(人教通用版)2015屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)講義 第二節(jié) 元素周期表元素周期律

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1、 第二節(jié)元素周期表 元素周期律 明考綱要求 理主干脈絡(luò) 1.掌握元素周期律的實(shí)質(zhì)。 2.了解元素周期表(長(zhǎng)式)的結(jié)構(gòu)(周期、族)及其應(yīng)用。 3.了解金屬、非金屬在元素周期表中的位置及其性質(zhì)的遞變規(guī)律。 4.以第3周期為例,掌握同一周期內(nèi)元素性質(zhì)的遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 5.以ⅠA族和ⅦA族為例,掌握同一主族內(nèi)元素性質(zhì)遞變規(guī)律與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 一、元素周期表 1.原子序數(shù) 按照元素在周期表中的順序給元素所編的序號(hào)。 原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)。 2.編排原則 橫行→周期 縱行→族 3.結(jié)構(gòu) (1)周期(7個(gè)橫行,

2、7個(gè)周期): 1 / 14 (2)族(18個(gè)縱行,16個(gè)族) 主族 列序 1 2 13 14 15 16 17 族序 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 副族 列序 3 4 5 6 7 11 12 族序 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB ⅠB ⅡB 第Ⅷ族 第8、9、10,共3個(gè)縱行 0族 第18縱行 ①除9、10、18縱行(列序)外,族序=列序個(gè)位數(shù)。 ②0族和第Ⅷ族,既不屬于主族,也不屬于副族。 二、元素周期律 1.元素周期律 元素的性質(zhì)隨著原子序數(shù)遞增而呈周期性變化的規(guī)律。 2.

3、元素周期律的實(shí)質(zhì) 元素原子核外電子排布的周期性變化。 3.主族元素的周期性變化規(guī)律 內(nèi)容 同周期(從左到右) 同主族(從上到下) 原子結(jié)構(gòu) 電子層數(shù) 相同 依次遞增 最外層電子數(shù) 依次增加1個(gè) 相同 原子半徑 依次減小 依次增大 元素的性質(zhì) 金屬性 逐漸減弱 逐漸增強(qiáng) 非金屬性 逐漸增強(qiáng) 逐漸減弱 主要化合價(jià) 一般,最高正價(jià): 最高正價(jià)數(shù)=最外層 族序數(shù) 負(fù)化合價(jià):族序 數(shù)-8 電子數(shù)(O、F除外) 化合物性質(zhì) 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物 酸性依次增強(qiáng) 堿性依次減弱 酸性依次減弱 堿性依次增強(qiáng) 氫化物

4、 穩(wěn)定性 依次增強(qiáng) 依次減弱 三、元素周期表和元素的分區(qū) 1.元素周期表中元素的分區(qū) 分界線兩側(cè)的元素,既能表現(xiàn)出一定的非金屬性,又能表現(xiàn)出一定的金屬性。 2.元素周期表和元素周期律應(yīng)用的重要意義 (1)科學(xué)預(yù)測(cè): 為新元素的發(fā)現(xiàn)及預(yù)測(cè)它們的原子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)提供線索。 (2)尋找新材料: 將下面左右兩側(cè)對(duì)應(yīng)內(nèi)容連線。 1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。 (1)最外層電子數(shù)是2的元素都是ⅡA族元素。( ?。? (2)元素周期表中包含元素種類最多的族是Ⅷ族。(  ) (3)根據(jù)最高正化合價(jià)與族序數(shù)的關(guān)系,推出鹵族元素最

5、高正價(jià)都是+7。( ?。? (4)元素周期表中鑭系、錒系都占據(jù)同一格,它們都是同位素。( ?。? (5)元素的性質(zhì)隨相對(duì)原子質(zhì)量的遞增呈現(xiàn)周期性的變化。( ?。? (6)第3周期非金屬元素含氧酸的酸性從左到右依次增強(qiáng)。( ?。? 提示:(1)× He、Fe等元素不在ⅡA族。 (2)× 由于鑭系、錒系均在ⅢB族,所以元素種類最多的在ⅢB族。 (3)× F無正價(jià),故該說法錯(cuò)誤。 (4)× 同位素是同種元素,因此鑭系和錒系不屬于同位素。 (5)× 原子序數(shù)大,相對(duì)原子質(zhì)量不一定大,因此上述表達(dá)是錯(cuò)誤的。 (6)× 應(yīng)該是最高價(jià)含氧

6、酸依次增強(qiáng),如H2SO4比HClO酸性強(qiáng)。 2.請(qǐng)?jiān)谙卤碇挟嫵鲈刂芷诒淼妮喞⒃诒碇邪匆笸瓿上铝袉栴} (1)標(biāo)出族序數(shù)。 (2)畫出金屬與非金屬的分界線;畫出過渡元素。 (3)標(biāo)出鑭系、錒系的位置。 (4)寫出各周期元素的種類。 (5)寫出稀有氣體元素的原子序數(shù)。 (6)標(biāo)出113號(hào)~118號(hào)元素的位置。  族 周期  種 類 1 2 3

7、 4 5 6 7 答案: 3.依據(jù)元素周期律填寫下列問題: (1)第3周期元素的金屬性:Na    Mg    Al,對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物的堿性               ;非金屬性:Si    P    S    Cl,對(duì)應(yīng)最高價(jià)氧化物的水化物的

8、酸性:                 。 (2)堿金屬元素:隨著元素核電荷數(shù)增多,電子層數(shù)增    ,原子半徑    ,失電子能力    還原性    ;單質(zhì)與水反應(yīng)   ??;生成的堿的堿性逐漸    。 (3)鹵族元素:隨鹵素核電荷數(shù)的增多,電子層數(shù)依次    ,原子半徑逐漸    ,原子核對(duì)電子的吸引力逐漸    ,得電子能力逐漸    ,單質(zhì)的氧化性    ;單質(zhì)與氫氣反應(yīng)越來越    ,生成的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性越來越   ?。蛔罡邇r(jià)含氧酸的酸性    。 答案:(1)>?。尽aOH>Mg(OH)2>Al(OH)3?。? <?。肌2SiO3<H3PO4<H2SO4<HClO4

9、?。?)多 增大 增強(qiáng) 增強(qiáng) 越來越劇烈 增強(qiáng) (3)增多 增大 減小 減弱 減弱 難 弱 減弱 4.哪些事實(shí)能夠說明Na的金屬性比Mg的強(qiáng)?哪些事實(shí)能說明Cl的非金屬性比S的強(qiáng)? 提示:(1)Na、Mg與水反應(yīng)時(shí),Na與冷水劇烈反應(yīng)Mg不易與冷水反應(yīng);NaOH比Mg(OH)2堿性強(qiáng)。(2)Cl2與H2反應(yīng)比S與H2反應(yīng)容易,前者點(diǎn)燃或光照,后者需加熱且反應(yīng)可逆;HCl比H2S穩(wěn)定;HClO4酸性比H2SO4強(qiáng);Cl2與Fe反應(yīng)生成FeCl3,而S與Fe反應(yīng)生成FeS。 5.同主族從上到下,酸性:HF>HCl>HBr,這種比較方法正確嗎? 提示:不正確。同主族從上到下,非

10、金屬性減弱,其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性減弱。酸性:HClO4>HBrO4,而氫化物的酸性:HF<HCl<HBr。 6.元素的化合價(jià)與元素在周期表中的位置和原子的電子層結(jié)構(gòu)有何關(guān)系? 提示:最高正價(jià)=最外層電子數(shù),最低負(fù)價(jià)=族序數(shù)-87.填寫下表(用1~20號(hào)元素) 族序數(shù)等于周期數(shù)的元素 族序數(shù)等于周期數(shù)2倍的元素 族序數(shù)等于周期數(shù)3倍的元素 周期數(shù)是族序數(shù)2倍的元素 周期數(shù)是族序數(shù)3倍的元素 提示:H、Be、Al C、S O Li、Ca Na 元素周期表的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用 1.短周期元素A、B、C的位置如

11、右圖所示:已知B、C兩元素的原子序數(shù)之和是A元素的4倍,試推斷A   ,B    ,C    。 解析:由周期表結(jié)構(gòu)可推知三種元素位于2、3周期,若設(shè)A的原子序數(shù)為x,則B、C的原子序數(shù)之和為2(x+8),則2(x+8)=4x,解得x=8。 答案:O P Cl 2.W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的四種短周期元素。已知:①四種元素的電子層數(shù)之和等于10,且它們分別屬于連續(xù)的四個(gè)主族;②四種元素的原子中半徑最大的是X原子。下列說法正確的是( ?。? A.W和X位于第二周期 B.Y和Z分別是Al和Si C.W和X分別是O和F D.Z的金屬性可能比X的金屬性強(qiáng) 解析:選B 由電子層數(shù)之

12、和為10,原子半徑最大的是X推知X、Y、Z位于第3周期,W為第1周期,則W為H,X為Mg、Y為Al、Z為Si。則Si的金屬性比Mg的弱。 3.(2013·山東高考)W、X、Y、Z四種短周期元素在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示,W的氣態(tài)氫化物可與其最高價(jià)含氧酸反應(yīng)生成離子化合物,由此可知(  ) A.X、Y、Z中最簡(jiǎn)單氫化物穩(wěn)定性最弱的是Y B.Z元素氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性一定強(qiáng)于Y C.X元素形成的單核陰離子還原性大于Y D.Z元素單質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)中只表現(xiàn)氧化性 解析:選A 由題意可知,W是N元素,X是O元素,Y是S元素,Z是Cl元素。H2S的穩(wěn)定性小于H2O的穩(wěn)定性,

13、也小于HCl的穩(wěn)定性,A項(xiàng)正確;HClO的酸性弱于H2SO4的酸性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;S2-的還原性大于O2-的,C項(xiàng)錯(cuò)誤;Cl2和H2O反應(yīng)時(shí),Cl2既是氧化劑,又是還原劑,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.(2011·山東高考)元素的原子結(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)和在周期表中的位置。下列說法正確的是(  ) A.元素原子的最外層電子數(shù)等于元素的最高化合價(jià) B.多電子原子中,在離核較近的區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的電子能量較高 C.P、S、Cl得電子能力和最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性均依次增強(qiáng) D.元素周期表中位于金屬和非金屬分界線附近的元素屬于過渡元素 解析:選C A項(xiàng)有些元素的最高化合價(jià)不等于其最外層電子數(shù),如

14、Fe最外層2個(gè)電子,但其最高化合價(jià)不是+2;B項(xiàng)離核越近的區(qū)域電子的能量越低;D項(xiàng)分界線附近的元素往往既顯示金屬性,又顯示非金屬性,并不屬于過渡元素。 1.元素周期表中的幾個(gè)特殊“數(shù)字” (1)含元素種數(shù)最多的周期是第6周期,有32種元素;含元素種類最多的族是ⅢB族,共有32種元素。 (2)過渡元素包括7個(gè)副族和第Ⅷ族,全部都是金屬元素,原子最外層電子數(shù)不超過2個(gè)(1~2個(gè))。 (3)最外層電子數(shù)為3~7個(gè)的原子一定屬于主族元素,且最外層電子數(shù)即為主族的族序數(shù)。 (4)同一周期ⅡA族與ⅢA族的原子序數(shù)可能相差1(2、3周期)或11(4、5周期)或25(6、7周期)。 (5)主族

15、的族序數(shù)=最外層電子數(shù)=最高正價(jià)=8-|最低負(fù)價(jià)| 2.從元素周期表歸納電子排布規(guī)律 (1)最外層電子數(shù)等于或大于3(小于8)的一定是主族元素。 (2)最外層有1個(gè)或2個(gè)電子,則可能是ⅠA、ⅡA族元素,也可能是副族或0族元素氦。 (3)最外層電子數(shù)比次外層電子數(shù)多的元素一定位于第2周期。 (4)某元素的陰離子最外層電子數(shù)與次外層相同,則該元素位于第3周期。 (5)電子層結(jié)構(gòu)相同的離子,若電性相同,則位于同周期;若電性不同,則陽離子位于陰離子的下一周期。 3.從元素周期表歸納元素化合價(jià)規(guī)律 (1)主族元素的最高正價(jià)等于主族序數(shù),且等于主族元素原子的最外層電子數(shù)(O除外),其中氟無

16、正價(jià)。 (2)主族元素的最高正價(jià)與最低負(fù)價(jià)的絕對(duì)值之和為8,絕對(duì)值之差為0、2、4、6的主族元素分別位于ⅣA、ⅤA、ⅥA、ⅦA族。 4.同一元素的“位、構(gòu)、性”關(guān)系 (1)結(jié)構(gòu)與位置互推。 ①掌握三個(gè)關(guān)系式: a電子層數(shù)=周期序數(shù); b質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù); c最外層電子數(shù)=主族序數(shù)。 ②熟練掌握周期表中的一些特殊規(guī)律: a各周期所能容納元素種數(shù); b稀有氣體的原子序數(shù)及在周期表中的位置; c同族上下相鄰元素原子序數(shù)的關(guān)系。 (2)性質(zhì)與位置的互推。 ①根據(jù)元素的性質(zhì)可以推知元素在周期表中的位置。如同周期元素A、B、C的金屬性逐漸增強(qiáng),則可知A、B、C在同周期

17、中按C、B、A的順序從左向右排列。 ②根據(jù)元素在周期表中的位置關(guān)系,可以推斷元素的性質(zhì),如A、B、C三種元素在同一主族中從上往下排列,則A、B、C的單質(zhì)氧化性依次減弱或還原性依次增強(qiáng)。 (3)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的互推。 ①若元素的最外層電子數(shù)小于4,則該元素容易失電子;若該元素的最外層電子數(shù)大于4,則該元素容易得電子。 ②若某元素容易得電子,則可推知該元素的最外層電子數(shù)大于4;若某元素容易失電子,則可推知該元素的最外層電子數(shù)小于4。 [特別提醒]?。?)元素“位—構(gòu)—性”的相互推斷類型題目所給的信息較多,在審題過程中一定要注意找全信息以及信息之間的聯(lián)系。 (2)在題目的已知信息中可能有的元

18、素沒有已知信息,難以確定其名稱和結(jié)構(gòu),這樣的題目要通讀全題,在題目的所求填空的信息中找出對(duì)該元素有用的信息。 元素周期律及其應(yīng)用 5.(2013·福建高考)四種短周期元素在周期表中的位置如右圖,其中只有M為金屬元素。下列說法 不正確的是( ?。? A.原子半徑Z<M B.Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性比X的弱 C.X的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的小 D.Z位于元索周期表中第2周期、第ⅥA族 解析:選B 由題給信息可知,M為Al元素,X為Si元素,Y為N元素,Z為O元素。原子半徑Al>Si>N>O,A項(xiàng)正確;因?yàn)镹的非

19、金屬性比Si強(qiáng),所以HNO3的酸性比H2SiO3強(qiáng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;因?yàn)镺的非金屬性比Si強(qiáng),所以氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性H2O>SiH4,C項(xiàng)正確;O元素位于周期表的第2周期、第ⅥA族,D項(xiàng)正確。 6.(2012·福建高考)短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相對(duì)位置如圖所示,其中T所處的周期序數(shù)與族序數(shù)相等。下列判斷不正確的是(  ) A.最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:R>Q B.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:Q<W C.原子半徑:T>Q>R D.含T的鹽溶液一定顯酸性 解析:選D 由圖和R、T、Q、W是短周期元素推知:R在第2周期,T、Q、W在第3周期,故T在ⅢA族為

20、Al元素,Q為Si元素,W為S元素,R為N元素。選項(xiàng)A,非金屬性N>Si,故熱穩(wěn)定性NH3>SiH4,A正確;選項(xiàng)B,H2SiO3的酸性小于H2SO4,B正確;選項(xiàng)C,原子半徑Al>Si>N,C正確;選項(xiàng)D,NaAlO2顯堿性,D錯(cuò)誤。 7.(2013·天津高考)下列有關(guān)元素的性質(zhì)及其遞變規(guī)律正確的是( ?。? A.ⅠA族與ⅦA族元素間可形成共價(jià)化合物或離子化合物 B.第2周期元素從左到右,最高正價(jià)從+1遞增到+7 C.同主族元素的簡(jiǎn)單陰離子還原性越強(qiáng),水解程度越大 D.同周期金屬元素的化合價(jià)越高,其原子失電子能力越強(qiáng) 解析:選A 第ⅠA族的氫元素可以和第ⅦA族的鹵族元素形

21、成共價(jià)化合物,第ⅠA族的金屬元素可以和第ⅦA族的鹵族元素形成離子化合物,A項(xiàng)正確;第2周期中O沒有最高正價(jià),F(xiàn)沒有正價(jià),B項(xiàng)錯(cuò)誤;同主族元素中還原性強(qiáng)的簡(jiǎn)單陰離子不一定能夠水解,如鹵族元素中的I-不能水解,C項(xiàng)錯(cuò)誤;如鋁為+3價(jià),鈉為+1價(jià),但鈉失電子能力比鋁強(qiáng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.(2013·江蘇高考)短周期元素X、Y、Z、W的原子序數(shù)依次增大,且原子最外層電子數(shù)之和為13。X的原子半徑比Y的小,X與W同主族,Z是地殼中含量最高的元素。下列說法正確的是( ?。? A.原子半徑的大小順序:r(Y)>r(Z)>r(W) B.元素Z、W的簡(jiǎn)單離子的電子層結(jié)構(gòu)不同 C

22、.元素Y的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性比Z的強(qiáng) D.只含X、Y、Z三種元素的化合物,可能是離子化合物,也可能是共價(jià)化合物 解析:選D 根據(jù)題意可推斷出X、Y、Z、W四種元素依次是H、N、O、Na。原子半徑r(Na)>r(N)>r(O),A錯(cuò)誤。O2-和Na+的電子層結(jié)構(gòu)相同,B錯(cuò)誤。由于O的非金屬性強(qiáng)于N,所以H2O的熱穩(wěn)定性強(qiáng)于NH3,C錯(cuò)誤。只含H、N、O三種元素的化合物可能是共價(jià)化合物HNO3,也可能是離子化合物NH4NO3,D正確。 1.元素金屬性強(qiáng)弱比較的七種方法 (1)在金屬活動(dòng)性順序中,金屬的位置越靠前,一般而言,其金屬性越強(qiáng)。 (2)同一周期金屬元素越靠前,其金屬

23、性越強(qiáng);同一主族金屬越靠下,對(duì)應(yīng)元素的金屬性越強(qiáng)。 (3)金屬與水(或酸)的反應(yīng)越容易,其對(duì)應(yīng)元素的金屬性越強(qiáng)。 (4)金屬與鹽溶液的置換反應(yīng),若A的單質(zhì)置換出B的單質(zhì),則A元素的金屬性強(qiáng)于B元素。 (5)一般金屬陽離子的氧化能力越強(qiáng),則對(duì)應(yīng)金屬單質(zhì)的還原性越弱。(注:氧化性Fe3+>Cu2+,但還原性Fe>Cu) (6)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng),則對(duì)應(yīng)金屬元素的金屬性越強(qiáng)。 (7)電化學(xué)原理:不同金屬形成原電池時(shí),通常作負(fù)極的金屬性強(qiáng);在電解池中的惰性電極上,先析出的金屬性弱。 2.元素非金屬性強(qiáng)弱比較的五種方法 (1)非金屬單質(zhì)與H2越易化合,則其對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越

24、強(qiáng)。 (2)形成的氫化物越穩(wěn)定,則其對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。 (3)非金屬單質(zhì)之間的相互置換,若A的單質(zhì)能置換出B的單質(zhì),則A元素的非金屬性強(qiáng)于B元素。 (4)同一周期非金屬元素越靠后,其非金屬性越強(qiáng);同一主族非金屬越靠上,其非金屬性越強(qiáng)。 (5)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),其對(duì)應(yīng)元素的非金屬性越強(qiáng)。 3.微粒半徑大小的比較方法 [特別提醒]?。?)比較電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒半徑時(shí)容易出錯(cuò)。電子層結(jié)構(gòu)相同的微粒半徑看核電荷數(shù),核電荷數(shù)越大,半徑越??;不是核電荷數(shù)越大,半徑越大。 (2)第3周期從左到右,原子半徑依次減小,而離子半徑大小順序?yàn)椋簉(P3-)>r(S2

25、-)>r(Cl-)>r(Na+)>r(Mg2+)>r(Al3+),故第3周期中離子半徑最小的離子為Al3+。 (3)不是同周期或同主族元素的微粒,比較半徑大小時(shí)要借助于參照物。 以“元素周期表片斷”為載體串聯(lián)物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí) 元素周期表能夠反映原子的位置和結(jié)構(gòu),在元素推斷中如果已知元素在周期表中的位置,就可以快速確定元素的名稱、原子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)。但在實(shí)際考查中往往不是呈現(xiàn)完整的元素周期表,而是呈現(xiàn)某一片段,這就要求根據(jù)呈現(xiàn)的片段結(jié)構(gòu)中提供的信息來推斷元素。 解答此類試題可由周期表片斷結(jié)合文字信息確定各元素的元素名稱,然后由元素周期律進(jìn)行判斷、比較。 高考載體(2013

26、83;浙江高考T9)   短同期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示,其中X元素的原子內(nèi)層電子數(shù)是最外層電子數(shù)的一半。請(qǐng)用具體的化學(xué)用語回答以下問題: X Y Z W Q [知識(shí)串聯(lián)設(shè)計(jì)] (1)X、Y、Z、W、Q分別為              。 (2)原子半徑比較X    Y、Y    W。 (3)Y與Na反應(yīng)可生成的化合物為______________________________________ __。 (4)W與Q得電子能力強(qiáng)的是      ,它們與Fe反應(yīng)所生成的物質(zhì)中Fe元素所顯示的化合價(jià)分別為

27、____________________________________________________。 (5)W、Q兩種元素對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性,由強(qiáng)到弱的順序?yàn)椤    ? 。 (6)通過實(shí)驗(yàn)可比較X、Z非金屬性的強(qiáng)弱,請(qǐng)寫出你所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________。 答案:(1)C、O、Si、S、Cl?。?)> <?。?)Na2O Na2O2 (4)Cl?。?、+3?。?)HCl、H2S (6)Na2SiO3+H2O+CO2===H2SiO3↓+Na2CO3 希望對(duì)大家有所幫助,多謝您的瀏覽!

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