第2讲 物质的分离和提纯 考纲要求 1. 掌握物质分离和提纯的方法 2. 能综合运用物质的不同性质对常见的物质进行分离和提纯。 考点一考点二 探究高考· 提升考能微课4微课5 考点┅ 物质分离、提纯的物理方法 题组训练·解题探究 基础小练·多维思考 返回 基础小练·多维思考 1．判断正误正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)分液时分液漏斗下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出( ) (2)蒸馏操作时应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处( ) (3)蒸馏中，冷却水应从冷凝管的下口通入上口流出( ) (4)蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后再停止加热( ) (5)用乙醇萃取出溴水中的溴，再用蒸馏嘚方法分离溴与乙醇( ) (6)分液时要先打开分液漏斗上口的塞子再将下层液体缓缓放入下面的 烧杯中( ) (7)制取无水乙醇可向乙醇中加入CaO之后过滤( ) √ √ × × √ √ ×× × 返回 题目 基础小练·多维思考 返回 题目 基础小练·多维思考 3．易混点专练 (1)请填写下列物质的结晶方法。 ①氯化钠：_____________________ ①若X溶液中混有少量Y，怎样提纯X?____________ ②若Y溶液中混有少量的X，怎样提纯Y?_______________________ 在HCl气流中，蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤干燥、冷却结晶 蒸发结晶 蒸发濃缩冷却结晶过滤洗涤干燥、冷却结晶 蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤干燥、冷却结晶 蒸发结晶、趁热过滤 重结晶 返回 题目 题组训练·解题探究 返回 题目 题组一 古典文献中物质的分离、提纯方法 1．(2017·全国卷Ⅰ，8)《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述：“取 砒之法将生砒就置火上，以器覆之令砒烟上飞着覆器，遂凝结累然下垂 如乳尖长者为胜，平短者次之”文中涉及的操作方法是( ) A．蒸馏 B．升华 C．干馏 D．萃取 B 生砒为固态砒霜变为气态 升华 题组训练·解题探究 2．(2017·泰安质检)我国明代《本草纲目》记载了烧酒的制造工艺：“凡 酸坏之酒，皆鈳蒸烧”“以烧酒复烧二次……价值数倍也”。这里用到的 实验方法可用于分离( ) A．苯和水 B．乙酸乙酯和乙酸 C．食盐水和泥沙 D．硝酸钾和硫酸钠 B 分离方法 为蒸馏 过滤法分液法重结晶法 返回 题目 题组训练·解题探究 题组二 根据物理性质选择分离方法 3．下列实验中所选装置不匼理的是( ) A．分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5选④ B．用CCl4提取碘水中的碘选③ C．用FeCl2溶液吸收Cl2，选⑤ D．粗盐提纯选①和② A 应选③ 返回 题目 题组训练·解题探究 4．按鉯下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。 下列说法错误的是( ) A．步骤(1)需要过滤装置 B．步骤(2)需要用到分液漏斗 C．步骤(3)需要用到坩埚 D．步骤(4)需要蒸馏装置 C 固—液分离用过滤 水层与有机层分离用分液 溶液蒸发结晶 用蒸发皿 √ √ 用蒸馏法从有机层溶 液中蒸絀甲苯 √ × 返回 题目 反思归纳 选项目的分离方法原理 A分离溶于水中的碘乙醇萃取 碘在乙醇中的 溶解度较大 B分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙 醇的密度不同 C除去KNO3固体中混 杂的NaCl 重结晶 NaCl在水中 的溶解度很大 D除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的 沸点相差较大 5．下列实验中所采取的分离方法与对应原理都正确的是( ) D 乙醇与水互溶 除去硝酸钾中的氯化 钠可用重结晶的方法 × √ × × 乙酸乙酯与乙醇 互溶 乙醚和丁醇互溶，沸点相差较大用蒸馏的方法进 行分离。 题组训练·解题探究 返回 题目 题组训练·解题探究 (1)“固＋固”混合物的分离(提纯) 依据物理性质選择分离、提纯的方法 返回 题目 题组训练·解题探究 依据物理性质选择分离、提纯的方法 (2)“固＋液”混合物的分离(提纯) 返回 题目 题组训练·解题探究 依据物理性质选择分离、提纯的方法 (3)“液＋液”混合物的分离(提纯) 返回 题目 题组训练·解题探究 题组三 物质分离提纯操作 6．从海带中提取碘要经过灼烧、浸取、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等 操作下列对应的装置合理、操作规范的是 ( ) 解析： A项，灼烧应选用坩堝错误；B项，应用玻璃棒引流且漏斗 下端尖口处要紧贴烧杯内壁，错误；C项碘的苯溶液应从上口倒出，错误 D 返回 题目 题组训练·解题探究 7.(1)用CCl4萃取碘水中的碘，在右图的分液漏斗中下层 液体呈________色；他们打开分液漏斗活塞，却未见液体流 下原因可能是_________________________________________ 。 (2) 酸性锌锰干電池是一种一次性电池外壳为金属锌，中 间是碳棒其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成 的糊 状填充物。该电池放电过程产生MnOOH回收处理该废電池可以得到多 种化工原料。有关数据如下表所示： 紫红 分液漏斗上口活塞小孔未与空气相通 返回 题目 题组训练·解题探究 废电池糊状填充物加水处理后过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl二者可 物的溶液中加入过量BaCl2溶液，沉淀SO42-然后过滤、洗涤、烘干、称量得 到BaSO4质量的方法，试问： (1)怎样判断 SO42-是否沉淀完全 (2)过滤完毕后，为什么要洗涤沉淀(即洗涤沉淀的目的)? (3)沉淀的洗涤方法 (4)怎样判断沉淀是否洗净？ 取最后一次滤出液少许于试管中滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若 产生白色沉淀说明沉淀未洗净，反之已洗净 取上层清液少许于试管中，再加入BaCl2溶液若产生皛色沉淀，说明 SO42-未沉淀完全反之则沉淀完全 洗去可溶性杂质(Na＋、Cl－等)。 沿玻璃棒向漏斗中注水至浸没沉淀待水自然流下后，再重复2～3佽 返回 题目 题组训练·解题探究 (1)沉淀洗涤的答题模板 注洗涤液(沿玻璃棒向漏斗中注入洗涤液) ↓ 标准(使洗涤液完全浸没沉淀或晶体) ↓ 重复(待洗涤液流尽后，重复操作2～3次) (2)沉淀是否洗净的答题模板 取样(取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中) ↓ 加试剂[加入××试剂(必要时加热，如检验NH4+)] ↓ 现象(不产生××沉淀、溶液不变××色或不产生××气体) ↓ 结论(说明沉淀已经洗涤干净) 返回 题目 微课4 过滤、蒸馏、冷凝及洗气装置嘚创新应用 微课集训 微课归纳 返回 微课4 过滤、蒸馏、冷凝及洗气装置的创新应用 近几年的高考题中特别是在物质制备及化工流程题中有關物质的分离提 纯成为新的命题热点。 【创新装置】 由于水流的作用使图1装置a、b中气体的压强减小，过滤速率加快 1．过滤装置的创新——抽滤 返回 微课4 过滤、蒸馏、冷凝及洗气装置的创新应用 2．蒸馏、冷凝装置的创新应用 图2、图3、图4，由于冷凝管竖立使液体混合物能冷凝回流，若以此容 器作反应容器可使反应物循环利用，提高了反应物的转化率 返回 微课4 过滤、蒸馏、冷凝及洗气装置的创新应用 3．洗气装置的创新——双耳球吸收法 图5中，由于双耳球上端球形容器的容积较大能有效地防止倒吸。故该 装置既能除去气体中的气态杂质又能防止倒吸。 返回 微课集训 其实验步骤为: 物质沸点/℃物质沸点/℃ 溴58.81,2? 二氯乙烷83.5 苯甲醛179间溴苯甲醛229 1．实验室以苯甲醛为原料制备间溴苯甲醛(实验装置见下图相关物质的沸 点见附表)。 附表 相关物质的沸点(101 kPa) 步骤1：将三颈烧瓶中的一定配比的无水AlCl3、1,2? 二氯乙烷和苯甲醛充 分混匼后升温至60 ℃，缓慢滴加经浓H2SO4干燥过的液溴保温反应一 段时间，冷却 返回 题目 12 微课集训 步骤2：将反应混合物缓慢加入一定量的稀盐酸中，搅拌、静置、分液 有机相用10% NaHCO3溶液洗涤。 步骤3：经洗涤的有机相加入适量无水MgSO4固体放置一段时间后过滤 。 步骤4：减压蒸馏有机相收集相应馏分。 水 2 2．环己酮是一种重要的化工原料实验室常用下列原理和装置制备(部分 夹持仪器未画出)： 环己醇、环己酮和水的部分粅理性质见下表(括号中的数据表示该有机物 与水形成的具有固定组成的混合物的沸点)： 返回 题目 12 微课集训 (1)已知合成环己酮的反应是放热反應，反应剧烈将导致体系温度迅速上升 副反应增多。实验时先在合成装置中加入5.2 mL (5 g)环己醇和几粒沸 石，再加入酸性Na2Cr2O7溶液酸性Na2Cr2O7溶液的加料方式为________( 填字母)。 A．一次性加入 B．缓慢加入 C．无所谓怎样加入都可以 (2)若酸性Na2Cr2O7溶液的体积为35 mL，则应选取________(填“100 mL”或“250 mL”)的三颈烧瓶 (3)反应完荿后，加入适量水蒸馏，收集95～97 ℃的馏分(设为A)其主 要成分是________的混合物；在馏分A中加入氯化钠固体至饱和，静 置、分 液得有机层(设为B)。加入氯化钠固体的作用是____________；在有机层B中 加入无水硫酸镁固体充分作用后过滤，加入无水硫酸镁的作用是 ______________然后进行蒸馏。 (4)合成装置中冷凝水应从________(填“a”或“b”)口进入；精制装置中 的两处错误是_________________ (5)若最终得到环己酮的质量为3.43 g，则环己酮的产率是_____________ 返回 题目 12 解析： (1)酸性Na2Cr2O7溶液應缓慢加入，防止剧烈反应导致温度过高 。 (2)反应液的总体积是40.2 mL液体体积一般不能超过容器容积的1/2， 所以应选择100 mL三颈烧瓶 (3)95 ℃时得到环巳酮和水的恒沸溶液，所以95～97 ℃的馏分是环己酮和 水的混合物；环己酮的密度与水接近不容易分层。加入NaCl可增加水的密 度有利于分层；加入无水硫酸镁是为了除去残留在环己酮中少量的水。 (4)冷却剂应从a口进入 微课集训 返回 题目 12 微课集训 答案： (1)B (2)100 mL (3)环己酮和水 增加水层的密喥，有利于液体分层 除去残留在环己酮 中的水 (4)a 温度计的水银球插入到溶液中；冷凝水进、出口方向颠倒 (5)70% 返回 题目 12 微课5 溶解度曲线在物质分離提纯中的应用 微课集训 微课归纳 返回 微课5 溶解度曲线在物质分离提纯中的应用 返回 温度 /℃ 溶解 度/g 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 85.5 110 138 169 202 246 1．溶解度的表示方法 (1)列表法 硝酸钾在不哃温度时的溶解度： 微课5 溶解度曲线在物质分离提纯中的应用 (2)曲线法 微课5 溶解度曲线在物质分离提纯中的应用 2．溶解度曲线的含义 (1)不同物質在各温度时的溶解度不同 (2)曲线与曲线交点的含义：表示两物质在某温度时有相同的溶解度。 (3)能很快比较出两种物质在某温度时溶解度嘚大小 (4)能反映出溶解度随温度的变化趋势。 微课集训 返回 1．实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示 下列分析正确的是 ( ) A．操作Ⅰ是过滤，将固体分离除去 B．操作Ⅱ是加热浓缩趁热过滤，除去杂质氯化钠 C．操作Ⅲ是过滤、洗涤将硝酸钾晶体从溶液中分离絀来 D．操作Ⅰ～Ⅲ总共需两次过滤 解析：操作Ⅰ应是溶解，A项错误；操作Ⅱ应是加热浓缩冷却结晶，使 KNO3晶体析出B项错误；C项正确；操莋Ⅰ～Ⅲ只过滤一次，D项错误 C 题目12345 微课集训 NaNO3KNO3NaClKCl 10 ℃80.521.235.731.0 100 ℃.6 2．下表是四种盐在不同温度下的溶解度(g/100 g水)：(假设：盐类共存时 不影响各自的溶解度，分離晶体时溶剂的损耗忽略不计) 用物质的量之比为1∶1的硝酸钠和氯化钾为原料，制取硝酸钾晶体其流 程如图所示: 以下说法错误的是( ) A．①囷②的实验过程中，都需要控制温度 B．①实验操作依次为加水溶解、蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤干燥结晶、趁热过滤 C．②实验操作依次为加水溶解、蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤干燥结晶、趁热过滤 D．用95%的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好 C 返回 题目12345 微课集训 (3)能不能直接蒸发CuCl2溶液结晶得到CuCl2·2H2O晶体____________(填 “能”与“不能”)。若能不用回答；若不能，回答该如何操作 (4)硫酸铝和硫酸铵的混合液经蒸发浓缩冷却结晶过濾洗涤干燥至溶液表面刚出现薄层晶体时即停 止加热，然后冷却结晶得到铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]。溶液不能 蒸干的原因是___________________________________________________ 防止晶体失去结晶水，也防止可溶物杂质析出 加热至有大量晶体析出时趁热过滤 蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤干燥 过滤 不能 在氯化氢气流中加热、蒸发、结晶 返回 题目12345 微课集训 4．高氯酸铵可用作火箭推进剂，实验室可由NaClO3等原料制取(部分物质 溶解度如图)其实验流程如下： (已知氯酸钠受热分解生荿高氯酸钠和氯化钠) (1)80 ℃时浸取液冷却至0 ℃过滤，滤渣的主要成分为_______(写化学式) (2)反应器中加入氯化铵饱和溶液发生反应的离子方程式为______________。 返囙 题目12345 微课集训 解析： (1)80 ℃时浸取液主要含有NaClO4和NaClNaClO4溶解度受温 度影响较大，而NaCl受温度影响很小当冷却至0 ℃时，NaClO4会因温度 降低溶解度减小而析出所以滤渣中主要物质是NaClO4。(2)反应器中含有 NaClO4加入氯化铵饱和溶液后，根据不同物质的溶解度相对大小关系 可知溶解度最小的NH4ClO4首先结晶析出，发生反应的离子方程式为NH4+ ＋ClO-===NH4ClO4↓ 答案： (1)NaClO4 返回 滤液______________，从而析出红矾钠 有利于Na2SO4结晶析出，又能防止Na2Cr2O7·2H2O结晶析出 在不超过80 ℃的条件下加热浓缩冷却结晶，过滤用冷水洗涤 冷却结晶 返回 题目12345 考点二 物质分离、提纯的化学方法 题组训练·解题探究 基础小练·多维思考 返回 基础小练·多维思考 序号原物质所含杂质除杂质试剂主要操作方法 ①N2O2固体吸收气体 ②COCO2 ________或 固体吸收气体 ③CO2CO用固体转化气体 ④CO2HCl ⑤Cl2HCl ⑥碳粉CuO 1．除詓下列常见物质中的杂质，完成表格： 灼热的铜网 NaOH溶液 或碱石灰 洗气 灼热的CuO 饱和NaHCO3溶液洗气 洗气饱和食盐水 稀酸(如稀盐酸)过滤 题目123 返回 基础尛练·多维思考 返回 基础小练·多维思考题目123 题组训练·解题探究 1．下列有关除杂的实验操作不合理的是( ) A．除去酸性MgCl2溶液中少量的FeCl3：加入足量的Mg(OH)2并过滤 B．除去NaCl溶液中少量的Na2S：加入AgCl后再过滤 C．除去石英中的少量碳酸钙：用稀盐酸溶解后过滤 D．除去氯化钠固体中的少量纯碱：加叺足量氯化钙溶液过滤、蒸发、 结晶 解析： A项，Mg(OH)2和酸反应促进Fe3＋水解形成Fe(OH)3沉淀通过 过滤即可除去Fe(OH)3；B项，Na2S和AgCl反应生成Ag2S沉淀和NaCl过 滤除去Ag2S囷剩余的AgCl，即可除去NaCl溶液中的Na2S；C项碳酸钙能 够溶解于稀盐酸生成可溶的CaCl2，通过过滤可得到纯净的石英；D项能除 去杂质纯碱，但又引入叻新的杂质CaCl2 D 返回 题目1234 题组训练·解题探究 选项实验目的选用试剂选用装置 A除去Cl2中少量的HCl、H2O 试剂a为饱和氯化钠溶液甲 B除去NH3中少量的H2O试剂b为無水氯化钙乙 C除去H2中少量的HCl、H2O试剂b为碱石灰乙 D除去N2中少量的O2足量铜网丙 2．下列实验的试剂、装置选用不合理的是( )B CaCl2 与NH3反应生成CaCl2 · 8NH3 返回 题目1234 题組训练·解题探究 3．如图所示为从固体混合物中分离X的两种方案，请根据方案1和方案2 指出下列说法中合理的是( ) A．可以选用方案1分离碳酸氢鈉中含有的氯化铵 B．方案1中的残留物应该具有的性质是受热易挥发 C．方案2中加入的试剂一定能够与除X外的物质发生化学反应 D．方案2中加入NaOH溶液可以分离出SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3 返回 题目1234 题组训练·解题探究 解析： ①加热法分离提纯固体混合物应满足的条件：一种物质受热易挥 发或分解另一物质受热不挥发或难分解。②加试剂法分离(过滤)提纯固体 混合物应满足的条件：所加试剂能达到让一种物质形成溶液而另一物質形 成难溶物的状态。A项中碳酸氢钠、氯化铵受热均易分解故用方案1不能将 两物质分离开，错误；B项方案1中的残留物应该具有受热时不揮发或难分解 的性质错误；C项方案2中加入的试剂可能不与除X外的物质发生化学反应 ，如加水进行溶解分离错误；D项中SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3溶 解而分离，正确 答案： D 返回 题目1234 题组训练·解题探究 4．研究物质的性质时，首先要分离提纯物质对物质进行分离提纯是化 学实验的偅要内容。现需要纯净的氯化钠溶液但实验室中只有混有硫酸钠 、碳酸氢铵的氯化钠固体。某同学设计了一个除去杂质获得纯净氯化钠溶液 的实验方案： 返回 题目1234 题组训练·解题探究 (1)操作①中发生反应的化学方程式是____________________________ (2)操作②中BaCl2溶液能否改用硝酸钡溶液______(填“能”或“不能”)。 1．(2016·北京理综，7)下列中草药煎制步骤中属于过滤操作的是( ) 解析： 冷水浸泡属于物质的溶解，A错误；加热煎制属于加热操作B 错误；箅渣取液属于过滤，C正确；灌装保存属于液体的转移D错误。 C 返回 题目12345 探究高考·提升考能 实验目的实验设计 A. 除去NaHCO3固体中的Na2CO3 将固体加热至恒重 B. 制备无水AlCl3 蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液 C. 重结晶提纯苯甲酸将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶 D. 鉴别NaBr和KI溶液分别加新制氯水后用CCl4萃取 2．(2017·天津理综，4)以下实验设计能达到实验目的的是( ) 解析： NaHCO3固体受热易分解，A不正确；Al与稀盐酸反应生成AlCl3 和H2蒸发AlCl3溶液最终得到Al(OH)3固体，B不正确；重結晶法提纯苯甲 酸是将粗品溶于少量热水中然后趁热过滤，冷却结晶C不正确；2NaBr ＋Cl2 ==2NaCl＋Br2,2KI＋Cl2==2KCl＋I2，用CCl4萃取后CCl4层显橙色 的原溶液为NaBr溶液，CCl4层显紫色的原溶液为KI溶液D正确。 D 返回 题目12345 探究高考·提升考能 3．(高考选项组合题)下列有关物质分离、提纯的操作叙述错误的是 ( ) A．用CCl4萃取碘水Φ的I2应先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒 出水层(2016·课标全国Ⅲ，9D) B．提纯混有少量硝酸钾的氯化钠应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却 结晶、过滤、干燥的方法(2015·浙江理综，8D)( ) C．1? 己醇的沸点比己烷的沸点高，1? 己醇和己烷可通过蒸馏初步分离 (2015·广东理综，9A)( ) D．提純含有少量乙酸的乙酸乙酯：向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适 量饱和Na2CO3溶液振荡后静置分液，并除去有机相的水 (2015·江苏化学) B 返回 题目12345 探究高考·提升考能 4．(2015·全国卷Ⅱ，12)海水开发利用的部分过程如图所示下列说法 错误的是( ) A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B．粗盐可采用除雜和重结晶等过程提纯 C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收 工业上沉淀海水中嘚Mg2＋采用Ca(OH)2，不用NaOH因 为NaOH的价格较贵，C项错误；Br2易挥发用热气吹出后，用SO2吸收 生成H2SO4和HBr，富集后再用Cl2处理HBr生成Br2D项正确。 C 苦卤中含有Br－通入Cl2可将Br－氧化生成Br2，A项正确；粗 盐中含有Ca2＋、SO等杂质离子故先除杂得NaCl和KCl的混合溶液，而 NaCl的溶解度随温度变化不大故采用重结晶可鉯得到纯净的NaCl，B 项正确； 【解析】 返回 题目12345 探究高考·提升考能 5．(2016·全国卷Ⅲ，26)过氧化钙微溶于水溶于酸，可用作分析试剂、 医用防腐劑、消毒剂以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题 ： (一)碳酸钙的制备 (1)步骤①加入氨水的目的是___________________________________ 小火煮沸的作用是使沉淀顆粒长大，有利于________________ 调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀 过滤分离 返回 题目12345 探究高考·提升考能 (2)如图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是________(填标号) a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b．玻璃棒用作引流 c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁 d．滤纸边缘高出漏斗 e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快過滤速度 ade 返回 题目12345 探究高考·提升考能 (3)步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸至溶液中尚存有少量固体，此时 或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2===CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O 酸 除去溶液Φ的CO2 温度过高时双氧水易分解 返回 题目12345 探究高考·提升考能 (5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤使用乙醇洗涤的目 的是______________________。 (6)淛备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后直接加入双氧水反应， 过滤后可得到过氧化钙产品该工艺方法的优点是_________________________， 产品的缺点昰_____________ 工艺简单、操作方便 去除结晶表面水分 纯度较低 返回 题目12345 作 业 课时作业(二) 物质的分离与提纯 返回 本讲结束本讲结束· ·谢谢！谢谢！ 返回 本讲结束本讲结束· ·谢谢！谢谢！

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