元素周期表考查元素性质(主要包含元素主要化合价、元素金属性非金属性、原子或离子半径等),充分体现了化学周期表中位置反映结构、结构决定性质这一基本原理,更突显了化学学科规律的特色,题目浓度不大。

7.【2015海南化学】a、b、c、d为短周期元素,a的M电子层有1个电子,b的最外层电子数为内层电子数的2倍,c的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍,c与d同周期,d的原子半径小于c。

下列叙述错误的是()

A.d元素的非金属性最强

B.它们均存在两种或两种以上的氧化物

C.只有a与其他元素生成的化合物都是离子化合物

D.b、c、d与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键

【答案】D

【解析】M层有1个电子的元素是Na;最外层电子数是内层电子数2倍,则核外电子排布有两个电子层,分别为2、4,b是碳元素;c元素的最高化合价和最低化合价的绝对值和为8,最高化合价是最低化合价绝对值的3倍,则该元素的最高化合价和最低化合价分别是+6、-2价,故为S;第三周期原子半径比硫小的元素是氯,即为d。

上述非金属元素中氯的非金属性最强,A项正确;Na可以形成氧化物Na2O、Na2O2,C可以形成氧化物CO、CO2,S的氧化物有SO2、SO3,Cl的氧化物有Cl2O、ClO2、ClO3等多种氧化物,B项正确;Na为金属元素,与其他元素形成的化合物都是离子化合物,C项正确;碳形成的有机物如CH3CH3,既有极性键,又有非极性键,D项错误。

【考点定位】本题考查元素推断及相关物质的结构与性质。

【名师点睛】本题将短周期元素推断、原子结构、元素周期律、元素化合物及化学键知识结合在一起考查是物质结构元素周期律部分考查的常见题型。

从原子结构、元素在周期表中的位置及元素的性质准确推断元素是得分的关键;还要熟悉常见元素单质及其化合物的性质、把握化学键的概念。

题目难度中等。

8.【2015江苏化学】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,Y是至今发现的非金属性最强的元素,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,W的单质广泛用作半导体材料。

下列叙述正确的是()

A.原子最外层电子数由多到少的顺序:

Y、X、W、Z

B.原子半径由大到小的顺序:

W、Z、Y、X

C.元素非金属性由强到弱的顺序:

Z、W、X

D.简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序:

X、Y、W

【答案】A

【解析】四种元素都是短周期元素,且原子序数依次增大,X原子最外层有6个电子,推出X:

O,Y是至今发现的非金属性最强的元素,推出Y:

F,Z在周期表中处于周期序数等于族序数的位置,推出Z:

Al,W的单质广泛用作半导体材料,推出W:

Si,A、四种元素的原子最外层电子数分别是:

6、7、3、4,最外层电子数由多到少的顺序是:

F、O、Si、Al,故A正确;B、原子半径:

电子层数越多,半斤越大,同周期从左向右半斤依次减小(稀有气体除外),原子半径由大到小的顺序是:

Al>Si>O>F,故B错误;C、Al是金属,主要体现非金属性,故C错误;D、氢化物越稳定,其非金属性越强,非金属性F>O>Si,氢化物稳定性:

HF>H2O>SiH4,故D错误。

【考点定位】考查元素周期表的结构、元素周期律及元素性质。

【名师点睛】设计元素周期律、元素周期表的结构,以元素及其化合物性质作铺垫,进行考查元素周期表和元素周期律,熟记元素及其化合物特殊的性质:

氟是至今非金属性最强的元素,无正价,硅单质广泛用于半导体材料等等,掌握基础知识,对知识熟练运用。

9.【2015上海化学】短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和丁的原子核外均有两个未成对电子,乙、丙、丁最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应。

下列说法错误的是()

A.元素丙的单质可用于冶炼金属B.甲与丁形成的分子中由非极性分子

C.简单离子半径:

丁>乙>丙D.甲与乙形成的化合物均有氧化性

【答案】D

【解析】短周期元素甲、乙、丙、丁的原子序数依次增大,甲和丁的原子核外均有两个未成对电子,则甲的核外电子排布是1s22s22p2,甲是C元素,丁的核外电子排布可能是1s22s22p63s23p2,或1s22s22p63s23p4,由于乙、丙、丁最高价氧化物对应的水化物两两之间能相互反应则丁是核外电子排布的1s22s22p63s23p4,是S元素,丙是Al元素,甲是Na元素。

A.由于Al元素的金属活动性较强,一般的还原剂不能把其从化合物中置换出来,要用电解熔融的Al2O3的方法冶炼,正确。

B.C与S元素形成的化合物CS2中的化学键是极性共价键,由于两个S原子在C原子的两侧,键角180°,所以形成的分子是非极性分子,正确。

D.C形成的化合物CO有强的还原性,CO2有弱的氧化性;Na形成的化合物Na2O2有强的氧化性,而Na2O则氧化性很弱,错误。

【考点定位】考查元素周期表、元素周期律的应用的知识。

【名师点睛】元素周期表是学习化学的工具,元素周期律是化学学习的重要规律。

利用元素周期表、元素周期律,结合元素的位、构、性三者的密切关系进行元素推断是化学重要的知识。

元素原子的核外电子层数是元素在周期表的周期数,最外层电子数是元素原子所在的主族序数,同一周期随着元素原子序数的增大,原子半径逐渐减小,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同一主族的元素从上到下,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。

电子层结构相同的离子核电荷数越大,原子序数越大,离子半径越小,电子层结构不同的离子,离子核外电子层数越多,离子半径就越大。

金属的冶炼方法与金属活动性强弱有关,要掌握金属活动性及冶炼方法,结合物质的性质进行判断,确定其正确性。

10.【2015浙江理综化学】右下表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素的核电荷数为X元素的2倍。

下列说法正确的是()

X

Y

Z

W

T

A.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次增大

B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次增强

C.YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力

D.根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性,T2X3具有氧化性和还原性

【答案】D

【解析】短周期元素中,同主族元素核电荷数具有2倍倍数关系的是O和S,根据元素在周期表中的位置可知X为O,Y为Si,Z为P,W为S,T为As。

原子半径P>S>O,氢化物的热稳定性PH3

【考点定位】本题主要是考查位置、结构与性质、元素周期表与元素周期律,涉及O、S、Si、P、A

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