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電解原理及其應用

發布時間:2024-01-28

電解原理及其應用(精選2篇)

電解原理及其應用 篇1

  針對性測試題

  一、選擇題:

  1.如下圖所示,銅片和鋅片用導線連接后插入番茄里,

  鋅片是(   )。

  A.陽極    B.正極    C.陰極      D.負極

  2.下列敘述中不正確的是(   )。

  A.電解池的陽極上發生氧化反應,陰極上發生還原反應

  B.原電池跟電解池連接后,電子從電池負極流向電解池陽極

  C.電鍍時,電鍍池里的陽極材料發生氧化作用

  D.電解飽和食鹽水時,陰極得到氫氧化鈉溶液和氫氣

  3.電解硫酸銅溶液時,若要求達到以下幾點:⑴陽極質量減少,⑵陰極質量增加,⑶電解液中[Cu2+]不變,則可選用的電極是(    )。

  A.純銅作陽極,含鋅、銀的銅合金作陰極

  B.含鋅、銀的銅合金作陽極,純銅作陰極

  C.用純鐵作陽極,用純銅作陰極

  D.用石墨作陽極,用惰性電極作陰極

  4.下列敘述能說明金屬甲比金屬乙活潑的實際事實是(   )。

  A.同價態的陽離子,甲的氧化性比乙強

  B.將甲、乙作電極與稀硫酸酸溶液組成原電池,甲是負極

  C.在氧化還原反應中,甲原子失去的電子比乙原子失去的電子多

  D.常溫下,甲能和 NaOH溶液反應,而乙不能

  5.在25ºC時,將兩根鉑電極插入一定量的硫酸鈉飽和溶液中進行電解,當電路中有a mol電子轉移時,溶液中析出mg Na2SO4 ·10 H2 O晶體。若溫度不變,在剩余溶液中溶質的質量分數為(   )。

  A. ×100%                          B.  ×100%

  C.  ×100%                       D.  ×100%

  6.常溫時,將500 ml PH=5的Cu SO4 溶液用石墨電極電解一段時間,測得溶液的PH變為2,若使溶液的濃度、PH與電解前相同,可采用的方法(   )。

  A.向溶液中加入0.245g Cu (OH)2

  B.向溶液中加0.31g CuSO4

  C.向溶液中加0.0025 mol H2 SO4并加熱

  D.向溶液中加0.2g CuO

  7.按A圖裝置進行實驗,若圖B的X軸表示

  流入電極的電子的量,則Y軸不可能表示的情況

  是(   )。

  A.[Ag+]         B.[NO3]   

  C.溶液的PH    D.銀棒的質量

  8.溶液中含有兩種溶液質—氯化鈉和硫酸,他們的物質的量之比為3:1。用石墨做電極電解該溶液時,根據反應產物可明顯分為三個階段,則下列敘述不正確的是                                                           (   )。

  A.陰極只析出氫氣         B.陽極先析出氯氣后析出氧氣

  C.電解最后階段為電解水 

  D.電解過程中溶液的PH不斷增大,最后PH為7

  9.甲、乙兩個電解池均為 Pt 電極,且互相串聯,甲池盛有AgNO3溶液,乙池中盛有一定量的某鹽溶液,通電一段時間后,測得甲池中電極質量增加 2.16g,乙池中電極上析出 0.24g 金屬,則乙池中溶質可能是(   )。

  A.CuSO4          B.MgSO4            C.Al (NO3)3            D.Na2SO4

  10.用惰性電極電解M (NO3 )x 的水溶液,當陰極上增重 a 克時,在陽極上同時產生b L氧氣(標準狀況),從而可知M的相對原子質量為(    )。

  A.22.4ax/b      B.11.2 ax/b       C.5.6 ax/b        D.2.5 ax/b

  二、填空題:

  11.氯堿廠電解飽和食鹽水制取NaOH的工藝流程示意圖如下:

  依照圖示,完成下列填空:

  ⑴ 在電解過程中,與電源正極相聯的電極上所發生反應的化學方程式為___________與電源負極相連的電極附近,溶液PH值__________(選填:不變,升高或下降)。

  ⑵ 工業食鹽含Ca2+ 、Mg2+等雜質,精制過程發生反應的離子方程式為________________                   。

  ⑶如果粗鹽中SO42- 含量較高,必須添加鋇試劑除去SO42-,該鋇試劑可以是__________。

  A.Ba (OH)2            B.Ba (NO3 )2                    C.BaCl2

  ⑷ 為有效除去Ca2+ 、Mg2+ 、 SO42-,加入試劑的合理順序為_______(選填A、B、C,多填扣分)。

  A.先加NaOH,后加 Na2CO3,再加鋇試劑。

  B.先加NaOH,后加鋇試劑,再加Na2CO3。

  C.先加鋇試劑,后加NaOH,再加Na2CO3。

  ⑸ 脫鹽工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差異,通過______冷卻、_______(填寫操作名稱)除去NaCl。

  ⑹ 在隔膜法電解食鹽水時,電解槽分隔為陽極區和陰極區,防止Cl2與 NaOH反應;采用無隔膜電解冷的食鹽水時,Cl2與 NaOH充分接觸,產物僅是NaClO和H2,相應的化學方程式為___________________                                   。

  12.由于Fe (OH)2極易被氧化,所以實驗室很難用亞鐵鹽溶液與

  燒堿反應制得白色純凈的Fe (OH)2沉淀,應用下圖電解實驗可以制得白色的純凈的Fe (OH)2沉淀。兩電極材料分別為

  石墨和鐵。

  ⑴ a電極材料應為____,電極反應式為________________。

  ⑵ 電解液C可以是__________。

  A.純凈水    B.NaCl溶液     C.NaOH溶液     D.CuCl2溶液

  ⑶ d為苯,其作用是______________,在加入苯之前對C應作何簡單處理_____________                           

  ⑷ 為了在較短時間內看到白色沉淀,可采取的措施是________。

  A.改用稀硫酸作電解液         B.適當增大電源的電壓。

  C.適當減小兩電極間距離       D.適當降低電解液的溫度。

  ⑸ 若C中用Na2SO4溶液,當電解一段時間看到白色Fe (OH)2沉淀后,再反接電源電解,除了電極上看到氣泡外,混合物中另一明顯現象為_____________________。

  三、計算

  13.電解26.8%的食鹽水1500g,若食鹽的利用率為87.3%,求: (1)在27℃和1.11×105大氣壓下可制得H2多少升?(2)這些氫氣和氯氣全部化合成氯化氫,溶于水制成功31%的鹽酸,其質量為多少g?(3)電解液中氫氧化鈉的質量分數濃度為多少?

  第四單元答案

  第一節  電解原理(一)

  一、自我探究

  1. 在水溶液中或熔化狀態下,化合物。

  2.在水分子的作用下,熔融,自由移動的離子。

  3.無規則,定向,電解。

  4.電池:①、③、⑤

  電解池:⑥、⑦

  ⑴ 兩個相互聯接(或互相接觸)活潑性不同的兩極;與兩極接觸的電解液;負;正。

  ⑵ 外電源,兩導電電極,與兩接觸的電解液;陽,陰。

  (3)化學能,電能,化學能;氧化—還原反應。

  3.依據電解,原電池原理,在燒杯中Zn逐漸溶解,C棒上有氣體析出。

  右燒杯中,右邊C棒上有Cu析出,左邊有氣體析出。

  負極:Zn-2e =Zn 2+                      陽:   2Cl- —2e =Cl2↑

  正極:2 H+ +2e =H2↑            陰: Cu 2+   +2e =Cu

  總:Zn +2 H+    =Zn 2+   + H2↑   總:Cu 2+  +2Cl-   =Cu + Cl2↑

  [評價]

  1.B  2.B   3.B   4.D

  第一節  電解原理(二

  一、自我探究

  1.⑴ 負,陰,還原,陽,失,氧化。⑵惰性,失去,活潑性。

  2.陽,電鍍,不變。

  3.銅化學性質較不活潑,不易被氧化腐蝕,銅又光亮、美麗。加快金屬的腐蝕。

  [評價]

  1.C  2.AC  3.A   4.CD  5.B

  6.(1)Cu2+ + 2H2O Cu(OH)2  + H+   

  (2)電解時,溶質CuCl2減少,溶液濃度減少,導致PH值升高。

  (3)PH值先降低,然后趨于穩定、PH值。     

  (4)“實驗派”觀點正確。電解產生的Cl2溶于水并與水反應生成兩種酸,會使PH值降低,Cl2飽和后,PH值不再變化。

  第二節  氯堿工業

  一、自我探究

  1. 

  電解

  性  Na +   、Clˉ 、H+   、OH-     2Cl- —2e =Cl2↑ 

  2 H+ +2e ==H2↑    2Cl-  + 2 H2O = = =Cl2↑+ H2↑+ 2 OH-

  無色,無色變成紅色,氣泡,陽極極板上產生的氣體用濕潤的淀粉,碘化鉀試紙檢驗,陽極產生的氣體,收集點燃聽到噗的響聲。

  評價:

  1.(1)先加BaCl2 溶液足量。     Ba 2+  + SO4 2-   =BaSO4  ↓

  再加Na2CO3 溶液足量。  Ba 2+   + CO3 2-   =BaCO3↓

  Ca 2+  + CO3 2-  =CaCO3↓     Mg 2+  + CO3 2- =MgCO3↓

  再加NaOH 溶液足量。   Mg 2+  +2 OH- =Mg(OH)2↓

  (2)過濾。

  (3)加適量鹽酸。    CO3 2-  +2 H+  =CO2↑+ H2O

  H+  + OH-  =H2O

  2.(1) H2O(含少NaOH)  (2) 精制飽和NaCl溶液     (3)   淡鹽水   (4) Cl2 

  (5)         H2   (6) NaOH溶液             3.B

  第二節  電解飽和食鹽水

  一、自我探究

  電解

  高溫

  1.(1)制取漂白粉

  CaCO3 ===CaO + CO2↑             2 NaCl + 2 H2O ===H2↑ + Cl2↑ 2NaOH

  CaO + H2O ==Ca(OH) 2                 Ca(OH)2(石灰乳)+2 Cl2 =Ca(ClO)2+CaCl2 +2 H2O

  (2)制聚氯乙烯

  點燃

  高溫

  應用(1)所制得的CaO 、H2 和Cl2

  CaO + 3C ==CaC2 + CO↑               H2 + Cl2 ===2HCl

  催化劑

  催化劑

  CaC2 + 2H2O     HC CH↑ + Ca(OH) 2    HC CH + HCl     HC CHCl

  催化劑

  n

  nH2C CHCl        (CH2—CHCl)     

  (3)制取乙酸乙酯

  應用(2)所制得HC CH和HCl

  催化劑

  催化劑

  HC CH  + H2O         CH3CHO    CH3CHO  + H2          CH3CH2OH

  濃硫酸

  催化劑

  2CH3CHO   + O2        2CH3COOH

  CH3COOH  + CH3CH2OH        CH3COOCH2CH3 + H2O

  2.⑴不可以,此裝置中,鐵釘只起導電作用,如果交換,鐵會放電。逐漸溶解,不再電解食鹽水,制取不出NaOH、Cl2 。

  ⑵、可以。接通電源,哪一極析出銅,哪極為負極,則另一極為正極。

  [評價]

  1.D  2.A  3.D  4.D  5.D

  6.(1)ClO2 具有強氧化性,是高效消毒劑,且不會與有機物發生氯代,是一種較理想的飲用水消毒劑。。

  (2)2NaClO3 +  4HCl=Cl2↑+2ClO2↑+2NaCl+2H2O

  (3)2NaClO2+Cl2 =2ClO2+2NaCl    此法的優點是ClO2的收率高、質量好,無Cl2雜質。

  (4) 2.63

  針對性測試題

  一、選擇題:

  1.D  2.B  3.A   4.B  5.D  6.D  7.D   8.D   9.A   10.C

  二、11.(1)2Clˉ- 2e =Cl2↑  升高  (2)Ca 2+ +CO3 2— =  CaCO3↓

  電解

  電解

  Mg 2+  + 2 OH-   =  Mg(OH)2↓   (3)A、C  (4)B、C(5)蒸發  過濾

  (6)NaCl +H2O  ===  NaClO + H2 ↑或 2 NaCl + 2 H2O= =H2↑ + Cl2↑+ 2NaOH

  Cl2 +  2NaOH  ====NaCl + NaClO + H2O

  12.⑴鐵,Fe-2e =Fe 2+

  ⑵B、C  ⑶隔絕空氣,防止Fe(OH)2    被氧化,加熱。

  ⑷、B、C   ⑸ Fe(OH)2   變成灰綠色,最后變成紅褐色。

  13.(1)67.1L    (2)706.5g    (3)18.74%

電解原理及其應用 篇2

  針對性測試題

  一、選擇題:

  1.如下圖所示,銅片和鋅片用導線連接后插入番茄里,

  鋅片是(   )。

  a.陽極    b.正極    c.陰極      d.負極

  2.下列敘述中不正確的是(   )。

  a.電解池的陽極上發生氧化反應,陰極上發生還原反應

  b.原電池跟電解池連接后,電子從電池負極流向電解池陽極

  c.電鍍時,電鍍池里的陽極材料發生氧化作用

  d.電解飽和食鹽水時,陰極得到氫氧化鈉溶液和氫氣

  3.電解硫酸銅溶液時,若要求達到以下幾點:⑴陽極質量減少,⑵陰極質量增加,⑶電解液中[cu2+]不變,則可選用的電極是(    )。

  a.純銅作陽極,含鋅、銀的銅合金作陰極

  b.含鋅、銀的銅合金作陽極,純銅作陰極

  c.用純鐵作陽極,用純銅作陰極

  d.用石墨作陽極,用惰性電極作陰極

  4.下列敘述能說明金屬甲比金屬乙活潑的實際事實是(   )。

  a.同價態的陽離子,甲的氧化性比乙強

  b.將甲、乙作電極與稀硫酸酸溶液組成原電池,甲是負極

  c.在氧化還原反應中,甲原子失去的電子比乙原子失去的電子多

  d.常溫下,甲能和 naoh溶液反應,而乙不能

  5.在25ºc時,將兩根鉑電極插入一定量的硫酸鈉飽和溶液中進行電解,當電路中有a mol電子轉移時,溶液中析出mg na2so4 ·10 h2 o晶體。若溫度不變,在剩余溶液中溶質的質量分數為(   )。

  a. ×100%                          b.  ×100%

  c.  ×100%                       d.  ×100%

  6.常溫時,將500 ml ph=5的cu so4 溶液用石墨電極電解一段時間,測得溶液的ph變為2,若使溶液的濃度、ph與電解前相同,可采用的方法(   )。

  a.向溶液中加入0.245g cu (oh)2

  b.向溶液中加0.31g cuso4

  c.向溶液中加0.0025 mol h2 so4并加熱

  d.向溶液中加0.2g cuo

  7.按a圖裝置進行實驗,若圖b的x軸表示

  流入電極的電子的量,則y軸不可能表示的情況

  是(   )。

  a.[ag+]         b.[no3]   

  c.溶液的ph    d.銀棒的質量

  8.溶液中含有兩種溶液質—氯化鈉和硫酸,他們的物質的量之比為3:1。用石墨做電極電解該溶液時,根據反應產物可明顯分為三個階段,則下列敘述不正確的是                                                           (   )。

  a.陰極只析出氫氣         b.陽極先析出氯氣后析出氧氣

  c.電解最后階段為電解水 

  d.電解過程中溶液的ph不斷增大,最后ph為7

  9.甲、乙兩個電解池均為 pt 電極,且互相串聯,甲池盛有agno3溶液,乙池中盛有一定量的某鹽溶液,通電一段時間后,測得甲池中電極質量增加 2.16g,乙池中電極上析出 0.24g 金屬,則乙池中溶質可能是(   )。

  a.cuso4          b.mgso4            c.al (no3)3            d.na2so4

  10.用惰性電極電解m (no3 )x 的水溶液,當陰極上增重 a 克時,在陽極上同時產生b l氧氣(標準狀況),從而可知m的相對原子質量為(    )。

  a.22.4ax/b      b.11.2 ax/b       c.5.6 ax/b        d.2.5 ax/b

  二、填空題:

  11.氯堿廠電解飽和食鹽水制取naoh的工藝流程示意圖如下:

  依照圖示,完成下列填空:

  ⑴ 在電解過程中,與電源正極相聯的電極上所發生反應的化學方程式為___________與電源負極相連的電極附近,溶液ph值__________(選填:不變,升高或下降)。

  ⑵ 工業食鹽含ca2+ 、mg2+等雜質,精制過程發生反應的離子方程式為________________                   。

  ⑶如果粗鹽中so42- 含量較高,必須添加鋇試劑除去so42-,該鋇試劑可以是__________。

  a.ba (oh)2            b.ba (no3 )2                    c.bacl2

  ⑷ 為有效除去ca2+ 、mg2+ 、 so42-,加入試劑的合理順序為_______(選填a、b、c,多填扣分)。

  a.先加naoh,后加 na2co3,再加鋇試劑。

  b.先加naoh,后加鋇試劑,再加na2co3。

  c.先加鋇試劑,后加naoh,再加na2co3。

  ⑸ 脫鹽工序中利用naoh和nacl在溶解度上的差異,通過______冷卻、_______(填寫操作名稱)除去nacl。

  ⑹ 在隔膜法電解食鹽水時,電解槽分隔為陽極區和陰極區,防止cl2與 naoh反應;采用無隔膜電解冷的食鹽水時,cl2與 naoh充分接觸,產物僅是naclo和h2,相應的化學方程式為___________________                                   。

  12.由于fe (oh)2極易被氧化,所以實驗室很難用亞鐵鹽溶液與

  燒堿反應制得白色純凈的fe (oh)2沉淀,應用下圖電解實驗可以制得白色的純凈的fe (oh)2沉淀。兩電極材料分別為

  石墨和鐵。

  ⑴ a電極材料應為____,電極反應式為________________。

  ⑵ 電解液c可以是__________。

  a.純凈水    b.nacl溶液     c.naoh溶液     d.cucl2溶液

  ⑶ d為苯,其作用是______________,在加入苯之前對c應作何簡單處理_____________                           

  ⑷ 為了在較短時間內看到白色沉淀,可采取的措施是________。

  a.改用稀硫酸作電解液         b.適當增大電源的電壓。

  c.適當減小兩電極間距離       d.適當降低電解液的溫度。

  ⑸ 若c中用na2so4溶液,當電解一段時間看到白色fe (oh)2沉淀后,再反接電源電解,除了電極上看到氣泡外,混合物中另一明顯現象為_____________________。

  三、計算

  13.電解26.8%的食鹽水1500g,若食鹽的利用率為87.3%,求: (1)在27℃和1.11×105大氣壓下可制得h2多少升?(2)這些氫氣和氯氣全部化合成氯化氫,溶于水制成功31%的鹽酸,其質量為多少g?(3)電解液中氫氧化鈉的質量分數濃度為多少?

  第四單元電解原理及其應用答案

  第一節  電解原理(一)

  一、自我探究

  1. 在水溶液中或熔化狀態下,化合物。

  2.在水分子的作用下,熔融,自由移動的離子。

  3.無規則,定向,電解。

  4.電池:①、③、⑤

  電解池:⑥、⑦

  ⑴ 兩個相互聯接(或互相接觸)活潑性不同的兩極;與兩極接觸的電解液;負;正。

  ⑵ 外電源,兩導電電極,與兩接觸的電解液;陽,陰。

  (3)化學能,電能,化學能;氧化—還原反應。

  3.依據電解,原電池原理,在燒杯中zn逐漸溶解,c棒上有氣體析出。

  右燒杯中,右邊c棒上有cu析出,左邊有氣體析出。

  負極:zn-2e = zn 2+                      陽:   2cl- —2e = cl2↑

  正極:2 h+ +2e = h2↑            陰: cu 2+   +2e = cu

  總:zn +2 h+    = zn 2+   + h2↑   總:cu 2+  +2cl-   = cu + cl2↑

  [評價]

  1.b  2.b   3.b   4.d

  第一節  電解原理(二

  一、自我探究

  1.⑴ 負,陰,還原,陽,失,氧化。⑵惰性,失去,活潑性。

  2.陽,電鍍,不變。

  3.銅化學性質較不活潑,不易被氧化腐蝕,銅又光亮、美麗。加快金屬的腐蝕。

  [評價]

  1.c  2.ac  3.a   4.cd  5.b

  6.(1)cu2+ + 2h2o cu(oh)2  + h+   

  (2)電解時,溶質cucl2減少,溶液濃度減少,導致ph值升高。

  (3)ph值先降低,然后趨于穩定、ph值。     

  (4)“實驗派”觀點正確。電解產生的cl2溶于水并與水反應生成兩種酸,會使ph值降低,cl2飽和后,ph值不再變化。

  第二節  氯堿工業

  一、自我探究

  1. 

  電解

  性  na +   、clˉ 、h+   、oh-     2cl- —2e = cl2↑ 

  2 h+ +2e == h2↑    2cl-  + 2 h2o = = = cl2↑+ h2↑+ 2 oh-

  無色,無色變成紅色,氣泡,陽極極板上產生的氣體用濕潤的淀粉,碘化鉀試紙檢驗,陽極產生的氣體,收集點燃聽到噗的響聲。

  評價:

  1.(1)先加bacl2 溶液足量。     ba 2+  + so4 2-   = baso4  ↓

  再加na2co3 溶液足量。  ba 2+   + co3 2-   = baco3↓

  ca 2+  + co3 2-  = caco3↓     mg 2+  + co3 2- = mgco3↓

  再加naoh 溶液足量。   mg 2+  +2 oh- = mg(oh)2↓

  (2)過濾。

  (3)加適量鹽酸。    co3 2-  +2 h+  = co2↑+ h2o

  h+  + oh-  = h2o

  2.(1) h2o(含少naoh)  (2) 精制飽和nacl溶液     (3)   淡鹽水   (4) cl2 

  (5)         h2   (6) naoh溶液             3.b

  第二節  電解飽和食鹽水

  一、自我探究

  電解

  高溫

  1.(1)制取漂白粉

  caco3 === cao + co2↑             2 nacl + 2 h2o === h2↑ + cl2↑ 2naoh

  cao + h2o == ca(oh) 2                 ca(oh)2(石灰乳)+2 cl2 = ca(clo)2+cacl2 +2 h2o

  (2)制聚氯乙烯

  點燃

  高溫

  應用(1)所制得的cao 、h2 和cl2

  cao + 3c == cac2 + co↑               h2 + cl2 === 2hcl

  催化劑

  催化劑

  cac2 + 2h2o     hc ch↑ + ca(oh) 2    hc ch + hcl     hc chcl

  催化劑

  n

  nh2c chcl        (ch2—chcl)     

  (3)制取乙酸乙酯

  應用(2)所制得hc ch和hcl

  催化劑

  催化劑

  hc ch  + h2o         ch3cho    ch3cho  + h2          ch3ch2oh

  濃硫酸

  催化劑

  2ch3cho   + o2        2ch3cooh

  ch3cooh  + ch3ch2oh        ch3cooch2ch3 + h2o

  2.⑴不可以,此裝置中,鐵釘只起導電作用,如果交換,鐵會放電。逐漸溶解,不再電解食鹽水,制取不出naoh、cl2 。

  ⑵、可以。接通電源,哪一極析出銅,哪極為負極,則另一極為正極。

  [評價]

  1.d  2.a  3.d  4.d  5.d

  6.(1)clo2 具有強氧化性,是高效消毒劑,且不會與有機物發生氯代,是一種較理想的飲用水消毒劑。。

  (2)2naclo3 +  4hcl=cl2↑+2clo2↑+2nacl+2h2o

  (3)2naclo2+cl2 =2clo2+2nacl    此法的優點是clo2的收率高、質量好,無cl2雜質。

  (4) 2.63

  針對性測試題

  一、選擇題:

  1.d  2.b  3.a   4.b  5.d  6.d  7.d   8.d   9.a   10.c

  二、11.(1)2clˉ- 2e = cl2↑  升高  (2)ca 2+ +co3 2— =  caco3↓

  電解

  電解

  mg 2+  + 2 oh-   =  mg(oh)2↓   (3)a、c  (4)b、c(5)蒸發  過濾

  (6)nacl +h2o  ===  naclo + h2 ↑或 2 nacl + 2 h2o= = h2↑ + cl2↑+ 2naoh

  cl2 +  2naoh  ==== nacl + naclo + h2o

  12.⑴鐵,fe-2e = fe 2+

  ⑵b、c  ⑶隔絕空氣,防止fe(oh)2    被氧化,加熱。

  ⑷、b、c   ⑸ fe(oh)2   變成灰綠色,最后變成紅褐色。

  13.(1)67.1l    (2)706.5g    (3)18.74%

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