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資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照,如有不當(dāng)之處,請聯(lián)系更正或許刪除碳族元素碳及其化合物1.復(fù)習(xí)重點1.碳族元素原子構(gòu)造的特點、碳族元素化合價為正四價和正二價;2.碳族元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律;3.碳和硅的性質(zhì)、用途。2.難點聚焦1.碳和硅的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)碳硅性質(zhì)還與單質(zhì)反點燃原應(yīng)CO2CO2SiO2SiO2性點燃Si2F2SiF42CO22COC2S(g)高溫CS2Si2H2高溫SiH4(不牢固)與氧化物C高溫反響2CuOCO22Cu與酸反響與水或堿溶液反響與CaO反響

3CFe2O3高溫3CO2Fe高溫Si2FeO2Fe電爐2COSiO22CSiO2Si2CSiO2高溫SiC2COC4HNO3(濃)CO24NO22H2O不與HNO3、H2SO4等反響,但有:C2H2SO4(濃)CO22SO22H2OSi4HFSiF42H2高溫Si2NaOHH2ONa2SiO32H2CH2O(g)COH23CCaO高溫CaC2CO2.二氧化碳和二氧化硅的構(gòu)造、性質(zhì)比較(見表7—7)項目CO2SiO2種類酸性氧化物酸性氧化物晶體種類分子晶體原子晶體熔點和沸點低高,硬度大化學(xué)性質(zhì)CO2H2OH2CO3不溶于水,與水也不反響----圓滿版學(xué)習(xí)資料分享----資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照,如有不當(dāng)之處,請聯(lián)系更正或許刪除CO22NaOHNa2CO3H2OSiO22NaOHNa2SiO3H2OSiO24HFSiF42H2O聯(lián)系2H2OH4SiO4Na2CO3Na2SiO3CO2H4SiO4SiO22H2O硅及其化合物的特點C,但C卻能在高溫下復(fù)原出Si:SiO2高溫1.Si的復(fù)原性大于2CSi2CO2.非金屬單質(zhì)跟堿液作用一般無H2放出,但Si卻放出H2:Si2NaOHH2ONa2SiO32H2Si4HFSiF42H23.非金屬單質(zhì)一般不跟非氧化性酸作用,但Si能與HF作用:4.非金屬單質(zhì)一般為非導(dǎo)體,但Si為半導(dǎo)體。5.SiO是的酸酐,但它不溶于水,不能夠直接將它與水作用制備H2SiO。23非金屬氧化物的熔沸點一般較低,但SiO2的卻很高。7.酸性氧化物一般不與酸作用,但SiO2能跟HF作用:SiO24HFSiF42H28.無機酸一般易溶于水,卻難溶于水。9.因H2CO3的酸性大于H2SiO3,所以在Na2SiO3溶液中通入CO2能發(fā)生以下反響:Na2SiO3CO2H2OH2SiO3Na2CO3,但在高溫下高溫Na2CO3SiO2Na2SiO3CO2也能發(fā)生。Na2SiO3的水溶液稱水玻璃,但它與玻璃的成分大不相同,硅酸鈉水溶液(即水玻璃)俗稱泡花堿,但它倒是鹽的溶液,其實不是堿溶液。4.硅與堿溶液的反響特點硅與強堿溶液反響的實質(zhì)是什么?終歸哪一種物質(zhì)是氧化劑?依據(jù)化學(xué)方程式:Si2NaOHH2ONa2SiO32H2進行解析,憂如NaOH和H2O都是氧化劑,其實不然。上述反響實質(zhì)分兩步進行Si4H2OH4SiO42H2①H4SiO42NaOHNa2SiO33H2O②其中反響①為氧化復(fù)原反響,反響②為非氧化復(fù)原反響。歸并①②兩式得總反響方程式。其中NaOH既不是氧化劑,也不是復(fù)原劑,但是反響物、起氧化作用的但是H2O。所以H2O是①式的氧化劑,也是總反響的氧化劑。為表示反響的實質(zhì)(或要求標出電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目時),可寫成:Si2NaOH4H2ONa2SiO32H23H2O----圓滿版學(xué)習(xí)資料分享----資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照,如有不當(dāng)之處,請聯(lián)系更正或許刪除11.碳及其化合物的知識網(wǎng)絡(luò)不圓滿焚燒COO2(不足)有機物NH4HCO3CH4①O2OO2(△2點(②CuO不燃足熾)NH3·H2O)熱的碳H2OCaOMg(點燃)CH2C①O2(點)△②CuO(△)Si、Cl2(△)C、CONa2O2

Ca(OH)2CO2、H2OCO2CaCO3Ca(HCO3)2①高溫②H+△H+NaOHCa(OH)2H2O2+CaCO2(水)SiC、CCl4O223Na2CO3①OH―NaHCO3HCONaOH②加熱硅及其化合物的知識網(wǎng)絡(luò)O2(自燃)①O2(△)H2②FeO(高溫)SiH4SiC(適合)

CaO(△)CaCO3(△)SiO2CaSiO3F2HFSiF42+C(NaCa2Cl2(高溫)CO高3H2SiO3溫溶()液高H2)溫(高溫))-H2OSiCl4C(高溫)足量CO2,H2OSiO2344NaOH3.例題精講[例1]以下對于碳族元素的說法正確的選項是[]A.單質(zhì)都是無色晶體B.單質(zhì)中硅單質(zhì)熔點最高C.碳族元素形成的化合物種類最多----圓滿版學(xué)習(xí)資料分享----資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照,如有不當(dāng)之處,請聯(lián)系更正或許刪除D.在化合物中最牢固的化合價都是+4價解析:對選項A:在碳族元素所形成的單質(zhì)中,只有金剛石為無色晶體,故A是錯的。對選項B:在碳族元素形成的單質(zhì)中,金剛石、晶體硅為原子晶體,金剛石的熔點比晶體硅高。本族單質(zhì)的熔點與鹵族元素單質(zhì)熔點遞變趨勢不相同,鹵族單質(zhì)熔點從F2→I2依次高升,碳族元素單質(zhì)由C→Pb熔點呈降低趨勢,故B項是錯誤的。對選項C:碳族元素位于周期表中部,易形成共價化合物特別是碳元素是組成種類眾多的有機物的最重要元素。對選項D:Pb的穩(wěn)訂價態(tài)為+2,應(yīng)選項D也是錯誤的。答案:C[例2]經(jīng)過硅、磷、硫、氯與氫氣反響的情況及氫化物的牢固性說明它們非金屬性的強弱,并用原子構(gòu)造理論加以解說。解析:元素非金屬性越強,越簡單與氫氣發(fā)生反響,生成的氣態(tài)氫比物越牢固。比較硅、磷、硫、氯與氫氣反響的難易程度,就能夠得悉它們非金屬性的強弱。答案:硅只有在高溫下才能跟氫起反響生成氣態(tài)氫化物SiH4。磷的蒸氣和氫氣能起反響生成氣態(tài)氫化物PH3,但相當(dāng)困難。在加熱時硫蒸氣能跟氫氣化合生成氣態(tài)氫化物H2S。氯氣跟氫氣在光照或點燃時就能發(fā)生爆炸而化合,生成氣態(tài)氫化物HCl。這幾種氫化物牢固性由小到大的次序是:SiH4<PH3<H2S<HCl。由以上事實可知非金屬性由弱到強的次序是Si<P<S<Cl。根本源因在于:硅、磷、硫、氯核外電子層數(shù)相同,隨原子序數(shù)的遞加最外層電子數(shù)漸漸增加,原子半徑遞減,查對外層電子引力加強,元素的非金屬性也就漸漸加強。[例3]近來,科學(xué)家研制得一種新的分子,它擁有空心的近似足球狀構(gòu)造,化學(xué)式為C60,以下說法正確的是[]A.C60是一種新式的化合物B.C60和石墨都是碳的同素異形體C.C60中含離子鍵D.C60的式量是720解析:足球烯C60是課本正文中未曾學(xué)到過的,但只需明確單質(zhì)、化合物、同素異形體、化學(xué)鍵、式量的看法,對各選項進行仔細辯析,不難作答。C60是由同種元素(碳)組成的純凈物,屬于單質(zhì);碳原子之間以共價鍵相聯(lián)合;C60和石墨都是由碳元素形成的不相同單質(zhì),都是碳的同素異形體,C60的式量=12×60=720。解題方法為看法辯析法。答案:BD----圓滿版學(xué)習(xí)資料分享----資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照,如有不當(dāng)之處,請聯(lián)系更正或許刪除[例4]假如發(fā)現(xiàn)114號新元素(位于第7周期IVA族),以下相關(guān)X可能擁有的性質(zhì)合理的是[]。A.X是非金屬元素B.X的+2價化合物比+4價化合物牢固C.XO2擁有強氧化性D.X有牢固的氣態(tài)氫化物解析:依據(jù)碳族元生性質(zhì)遞變規(guī)律,可推知114號元素的金屬性比鉛還強,必然是金屬元素。它的穩(wěn)訂價態(tài)應(yīng)與鉛相同,即為+2價,所以XO比XO2牢固。X4+離子另得電子變成X2+,所以XO2擁有強氧化性。X是金屬元素,不能能存在牢固的氣態(tài)氫化物。答案:BC[例5]近來幾年來,科學(xué)家在氦的氛圍中給石墨電極通電,石墨揮發(fā),在其揮發(fā)的黑煙中發(fā)現(xiàn)了C60,它與金剛石互稱①。它是一種擁有空心近似足球狀構(gòu)造的新分子,碳原子之間存在②鍵,它的摩爾質(zhì)量是③,而金剛石是一種④構(gòu)造的⑤晶體,碳原子間經(jīng)過⑥鍵聯(lián)合,含有碳原子組成的環(huán),則最小環(huán)上有⑦(填數(shù)字)個碳原子,每個碳原子上的兩個碳碳鍵的夾角都是⑧(填角度)。解析:從C60分子組成便知,它是由碳元素組成的一種單質(zhì),與金剛石互為同素異形體。在分子中,碳原子與碳原子之間以共價鍵聯(lián)合,它的摩爾質(zhì)量可由化學(xué)式求,即12×60=720g/mol。金剛石是一種正周圍體型空間網(wǎng)狀構(gòu)造,晶體中一個碳原子位于正周圍體中心,四個碳原子以共價鍵與它聯(lián)合,分別位于正周圍體的四個極點上。形成最小的環(huán),含的碳原子數(shù)必然經(jīng)過平時解析教材中插圖或模型而知,鍵角為109°28′。本題重視考學(xué)生同素異形體看法及培養(yǎng)三維空間思想能力。答案:①同素異形體②共價③720g/mol④空間網(wǎng)狀⑤原子⑥共價⑦6⑧109°28′。[例6]二氧化硅的熔沸點較高的原因是[]A.二氧化硅中,硅氧原子個數(shù)之比為1∶2B.二氧化硅晶體是立體網(wǎng)狀的原子晶體C.二氧化硅中,SI-O鍵的鍵能大D.二氧化硅晶體中原子以共價鍵相聯(lián)合解析:本題難度不大,但波及二氧化硅晶體構(gòu)造的重點知識。二氧化硅熔沸點較高的原因,是由于其晶體里SI-O鍵的鍵能很高,并形成了一種立體網(wǎng)狀的原子晶體,熔融它需耗費好多的能量。所以,本題應(yīng)選B、C兩個選項。答案:BC[例7]以下說法正確的選項是[]----圓滿版學(xué)習(xí)資料分享----資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照,如有不當(dāng)之處,請聯(lián)系更正或許刪除A.二氧化硅溶于水顯酸性B.二氧化碳通入水玻璃中能夠獲取原硅酸C.由于高溫時二氧化硅與碳酸鈉反響放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸強D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸解析:本題是對于硅及其化合物性質(zhì)的選擇題,宜采用精選法。A.SiO2很難溶于水,無法顯酸性。B.原硅酸酸性比碳酸弱,CO2通入水玻璃(Na2SiO3溶液)會發(fā)生強酸制取弱酸的復(fù)分解反響:Na2SiO3+2H2O+CO2==Na2CO3+H4SiO4↓C.高溫時以下反響能夠進行:SiO2+Na2CO3==Na2SiO3+CO2↑但由于CO2成氣態(tài)逸出,其實不說明硅酸比碳酸強,硅酸和碳酸酸性強弱的比較是指在水溶液中的情況。D.SiO2能夠溶于氫氟酸中,這是SiO2的一個重要特點。SiO2+4HF==SiF4↑+2H2O答案:B[例8]碳化硅(SiC)的一種晶體擁有近似金剛石的構(gòu)造,其中碳原子和硅原子的地點是交替的。在以下三種晶體①金剛石、②晶體硅、③碳化硅中,它們的熔點從高到低的次序是:[]A.①③②B.②③①C.③①②D.②①③解析:本題是給出新情境的信息遷移題。給出的新情境,是碳化硅的一種晶體擁有近似金剛石的構(gòu)造;本題的察看內(nèi)容,是化學(xué)鍵與晶體構(gòu)造。所列三種晶體均是原子晶體,構(gòu)造相像,晶體內(nèi)的結(jié)協(xié)力是呈空間網(wǎng)狀的共價鍵:共價鍵鍵長:C—C鍵<C—Si鍵<Si—Si鍵共價鍵鍵能:C—C鍵>C—Si鍵>Si—Si鍵共價鍵鍵長越短,鍵能越大,則原子晶體的熔點越高。所以三者的熔點由高到低的次序是:金剛石、碳化硅、晶體硅。----圓滿版學(xué)習(xí)資料分享----資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照,如有不當(dāng)之處,請聯(lián)系更正或許刪除答案:A[例9]物質(zhì)A是一種高熔點化合物,不溶于硫酸,硝酸等強酸。A與純堿熔融反響,生成化合物B,同時放出氣體C;把氣體C經(jīng)過B的溶液中,則獲取化合物D;D在干燥空氣中轉(zhuǎn)變成化合物E;將E加熱又獲取化合物A。試寫出A、B、C、D、E的化學(xué)式:A____、B____、C____、D____、E____。解析:本題應(yīng)依據(jù)對實驗現(xiàn)象的解析,得出結(jié)論。A是不溶于硫酸、硝酸等強酸的高熔點化合物,它能與純堿熔融反響,而且放出氣體C,可初步判斷A可能是SiO2,B可能是Na2SiO3,C可能是CO2。若把CO2經(jīng)過Na2SiO3溶液中,會獲取膠狀積淀H4SiO4,H4SiO4在干燥空氣中易脫水生成H2SiO3,H2SiO3只有加熱才能生成SiO2。這些都是與題目所給出的實驗現(xiàn)象相符合,這就證明A確實是SiO2。A判斷出來了,其他物質(zhì)的推斷就水到渠成。答案:A:SiO2、B:Na2SiO3、C:CO2、D:H4SiO4、E:H2SiO3[例10]以下對于二氧化硅的說法能否正確?簡釋原因。A.二氧化硅分子是由1個硅原子和兩個氧原子組成;B.二氧化硅又叫硅酐;C.二氧化硅與水化合生成對應(yīng)水化物硅酸;D.二氧化硅為酸酐與堿反響不與酸反響;E.二氧化硅與碳酸鈉反響生成2CO,所以硅酸酸性比碳酸強。解析:判斷是非題,一般屬于看法性知識多,判斷的正確率決定于掌握知識的正確性和圓滿性。A錯,二氧化硅為原子晶體,晶體是氧原子與硅原子個數(shù)比為2∶1的網(wǎng)狀主體構(gòu)造,沒有分子,SiO2為化學(xué)式而非分子式;對,二氧化硅是硅酸的酸酐;錯,二氧化硅是不溶于水的酸酐;錯,二氧化硅為酸酐,擁有酸酐的通性,能于堿反響,但二氧化硅擁有特點,可與氫氟酸反響;E錯,二氧化硅與碳酸鈉反響生成硅酸鈉是在高溫,利用CO2的揮發(fā)性,促進反響達成,其實不能夠說明硅酸酸性強于碳酸。答案:B[例11](1)怎樣用化學(xué)方法查驗生石灰里混有的石英和石灰石?并寫出相關(guān)的化學(xué)方程式。(2)怎樣用一種試劑鑒識硅酸鈉、硫酸鈉、碳酸鈉3瓶未知液?并寫出實驗現(xiàn)象及結(jié)論。----圓滿版學(xué)習(xí)資料分享----資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照,如有不當(dāng)之處,請聯(lián)系更正或許刪除解析:(1)生石灰的成分是氧化鈣,若不含雜質(zhì),加鹽酸能圓滿溶解而且無氣體生成。加鹽酸充分反響后仍有不溶于水的固體,說明有石英雜質(zhì)存在。加鹽酸溶解,但放出無色無味并能使石灰水變渾的氣體,說明生石灰中含有石灰石。CaO+2HCl=CaCl2+H2OCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O2)三種未知液均為鈉鹽,故應(yīng)依據(jù)酸根離子的特點選擇鑒識方法。碳酸鹽和硅酸鹽都能與鹽酸反響,但現(xiàn)象不相同,所以能用鹽酸鑒識。用三支小試管分別取三種未知液各少許,分別滴加稀鹽酸,有氣體生成的是碳酸鈉溶液,有白色膠狀積淀生成的是硅酸鈉溶液,無明展現(xiàn)象的是硫酸鈉溶液。答案:看法析[例12]怎樣用所供給的試劑和方法除掉各粉末狀混淆物中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))。將所選答案的編號填入在表內(nèi)相應(yīng)的空格內(nèi)(假如不需要外加試劑,則對應(yīng)答案欄可空著)。1.可供選擇的試劑:A.鹽酸B.氫氧化鈉溶液C.氧氣D.水E.二氧化碳Ⅰ.可采用的操作:①水洗②加熱③高溫灼燒④過濾⑤結(jié)晶解析:可依據(jù)二氧化硅是不溶于水的酸性氧化物;它可跟強堿反響,不跟酸(氫氟酸除外)反響;它受熱不分解等性質(zhì)。而三氧化二鐵,碳酸鈣跟鹽酸反響;硅酸、氯化銨能受熱分解。經(jīng)過必然操作,除掉雜質(zhì)。除雜過程中所發(fā)生的化學(xué)方程式以下:1)SiO2+2NaOH==NaSiO3+H2O3)Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O4)CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O(5)HSiO3SiO+HO222----圓滿版學(xué)習(xí)資料分享----資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照,如有不當(dāng)之處,請聯(lián)系更正或許刪除6)NH4ClNH3↑+HCl↑答案:(1)B,④(2)D,④,⑤(3)A,④(4)A,④(5)③(6)②[例13]鍺是ⅣA族元素,它的單質(zhì)晶體是一種優(yōu)秀的半導(dǎo)體資料,寬泛用于電子工業(yè),鍺能夠從焚燒的煙道灰中提取,其過程以下:試寫出上述過程中①、③、④步反響的化學(xué)方程式。_________________;③_________________;④_________________;解析:Ge為ⅣA族,最高正價為+4價,其氧化物為GeO,又+4價牢固,與鹽酸不發(fā)生氧化復(fù)原反響,2只發(fā)生堿性氧化物與酸的反響。鍺酸的化學(xué)式用硅酸遷移即得:H4GeO或HGeO。42324+2HO①GeO+4HCl==GeCl③H4GeO4GeO2+2H20(或H2GeOGeO+HO)322④GeO+2HGe+2HO222答案:看法析4.實戰(zhàn)操練一、選擇題222S高溫2.對反響方程式:SiO2+3CSiC+2CO↑,相關(guān)表達正確的選項是2是氧化劑,C只作復(fù)原劑4+被復(fù)原了,而C只被氧化了∶2----圓滿版學(xué)習(xí)資料分享----資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照,如有不當(dāng)之處,請聯(lián)系更正或許刪除時,最正確的除雜試劑和方法是A.水、濃H2SO4、洗氣2CO3溶液、濃H2SO4、洗氣3溶液、濃H2SO4、洗氣D.NaOH溶液、濃H2SO4、洗氣與純堿共熔2通入Na2SiO3溶液與大理石共熔和濃H2SO4共熱4.14gPb經(jīng)充分氧化后獲取氧化物的質(zhì)量為4.46g,則生成的氧化物化學(xué)式為23O42O510g含有雜質(zhì)的CaCO3和足量鹽酸反響,產(chǎn)生了0.1molCO2,推斷雜質(zhì)的組成可能是3和MgCO32CO3和Na2CO33和Na2CO32CO3和NaHCO37.某二價金屬的碳酸鹽和碳酸氫鹽的混淆物與足量鹽酸反響。耗費+和產(chǎn)生CO2的物質(zhì)的量之比為H5∶4,該混淆物中碳酸鹽和碳酸氫鹽的物質(zhì)的量之比為∶2∶3∶4∶5mgCaCO3與ngKHCO3分別加入100mL0.5mol·L-1的鹽酸中,若反響后兩種溶液的質(zhì)量相等,則m與n的關(guān)系是A.m=n≤B.m=nC.m=n≥5D.m<n100gNaCO和NaHCO的混淆物同足量的鹽酸反響,放出22.4L(標準情況)的CO,則混淆物中2332NaCO的質(zhì)量分數(shù)是23A.68.9%B.70.3%C.73.5%D.77.1%xmolCO2通入含ymolCa(OH)2的澄清石灰水中充分反響,以下表達中錯誤的選項是x≤y時,生成100xg積淀x≥y時,生成100yg積淀y<x<2y時,生成100(2y-x)g積淀x≥2y時,產(chǎn)生的積淀全部溶解硅是非金屬元素,它的單質(zhì)是灰黑色有金屬光彩的固體硅的導(dǎo)電性能介于金屬和絕緣體之間,是優(yōu)秀的半導(dǎo)體資料C.硅的化學(xué)性質(zhì)不爽朗,常溫下不與任何物質(zhì)起反響加熱到必然溫度時,硅能與氫氣、氧氣等非金屬反響①濃硝酸②水③王水④氫氟酸⑤KOH溶液A.①②B.②④C.④⑤D.③④----圓滿版學(xué)習(xí)資料分享----資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參照,如有不當(dāng)之處,請聯(lián)系更正或許刪除2里充分焚燒都只生成CO2在必然條件下,金剛石和石墨能夠相互轉(zhuǎn)變2和CO組成的混淆氣體,經(jīng)解析測知含氧質(zhì)量分數(shù)為70%,則該混淆氣體中CO和CO2的體積比為∶3∶33∶7∶1通入以下物質(zhì)的溶液中不與其反響的是①Na2CO3②Na2SiO3③NaAlO2④C6H5ONa⑤Ca(ClO)2⑥CaCl2⑦CaCO3A.①③④⑤⑥B.①和⑥①⑥16.已知金剛砂SiC是原子晶體,則①金剛石②晶體硅③SiC,三者的熔沸點高低次序正確的選項是A.①>③>②B.③>②>①C.②>①>③D.③>①>②17.某混淆氣體的質(zhì)量百分組成為CO占22%、O2占48%、N2占20%、H2占10%,則此混淆氣體的平均式量為二、非選擇題(共49分)18.(14分)將nmol木炭粉和1molFeO在反響器中混淆,間隔空氣加強熱??赡馨l(fā)生的化學(xué)反響有:①FeO+C===Fe+CO↑②2FeO+C===2Fe+CO2↑FeO+CO===Fe+CO2↑④(2)若n<1,充分反響后,反響器中的固體物質(zhì)是,氣體產(chǎn)物2是。(3)若n>1,充分反響后,反響器中的固體物質(zhì)是,氣體產(chǎn)物是。(4)若反響的氣體產(chǎn)物是混淆物,n的取值范圍是。(5)若反響的氣體產(chǎn)物是混淆物,且混淆物中CO和CO2的物質(zhì)的量相等,則n的值為。19.(8分)水蒸氣經(jīng)過灼熱的煤所產(chǎn)

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