
第八單元 金屬和金屬材料 課題1 金屬材料 【化學(xué)用語天天練】 1、寫出下列常見物質(zhì)的化學(xué)式 銅 鈣 汞 銀 氧化銅 氧化鈣 氧化汞 氧化銀 2、寫出鐵絲在純氧中燃燒的方程式 3、為了驗證細鐵絲在純氧中燃燒產(chǎn)生“火星四射”現(xiàn)象的和鐵絲中的含碳量有關(guān),請你設(shè)計的實驗方案證明 。 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.認識金屬材料與人類生活和社會發(fā)展的密切關(guān)系; 2.了解常見金屬的物理性質(zhì)及合金的特點;了解物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系。 【學(xué)習(xí)探索】 一、幾種重要的金屬 1.金屬材料包括 和 。 2.人類使用的材料經(jīng)歷了從石器時代進入 時代,繼而進入 時代。而 的利用僅僅是100多年前的事情,但因其具有 和 等優(yōu)良的性能,年產(chǎn)量已超過銅,位于鐵之后,居第 位。 3.金屬的一些物理性質(zhì)和用途 有 ,能壓成薄片 有 ,可以拉成絲 4. 金屬的特性 大多數(shù)金屬都呈 色,但銅卻呈 色,金呈 色;在常溫下,大多數(shù)金屬都是 體,而體溫計中的 卻是液態(tài)。 5.討論 (1)為什么菜刀、鐮刀、錘子等用鐵制而不用鋁制? 是因為 。 (2)銀的導(dǎo)電性比銅的好,為什么電線一般用銅制而不用銀制? 是因為 。 (3)為什么燈泡里的燈絲用鎢制而不用錫制?如果用錫制的話,可能會出現(xiàn)什么情況?是因為 ??;如果改用錫制,可能會造成的后果是 。 (4)為什么有的鐵制品如水龍頭等要鍍鉻?如果鍍金怎么樣?是為了 。 6.決定物質(zhì)用途的因素 物質(zhì)的_______在很大程度上決定了物質(zhì)的用途,但這不是唯一的決定因素。在考慮物質(zhì)的用途時,還需要考慮________、_________、____________、_______________,以及_______________和對環(huán)境的影響等多種因素。 二、合金 1.合金:在金屬中 某些 或 ,就可以制得具有 的 。合金屬于 (填“純凈物”或“混合物”)。 2.鐵合金 (1) 是使用最多的金屬材料?! ? 和 是 不同的兩種鐵合金。 (2)純鐵較 (填“軟”或“硬”,下同),生鐵比純鐵 。 (3)不銹鋼不僅比純鐵 。而且 性能比純鐵好得多。 3.實驗8-1 比較合金和組成它的純金屬硬度的方法: 。 4.討論 (1)武德合金(鉛、鉍、錫和鎘組成的合金),主要用于 。 (2)根據(jù)提供的數(shù)據(jù)及合金的用途,你得到的啟示。 5.合金與組成他們的純金屬比較: (1) 更高;(2) 更好;(3) 變低。 所以我們?nèi)粘J褂玫慕饘俨牧希蠖鄶?shù)是 。 6.鈦和鈦合金 (1)鈦和鈦合金熔點 ,密度 , 好,易于 、 性能好等。 (2)鈦和鈦合金 性能非常好,可用于制造 。 (3)鈦合金與人體具有很好的 性,可以用來制造 等。 (4)形狀記憶合金是具有 效應(yīng)的合金。被廣泛用于 。 7.課外實驗-淬火與回火 (1) 和 是金屬熱處理中常用的兩種方法。 (2)現(xiàn)象:淬火: ; 回火: 。 (3)經(jīng)過淬火后的鋼,其 和 性增強, 和 卻降低。 (4)淬火后的鋼再經(jīng)回火后,其 可部分恢復(fù)。 【學(xué)以致用】 1.下列物質(zhì)中,常溫下呈黃色的是 ( ) A. 金 B. 鐵 C. 碘 D. 銅 2.下列物質(zhì)的用途,主要利用其化學(xué)性質(zhì)的是 ( ) A. 用鎢制作燈絲 B. 用鋁制作導(dǎo)線 C. 石墨制鉛筆芯 D. 用澄清石灰水檢驗二氧化碳 3.下列物質(zhì)的性質(zhì)與用途對應(yīng)關(guān)系錯誤的是 ( ) A. 金剛石硬度大,可用于切割玻璃 B. 木炭具有吸附性,可用作燃料 C. 氮氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可用作保護氣 D. 鎢的熔點高,可用于制作燈絲 4.(1)地殼中含量最多的金屬元素是 ?(填元素符號)。 (2)熔點最低的金屬是 ?(填元素符號)。 (3) 年產(chǎn)量最高的金屬是 ?(填元素符號)。 5.化學(xué)是研究物質(zhì)性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)與變化規(guī)律的科學(xué)。請回答下列問題: (1)生鐵和鋼都是鐵的合金,二者性能差異很大的原因是什么? 。 (2)金剛石和石墨都是由碳元素組成,為什么它們的物理性質(zhì)存在著明顯差異? 。 (3)一氧化碳和二氧化碳的元素組成相同,但化學(xué)性質(zhì)為什么不同? 。 課題2 金屬的化學(xué)性質(zhì) 課時1 【化學(xué)用語天天練】 1、用化學(xué)式或元素符號完成下列各題: 熔點最高的金屬 熔點最低的金屬 目前年產(chǎn)量最多的金屬 地殼中含量最多的金屬 人體中含量的最多的金屬元素 導(dǎo)電性導(dǎo)熱性最好的金屬 常見的紫紅的金屬 常見的金黃的金屬 2、一般地,合金比組成它的金屬具有 、 、 等優(yōu)良性能。 3、書寫下列化學(xué)方程式 鎂和氧氣反應(yīng) 鐵和氧氣反應(yīng) 銅和氧氣反應(yīng) 鎂和稀鹽酸反應(yīng) 鋅和稀硫酸反應(yīng) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.知道鐵、鋁、銅等常見金屬與氧氣的反應(yīng); 2.初步認識常見金屬與鹽酸、硫酸的置換反應(yīng) 【學(xué)習(xí)探索】 一、金屬與氧氣(O2)反應(yīng) 1.學(xué)過的金屬與O2的反應(yīng),寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。 。 2.Mg、Al (1)在 下,就與O2反應(yīng)。 化學(xué)方程式: ?。弧 ?。 (2)鋁(Al)有很好的 性能,這是因為 。 3.Fe、Cu (1)在常溫下, ,在 下可與氧氣反應(yīng)。 化學(xué)方程式: ??; 。 4.金(Au) 化學(xué)性質(zhì) ,即使在 條件下, 。 結(jié)論:以上三組金屬的活潑程度: ?。尽 。尽 ? 。 二、金屬與鹽酸、稀硫酸的反應(yīng) 1. 探究-金屬與鹽酸、稀硫酸的反應(yīng) 2. 置換反應(yīng) (1)寫出下列方框中物質(zhì)的類別 ?。?)置換反應(yīng):由 和 反應(yīng),生成 和 的反應(yīng)。 【學(xué)以致用】 1.收藏家收藏的清末鋁制品,至今仍然十分完好,其主要原因是 ( ) A. 鋁不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng) B. 鋁的氧化物容易發(fā)生還原反應(yīng) C. 鋁不易被氧化 D. 鋁表面致密的氧化膜阻止鋁進一步被氧化 2.(雙選)下列物質(zhì)可通過金屬與酸直接反應(yīng)得到的是 ( ) A. FeCl3 B. CuCl2 C. ZnCl2 D. MgCl2 3.向5.6g含兩種雜質(zhì)的鐵粉樣品中加入足量的稀鹽酸,充分反應(yīng)后共產(chǎn)生0.2g氫氣,則該樣品中所含雜質(zhì)可能是 ( ?。?A.鋅和銅 B.鋅和鎂 C.鋁和鎂 D.碳和銅 點燃 4.指出下列反應(yīng)的基本類型(化合反應(yīng)、分解反應(yīng)、置換反應(yīng)) (1) 3Fe+2O2 ====== Fe3O4 高溫 (2) Cu + 2AgNO3 ==== Ag + Cu(NO3)2 高溫 (3) CaCO3 ===== CaO + CO2 ↑ 點燃 (4) 3CO+Fe2O3 ===== 2Fe + 3CO2 (5) 2CO + O2 ===== 2CO2 5.將1g含鎂48%的鎂鋁合金(不含其他元素)粉末在氧氣中加熱,至反應(yīng)完全。①該合金中鎂消耗氧氣的質(zhì)量最多是多少?②該合金與氧氣反應(yīng)后生成固體的質(zhì)量最多是 (計算結(jié)果保留一位小數(shù))。 課題2 金屬的化學(xué)性質(zhì) 課時2 【化學(xué)用語天天練】 1、寫出下列化學(xué)方程式 鋁和氧氣反應(yīng) 鋁和鹽酸反應(yīng) 2、鐵和鹽酸反應(yīng)的現(xiàn)象 3、鐵和硫酸銅反應(yīng)方程式 4、完成一種表示置換反應(yīng)的通式:單質(zhì)(I)+化合物(I)=單質(zhì)(Ⅱ)+ 。 根據(jù)已學(xué)知識填表: 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.初步認識常見金屬與某些金屬化合物溶液的置換反應(yīng),能用置換反應(yīng)解釋一些與日常有關(guān)的化學(xué)問題; 2.能用金屬活動性順序?qū)τ嘘P(guān)的置換反應(yīng)進行簡單的判斷,并能利用金屬活動性順序解釋一些與日常生活有關(guān)的化學(xué)問題。 【學(xué)習(xí)探索】 三、金屬活動性順序 1.鐵和硫酸銅溶液的反應(yīng) 現(xiàn)象: 。 化學(xué)方程式: 。 2.探究-金屬活動性順序 3.金屬活動性順序 金屬活動性順序可以給你以下判斷的依據(jù): (1)在金屬活動性順序里,金屬的位置越靠 ,它的活動性就越 。 (2)在金屬活動性順序里,位于 前面的金屬能置換出鹽酸或稀硫酸中的 。 (3)在金屬活動性順序里,位于 的金屬能把位于 的金屬從它們 里置換出來。 4. 金屬及其化合物轉(zhuǎn)化關(guān)系圖 (1) 完成金屬及其化合物相互轉(zhuǎn)化關(guān)系圖 FeCl2 CuCl2 Fe3O4 Fe Cu CuO FeSO4 H2 CuSO4 (2)寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 【學(xué)以致用】 1.將用砂紙打磨后的鐵絲插入CuSO4溶液中,一段時間后,下列敘述正確的是 ( ?。?A.溶液的質(zhì)量增加 B.溶液由藍色變成無色 C.溶液中產(chǎn)生大量氣泡 D.溶液中鐵絲表面有紅色物質(zhì)生成 2.某同學(xué)在探究X、Y、Z三種金屬的活動性順序時,做了如下實驗:①把X和Y分別放入稀硫酸中,X表面產(chǎn)生大量氣泡,Y表面無明顯現(xiàn)象;②將Y放入Z的硝酸鹽溶液中,Y表面有Z析出。下列金屬活動性由強到弱的順序正確的是 ( ) A.Z>Y>X B.X>Z>Y C. X>Y>Z D. Y>Z>X 3.驗證鋁、銅、銀的金屬活動性強弱,小明設(shè)計了以下四組實驗,下列說法不正確的是 ( ?。?A.通過①②實驗,可以證明金屬活動性Al>Cu B.通過①②③實驗,可以證明金屬活動性Al>Cu>Ag C.若要用實驗④證明金屬活動性Al>Cu,X可以為Al,Y為CuSO4溶液 D.若要用實驗④證明金屬活動性Cu>Ag,X可以為Cu,Y為AgNO3溶液 4.討論:有某些不法商販用黃銅(Cu、Zn合金)假冒黃金欺騙消費者,如果是你,你將用哪些方法來戳穿他們的謊言?(請說出方法、現(xiàn)象、結(jié)論) 課題3 金屬資源的利用和保護 課時1 【化學(xué)用語天天練】 1、用化學(xué)式書寫常見金屬活動順序 2、寫出下列化學(xué)方程式 鋁和硝酸銀溶液 鋁和硫酸銅溶液 鋁和稀硫酸 鋅和硫酸銅溶液 3、填寫下列表格(“混合物” 欄中括號內(nèi)為雜質(zhì)) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.知道一些常見金屬如鐵、鋁、銅等的礦物,了解從鐵礦石中將鐵還原出來的方法; 2.會根據(jù)化學(xué)方程式對含有某些雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物進行有關(guān)計算。 【學(xué)習(xí)探索】 一、金屬資源 1.金屬資源的存在形成:少數(shù)很不活潑的金屬如 和 等有 形式存在外,其余都以 形式存在。 2.常見礦石及其主要成分的化學(xué)式 二、鐵的冶煉 1.實驗室模擬煉鐵原理 (1)現(xiàn)象: ?。? 。 (2)化學(xué)方程式: 。 (3)實驗注意點 ①因為煉鐵需要在 條件下進行,所以使用 ??;或者給酒精燈 ,這樣做目的是 。 ②實驗時要先 ,再 ??;目的是 。 ③如何證明裝置內(nèi)的空氣已經(jīng)排盡? 。 ④實驗結(jié)束時,熄滅酒精噴燈前是否需要將試管與玻璃管分開? ,這是因為 。 ⑤裝置后面導(dǎo)管處的酒精燈的作用是 。 2.原料(高爐煉鐵) (1)鐵礦石 主要用 礦和 礦 (2)焦炭 ① 作用一是 ,其反應(yīng)的方程式為 。 ② 作用二是 ,其反應(yīng)的方程式為 。 (3)石灰石:作用是 。 3.設(shè)備: 。 該區(qū)域發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: ?。? 。 該區(qū)域發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: ??; 。 出渣口在出鐵口上方的原因是 。 4.含雜質(zhì)的反應(yīng)物或生成物的有關(guān)計算 (1).用1000t純的氧化鐵可以煉出純鐵的質(zhì)量是多少? (2).用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦可以煉出純鐵的質(zhì)量是多少? (3).用1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石,理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質(zhì)量是多少? 【學(xué)以致用】 1.高爐煉鐵的主反應(yīng)為,下列 說法正確的是( ) A. 該反應(yīng)既是氧化還原反應(yīng)又是置換反應(yīng) B. CO由焦炭和焦炭燃燒所產(chǎn)生的CO2反應(yīng)而來 C. 所得產(chǎn)物為生鐵,含碳量比鋼低 A D. 高爐尾氣對環(huán)境無影響,可直接排放 B ② ① A 2.如圖所示是實驗室模擬工業(yè)煉鐵的裝置圖。關(guān)于該實驗,請回答問題 (1)寫出圖中標(biāo)有序號的儀器名稱 ① ,② 。 (2)實驗過程中,先要進行的是__________ 。(填Ⅰ或Ⅱ) Ⅰ.點燃酒精噴燈 Ⅱ.通一氧化碳 (3)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 , B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 , 反應(yīng)結(jié)束先熄滅 (填 “酒精燈”或“酒精噴燈”),繼續(xù) , 目的是 、 。 (4)該裝置的不足之處是 。 3.冶煉2 000 t含雜質(zhì)3%的生鐵,需要含F(xiàn)e3O4 90%的磁鐵礦石的質(zhì)量是多少? 課題3 金屬資源的利用和保護 課時2 【化學(xué)用語天天練】 1、高爐煉鐵的原理(請用文字敘述): 2、請用化學(xué)方程式表示煉鐵中焦炭的作用: 3、某鋼鐵廠每天需消耗5 000 t含F(xiàn)e2O3 76%的赤鐵礦石,該廠理論上可日產(chǎn)含F(xiàn)e 98%的生鐵的質(zhì)量是多少?(寫出計算過程;Fe-56 C-12 O-16) 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.了解金屬銹蝕的條件以及防止金屬銹蝕的簡單方法; 2.知道廢舊金屬對環(huán)境的污染,認識回收利用廢舊金屬等金屬資源保護的重要性。 二、金屬資源的保護 1.探究-鐵制品銹蝕的條件 (1)鐵銹主要成分的化學(xué)式是 ,由此你推測鐵生銹應(yīng)和 、 有關(guān)。 (2)實驗與現(xiàn)象分析 2.討論-如何防止鐵制品生銹 。 3.討論-自行車各部件的防銹方法 支架用 方法。 鏈條用 方法。 鋼圈用 方法。 4.常見的防銹方法: 在鋼鐵表面 、 、鍍耐磨和耐腐蝕的 及制造耐腐蝕的合金如 等。 5.金屬資源的保護 (1)礦物的儲量 ,而且 ?。ㄌ睢澳堋被颉安荒堋保┰偕?。 (2)保護金屬資源的措施: ① 防止 。 ② 金屬的 。(不僅節(jié)約金屬資源還可以 ?。?③ 開采礦物。 ④ 尋找 。(如 ?。?6.討論-稀土 (1)稀土是 的統(tǒng)稱。是 (填“可再生”或“不可再生”)的重要戰(zhàn)略資源。 (2)稀土有 的美譽。 (3)稀土廣泛應(yīng)用于 、 、 、 等尖端科技領(lǐng)域。 (4)我國稀土生產(chǎn)量和消費量均居世界 ,但在生產(chǎn) 產(chǎn)品方面遠落后于發(fā)達國家,且在稀土開采和生產(chǎn)過程中存在著 、 和 等問題。 【學(xué)以致用】 1.小明用三枚潔凈無銹的鐵釘,設(shè)計如圖所示實驗,探究鐵生銹的條件。下列說法錯誤的是( ) A.乙試管中植物油的作用是隔絕空氣 B.只有甲試管中的鐵釘有明顯銹跡 C.乙丙兩支試管的實驗現(xiàn)象說明鐵生銹需要水 D.實驗表明鐵生銹是鐵與空氣和水共同作用的結(jié)果 2. 下列有關(guān)生活經(jīng)驗的說法錯誤的是( ) A.螺絲上涂油可防止生銹 B.菜刀使用完后,用水洗凈,并擦干可防止生銹 C.經(jīng)常用鋼絲球洗刷鋁鍋可延長使用壽命 D.回收廢舊電池中的汞可減少對環(huán)境的污染 3. 防止自行車鋼圈銹蝕的方法中,錯誤的是( ) A.保持鋼圈的清潔干燥 B.鋼圈外涂一層機油 C.被雨淋濕后立刻用布擦干再涂機油 D.被雨淋濕后立刻用機油涂在鋼圈上 4. 下列關(guān)于金屬資源的說法中,不正確的是( ) A.自然界中除少數(shù)很不活潑的金屬如金、銀等以單質(zhì)形式存在外,其余都以化合物形式存在 B.自然界中的金屬資源是取之不盡的 C.防止金屬銹蝕、回收利用廢舊金屬可以保護金屬資源和環(huán)境 D.合理開發(fā)礦物、尋找金屬代用品都是保護金屬資源的有效途徑 5.鐵及其合金在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。(1)近年來,我國高鐵建設(shè)促進了經(jīng)濟、社會的快速發(fā)展。制造鐵軌的材料是鐵合金,與純鐵相比較,鐵合金具有 (答一點)的優(yōu)良性能。(2)生活中用鐵鍋炒菜,主要利用了鐵的 性。(3)工業(yè)上用赤鐵礦(主要成分為氧化鐵)煉鐵,其反應(yīng)原理是 。(4)鐵生銹實際上是鐵與空氣中的 等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程,為了防止家中常用的鐵鍋生銹,你的做法是 。 (5)除防止金屬腐蝕外,請再寫出一條保護金屬資源的有效途徑 。 實驗活動4 金屬的物理性質(zhì)和某些化學(xué)性質(zhì) 【實驗?zāi)康摹?1. 鞏固和加深對金屬性質(zhì)的認識。2. 培養(yǎng)實驗設(shè)計能力。 【實驗用品】 試管、試管夾、酒精燈、坩堝鉗、電池、導(dǎo)線、小燈泡、火柴。 鎂條、鋅粒、鋁片、鐵片、鐵粉、銅片、黃銅片(或白銅片)。 稀鹽酸、稀硫酸、硫酸銅溶液、硝酸銀溶液。 你還需要的實驗用品: 。 【實驗步驟】 【問題與交流】 1. 金屬片在實驗前都需要 處理,這是因為 。 2. 鐵是銀白色金屬。在上述實驗中,觀察到的鐵片和鐵粉是什么顏色的 ,你有什么問題?查閱資料,與同學(xué)交流。 金屬酸現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式鎂稀鹽酸稀硫酸鋅稀鹽酸稀硫酸鐵稀鹽酸稀硫酸銅稀鹽酸稀硫酸實驗 分析1.能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的金屬是 。 2.不能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的金屬是 。 3.相同條件下,四種金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度 > > > 。判斷金屬活動性強弱的方法: 單質(zhì)(I)單質(zhì)(Ⅱ)相應(yīng)的置換反應(yīng)的化學(xué)方程式(各舉一例)A金屬非金屬B金屬(I)金屬(Ⅱ)C非金屬金屬D實驗現(xiàn)象反應(yīng)的化學(xué)方程式鋁絲浸入硫酸銅溶液中銅絲浸入硝酸銀溶液中銅絲浸入硫酸鋁溶液中討論1.上述能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式的特點是 。 2.上述發(fā)生的反應(yīng)屬于 。(基本反應(yīng)類型) 3.通過上述實驗可以得出鋁、銅、銀的金屬活動性順序為 。 4.金屬在進行實驗前都需要 處理,這是為了 。判斷金屬活動性強弱的方法:實驗 裝置現(xiàn)象① ② ③ 實驗分析現(xiàn)象 與現(xiàn)象 對比,說明 。 現(xiàn)象 與現(xiàn)象 對比,說明 。結(jié)論鐵制品銹蝕的過程,實際上是鐵與空氣中的 、 等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程。討論1.在進行實驗②時,往往會發(fā)現(xiàn)鐵釘有少量銹斑,其原因是 ,其改進方法為 。 2.鐵銹很 , ?。ㄌ睢澳堋被颉安荒堋保┳璧K里層的鐵繼續(xù)與氧氣、水等反應(yīng)。 因此鐵生銹后 ?。ㄌ睢皯?yīng)該”或“不應(yīng)該”)將鐵銹及時除去, 3.為什么鋁的金屬活動性比鐵強,而鋁卻不易銹蝕? 。內(nèi)容實驗步驟現(xiàn)象結(jié)論1. 金屬的物理性質(zhì)(1)觀察并描述鎂、鋁、鐵、銅的顏色和光澤鎂: ?。?鋁: ??; 鐵: ??; 銅: 。(2)采用 的方法,比較銅片和鋁片、銅片和黃銅片(或白銅片)的硬度。硬度: 銅片 鋁片 銅片 黃銅片(3)設(shè)計實驗證明金屬具有導(dǎo)電性(或?qū)嵝浴⒀诱剐裕D愕膶嶒灧桨福ㄎ淖只驁D示)2. 金屬的化學(xué)性質(zhì)(1)將一小塊銅片放入試管中,并在酒精燈上加熱試管,觀察銅片表面的變化。(2)向5支試管中分別放入少量鎂條、鋁片、鋅粒、鐵片、銅片,然后分別加入5mL稀鹽酸(或稀硫酸)、觀察現(xiàn)象。 如果有氣體生成,判斷生成的氣體是什么,你的判斷方法是:(3)請你設(shè)計并進行實驗,比較鐵、銅、銀的金屬活動性強弱。 實驗步驟(文字或圖示)現(xiàn)象結(jié)論
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