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有机化学解题方法

有机化学解题方法

【命题趋向】

有机性质及有机反应类型部分的试题主要分布在选择和Ⅱ卷中的有机部分,年年考,且常考常新。

有关同分异构部分的试题,要近几年的高考中以选择为主,也涉及到部分填空题。

大纲考点解读如下:

1.掌握种类烃(烷烃、烯烃、炔烃、二烯烃、芳香烃)中各种碳碳键、碳氢键的性质和主

要化学反应,并能结合同系列原理加以应用。

2.以一些典型的烃类衍生物(乙醇、乙二醇、苯酚、甲醛、乙醛、乙酸、乙二酸、乙酸乙

脂、脂肪酸、甘油酯、多羟基醛酮、氨基酸等)为例,了解官能团在化合物中的应用。

掌握各主要官能团的性质和主要化学反应。

3.通过上述各类化合物的化学反应,掌握有机反应的主要类型。

4.综合应用各类化合物的不同性质,进行区别、鉴定、分离、提纯或推导未知物的结构简

式。

组合多个化合物的化学反应,合成具高考资源网有指定结构简式的产物。

2009年高考以科学、技术、社会及日常生活中涉及到的物质为内容,对有机物结构进行分析,指出有机物所具有的性质,考查有机反应类型、限定条件书写同分异构体(一般含有苯环)、书写烃类衍生物有关的方程式仍是命题的均势。

【考点透视】

有机框图题作为高考的必考题,通常在理综合化学试卷(108分)中占15分或18分,而其中反应类型的判断占3分;按要求写出指定物质的同分异构体占3分,写出起始反应物的分子式或结构简式占2分;写出相关的化学方程式占7~10分。

为了确保尽可能的得分,现将有机推断题中的热点归纳如下:

一、根据反应条件判断有机反应类型和有机物的类别

1.AB;

类型:

氧化反应;类别:

反应物A:

伯醇(或仲醇);生成物:

醛(或酮)和水。

辨析:

如果B还能与银氨溶液反应或与斐林试剂反应,说明B一定是醛,而A一定是

伯醇,否则,说明B一定是酮,而A一定是仲醇。

2CH3CH2OH+O2

2CH3CHO+2H2O;

CH3CH2OH+CuO

CH3CHO+H2O

2.AB

类型:

氧化反应;类别:

反应物A:

醛,生成物:

羧酸和水。

CH3CHO+2Cu(OH)2

CH3COOH+Cu2O↓+2H2O

3.AB

类型1:

消去反应;类别:

反应物:

醇,生成物:

烯烃和水。

170℃

CH3CH2OHCH2=CH2↑+H2O

类型2:

取代反应;类别:

反应物:

醇,主要生成物:

醚和水。

140℃

2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3+H2O

类型3:

酯化反应;类别:

反应物:

羟基羧酸,生成物:

链酯、环酯、聚链酯和水。

HOCH(CH3)COOH+HOCH(CH3)COOHHOCH(CH3)COOCH(CH3)

COOH+H2O

nHOCH(CH3)COOHOCH(CH3)COn+nH2O

说明:

α―羟基羧酸反应生成六元环酯(分子间酯)或三元环酯(分子内酯);β―羟

基羧酸反应生成八元环酯(分子间酯)或四元环酯(分子内酯)。

4.AB

类型:

消去反应;类别:

反应物:

卤代烃,生成物:

烯烃、卤化钠和水。

CH3CH2Br+NaOHCH2=CH2↑+NaBr+H2O

5.AB

类型1:

取代反应(水解反应);反应物:

卤代烃,生成物:

醇和卤化钠。

特点:

碳原子数没有减少。

CH3CH2Br+NaOHCH3CH2OH+NaBr

类型2:

取代反应(水解反应);反应物:

羧酸酯,生成物:

醇和羧酸钠。

特点:

碳原子数减少。

CH3COOCH2CH3+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH

类型3:

中和反应;反应物:

羧酸,生成物:

羧酸盐和水

特点:

碳原子数没有减少。

课本寻源:

CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O

类型4:

取代反应和中和反应;反应物:

卤代羧酸,生成物:

羟基羧酸盐、卤化钠和水。

课外寻源:

CH3CHClCOOH+2NaOHCH3CH(OH)COONa+NaCl+2H2O

6.AB

类型1:

加成反应(或还原反应);反应物:

不饱和烃:

烯烃(或炔烃);生成物:

烷烃

(或烯烃)。

CH2=CH2+H2CH3–CH3

CH≡CH+H2CH2=CH2

类型2:

加成反应(或还原反应);反应物:

芳香烃;生成物:

环烷烃。

+3H2

类型3:

加成反应(或还原反应);反应物:

醛(或酮),生成物:

伯醇(或仲醇)。

CH3CHO+H2CH3CH2OH

CH3COCH3+H2CH3CH(OH)CH3

二、推断题中常见的突破口。

(一).根据反应现象推知官能团

1.能使溴水褪色,可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、三键或醛基。

20090318

2.能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可推知该物质分子中可能含有碳碳双键、三键、醛基或为

苯的同系物。

3.遇三氯化铁溶液显紫色,可推知该物质分子含有酚羟基。

4.遇浓硝酸变黄,可推知该物质是含有苯环结构的蛋白质。

5.遇

水变蓝,可推知该物质为淀粉。

6.加入新制氢氧化铜悬浊液,加热,有红色沉淀生成;或加入银氨溶液有银镜生成,可推

知该分子结构有

即醛基。

则该物质可能为醛类、甲酸和甲酸某酯。

7.加入金属Na放出

,可推知该物质分子结构中含有

8.加入

溶液产生气体,可推知该物质分子结构中含有

9.加入溴水,出现白色沉淀,可推知该物质为苯酚或其衍生物。

(二)根据物质的性质推断官能团

能使溴水褪色的物质,含有C=C或

;能发生银镜反应的物质,含有

;能与金属钠发生置换反应的物质,含有-OH、-COOH;能与碳酸钠作用的物质,含有羧基或酚羟基;能与碳酸氢钠反应的物质,含有羧基;能水解的物质,应为卤代烃和酯,其中能水解生成醇和羧酸的物质是酯。

但如果只谈与氢氧化钠反应,则酚、羧酸、卤代烃、苯磺酸和酯都有可能。

能在稀硫酸存在的条件下水解,则为酯、二糖或淀粉;但若是在较浓的硫酸存在的条件下水解,则为纤维素。

(三)根据特征数字推断官能团

1.某有机物与醋酸反应,相对分子质量增加42,则分子中含有一个-OH;增加84,则含

有两个-OH。

缘由-OH转变为

2.某有机物在催化剂作用下被氧气氧化,若相对分子质量增加16,则表明有机物分子内有

一个-CHO(变为-COOH);若增加32,则表明有机物分子内有两个-CHO(变为-

COOH)。

3.若有机物与

反应,若有机物的相对分子质量增加71,则说明有机物分子内含有一个

碳碳双键;若增加142,则说明有机物分子内含有二个碳碳双键或一个碳碳叁键。

(四)根据反应产物推知官能团位置

1.若由醇氧化得醛或羧酸,可推知-OH一定连接在有2个氢原子的碳原子上,即存在

;由醇氧化为酮,推知-OH一定连在有1个氢原子的碳原子上,即存在

;若醇不能在催化剂作用下被氧化,则-OH所连的碳原子上无氢原子。

2.由消去反应的产物,可确定-OH或-X的位置

3.由取代反应产物的种数,可确定碳链结构。

如烷烃,已知其分子式和一氯代物的种数时,

可推断其可能的结构。

有时甚至可以在不知其分子式的情况下,判断其可能的结构简式。

4.由加氢后碳链的结构,可确定原物质分子C=C或

的位置。

(五)根据反应产物推知官能团的个数

1.与银氨溶液反应,若1mol有机物生成2mol银,则该有机物分子中含有一个醛基;若生

成4mol银,则含有二个醛基或该物质为甲醛。

2.与金属钠反应,若1mol有机物生成0.5mol

,则其分子中含有一个活泼氢原子,或

为一个醇羟基,或酚羟基,也可能为一个羧基。

3.与碳酸钠反应,若1mol有机物生成0.5mol

,则说明其分子中含有一个羧基。

4.与碳酸氢钠反应,若1mol有机物生成1mol

,则说明其分子中含有一个羧基。

(六)根据反应条件推断反应类型

1.在NaOH水溶液中发生水解反应,则反应可能为卤代烃的水解反应或酯的水解反应。

2.在氢氧化钠的醇溶液中,加热条件下发生反应,则一定是卤代烃发生了消去反应。

3.在浓硫酸存在并加热至170℃时发生反应,则该反应为乙醇的消去反应。

4.能与氢气在镍催化条件下起反应,则为烯、炔、苯及其同系物、醛的加成反应(或还原

反应)。

5.能在稀硫酸作用下发生反应,则为酯、二糖、淀粉等的水解反应。

6.能与溴水反应,可能为烯烃、炔烃的加成反应。

三、同分异构体书写

重点是芳香族化合物的同分异构体书写。

注意以下几个问题:

1.同分异构体的书写顺序:

主链由长到短,支链由整到散,位置由心到边,排布由邻到间。

2.能使氯化铁溶液呈紫色的是含酚羟基的物质。

3.能发生银镜反应的物质有含醛基的物质:

甲酸盐、甲酸某酯、某某醛。

4.苯环上的一氯代物有两种同分异构体时一定存在两个呈对位分布的不同取代基。

5.苯环上的一氯代物只有一种时,一种可能是存在两个呈对位分布的相同取代基,例如:

对位二甲苯;另一种可能是存在三个呈对称分布的相同的取代基,例如:

间位三甲基苯。

6.书写类别异构体时,一定要特别注意:

芳香醇与酚类的异构,羧酸与酯类的异构(尤其要

注意羧酸苯酚酯的存在),氨基酸和硝基烷的类别异构。

7.在考虑含羟基的物质与氢氧化钠作用时,注意:

醇羟基不与氢氧化钠作用,酚羟基和羧

基与氢氧化钠作用。

20090318

8.在考虑含卤素原子的物质与氢氧化钠作用时,注意:

1摩尔一卤代苯与2摩氢氧化钠作用,

1摩尔一卤代烷与1摩氢氧化钠作用。

9.能发生水解反应的物质特征:

含有卤素原子、肽键、酯基。

10.取代反应包括:

卤代、硝化、磺化、酯的水解、肽和蛋白质的水解、多糖水解、皂化反

应、醇成醚。

11.低碳的羧酸中的羧基能和碳酸盐反应,酚羟基不能和碳酸盐反应。

12.含酚羟基的物质一定能与氯化铁溶液发生显色反应,也能与氢氧化钠发生中和反应,与

钠发生置换反应,也可能与羧酸发生酯化反应,与浓溴水发生取代反应。

五、掌握重要有机反应类型及原理

1.取代反应  原理可简述为:

“有进有出”图示为

含括:

烷烃的卤代(扩展到饱和碳原子的特征反应),醇和氢卤酸的反应,苯的溴代.硝

化.磺化,苯酚和溴水的反应,广义说.酯化.水解也可归属此列。

2.加成反应  原理可简述为:

“有进无出” 

 包含烯烃.炔烃.苯

环.醛和油脂等加H2,烯烃.炔烃等加x2,烯烃.炔烃等加HX,烯烃.炔烃等加H2O

等等。

加成反应是不饱和碳原子的特征反应之一。

3.消去反应   

包含醇分子内脱水生成烯烃.卤代烃脱

HX生成烯烃。

4.酯化反应

5.水解反应

6.氧化反应

(1)定义:

有机化合物分子中增加氧原子或减少氢原子的反应称为氧化反应。

(2)举例:

2CH3CHO+O2→2CH3COOH

7.还原反应

(1)定义:

有机化合物分子中增加氢原子或减少氧原子的反应称为还原反应。

(2)举例:

CH3CHO+H2→CH3CH2OH

六、弄清常见有机物之间的相互转化关系,并掌握方程式  

掌握各类有机物间的相互联系,使有机化学知识形成体系。

各类链烃及其衍生物间的关

系可表示如下:

 

【例题解析】

例1.分子式为C4H803的有机物,在一定条件下具有下列性质①在浓硫酸存在下,能分别与

CH3CH2OH或CH3C00H反应;②在浓硫酸存在下,亦能脱水生成一种只存在一种结构

形式,且能使溴水褪色的物质;③在浓硫酸存在下,还能生成一种分子式为C4H6O2的

五元环状化合物。

根据上述性质,确定C4H803的结构简式为()

A.HOCH2C00CH2CH3B.HOCH2CH2CH2C00H

C.CH3CH(OH)CH2C00HD.CH3CH2CH(0H)C00H

答案:

B

解析:

由①③得,该有机物中含有

和-0H,由分子式为C4H8O3得结构简式为

CH2(OH)CH2CH2COOH、CH3CH(OH)CH2COOH或CH3CH2CH(OH)COOH,由②排除

CH3CH(OH)CH2COOH,由③排除CH3CH2CH(OH)C00H。

下列各组物质不属于同分异构体的是()

A.2,2-二甲基丙醇和2-甲基丁醇

B.邻氯甲苯和对氯甲苯

C.2-甲基丁烷和戊烷

D.甲基丙烯酸和甲酸丙酯

答案:

D。

[解析]根据有机物的名称,知道各选项中有机物的碳原子数是一样多的。

D选项中的甲

基丙烯酸中有两个双键(碳碳双键和碳氧双键),而甲酸丙酯中只有一个碳氧双键,故

这两种物质不是同分异构体。

例2.2008年北京奥运会的“祥云”火炬所用的燃料的主要成分是丙烷,下列有关丙烷的叙

述中不正确的是()

A.分子中碳原子不在一条直线上

B.光照下能够发生取代反应

C.比丁烷更易液化

D.是石油分馏的一种产品

答案:

C

解析:

烷烃分子结构,是以每个碳为中心的四面体结构,多碳烷烃的碳链是锯齿型的,

碳原子不在一条直线上;烷烃的特征反应是在光照条件下发生取代反应;石油分馏所获

碳原子在1—4之间的烷烃混合物叫石油气,更进一步分离石油气可获得丙烷。

烷烃随

分子内碳原子数的增多,状态由气态、液态、固态变化,组成和结构相似的物质,随分

子量的增大,分子间作用力增大,因此丁烷比丙烷易液化。

例3.某有机样品3.1g完全燃烧,燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水,石灰水共增重7.1g,

经过滤得到10g沉淀。

该有机样品可能是()

A.乙二醇B.乙醇

C.乙醛D.甲醇和丙三醇的混合物

答案:

AD

解析:

燃烧后的混合物通入过量的澄清石灰水,石灰水共增重7.1g,说明7.1g是CO2和

H2O的混合物,沉淀是碳酸钙,为0.1mo1,则CO2为0.1mo1质量为4.4g,水为

7.1-4.4=2.7g,含氢0.3mo1,所以C:

H=1:

3,符合C:

H=1:

3只有A和D

例4.胡椒粉是植物挥发油的成分之一。

它的结构式为:

HO—

—CH2CH=CH2,下列叙述中不正确的是()

A.1mol胡椒粉最多可与4mol氢气发生反应

B.1mol胡椒粉最多可与4mol溴发生反应

C.胡椒粉可与甲醛发生反应,生成聚合物

D.胡椒粉在水中的溶解度小于苯酚在水中的溶解度

答案:

B

解析:

由胡椒粉的结构可以得出:

与H2发生加成反应时苯环能与3molH2发生加成,另有

碳碳双键也能加成1molH2,总计4molH2,故A对。

当与Br2发生加成时只有碳碳双键

与反应消耗1molBr2。

而在苯酚的结构中与羟基的邻位碳上的2个氢原子能与Br2发生取

代反应,消耗2molBr2。

总计3molBr2发生反应,B错。

胡椒粉分子中有酚羟基,故能与

甲醛发生缩聚反应生成高分子化合物。

C对。

羟基是亲水基团,烃基是憎水基团;胡椒

粉分子结构中烃基比苯酚分子中烃基大,故胡椒粉在水中的溶解度小于苯酚在水中的溶

解度。

D对。

例5.霉酚酸酯(MMF)是器官移植中抑制细胞增殖最常用的药物。

下列关于MMF的说法正

确的是()

A.MMF能溶于水

B.MMF能发生取代反应和消去反应

C.1molMMF能与6mol氢气发生加成反应

D.1molMMF能与含3molNaOH溶液完全反应

答案:

D

解析:

选项A中由于分子中除-OH外,其它均为非极性基团,所以它不溶于水;选项

B中可以发生取代反应,但不会发生消去反应;选项C中C=C有4个,C=O有2个,

但-COO-中的C=O不会发生加成反应,所以只能与4molH2发生加成反应;选项D中

含有一个酚羟基,同时含有2个可以水解的酯的结构,所以可以和3molNaOH溶液完全

反应。

例6.药用有机化合物A(C8H8O2)为一种无色液体。

从A出发可发生如图所示的一系列反

应。

则下列说法正确的是()

A.根据D和浓溴水反应生成白色沉淀可推知D为三溴苯酚

B.G的同分异构体中属于酯,且能发生银镜反应的只有一种

C.上述各物质中能发生水解反应的有A、B、D、G

D.A的结构简式为

解析:

A,推知D为苯酚、F为三溴苯酚;B,G的同分异构体中属于酯,且能发生银镜

反应的有:

HCOOCH2CH2CH3和HCOOCH(CH3)2两种;C项,D是苯酚,不发生水

解反应;D,综合推知A为乙酸苯酚酯。

答案:

D

下列涉及有机物的性质或应用的说法不正确的是

A.干馏煤可以得到甲烷、苯和氨等重要化工原料

B.用于奥运“祥云”火炬的丙烷是一种清洁燃料

C.用大米酿的酒在一定条件下密封保存,时间越长越香醇

D.纤维素、蔗糖、葡萄糖和脂肪在一定条件下都可发生水解反应

答案:

D

解析:

由煤制备化工原料通过干馏(煤在高温下的分解),A对。

丙烷燃烧生成CO2和

H2O,并没有污染大气的气体生成,为清洁燃料,B对。

大米发酵生成乙醇,时间越长,

乙醇浓度越大越香醇,C对。

纤维素水解生成葡萄糖;蔗糖水解生成葡萄糖与果糖;脂

肪水解生成高级脂肪酸与甘油;葡萄糖为单糖,不会发生水解,D错。

例7.胆固醇X与有机物A、B、C、D、E、F有以下转化关系:

其中D能发生银镜反应,1molD与2molH2反应生成1molE。

①化合物D中所含的官能团是。

②D→E可能的反应类型是。

③E→F的化学方程式是。

④写出与E具有相同官能团的所有同分异构体的结构简式:

解析:

由四元环可以确定羟基可能的位置D能发生银镜反应可见有醛基,加氢还原为伯

醇,因此可以确定,应为上面的第二种情况,此题即可得到突破。

同分异构体的的问题

要按一定的次序和规律进行推理:

去一个碳用作羧基,还有三个碳即丙基(两种)然后

让羟基情急分别去取代两种丙基中的氢即可得到所有的同分异构体。

答案:

①羧基、碳碳双键、醛基

②加成反应(或还原反应)

例8.某天然有机化合物A仅含C、H、O元素,与A相关的反应框图如下:

(1)写出下列反应的反应类型:

S→A第①步反应、  B→D、

D→E第①步反应、 A→P。

(2)B所含官能团的名称是。

(3)写出A、P、E、S的结构简式

A:

、P:

、E:

、S:

(4)写出在浓H2SO4存在并加热的条件下,F与足量乙醇反应的化学方程式:

(5)写出与D具有相同官能团的D的所有同分异构体的结构简式:

解析:

由A仅含C、H、O三种元素,S为氯代有机酸,水解可以得到A,说明S分子

中含有C、H、O、Cl四种元素;根据反应条件可知,由S→B发生消去,B→F发生加

成,得到饱和羧酸F,而F和NaHCO3反应,得到盐的化学式为:

C4H4O4Na2,说明F

是二元羧酸,从而说明S分子中含有两个—COOH。

S中的Cl原子碱性条件下被—OH取代,生成含有—COOH和—OH的有机物A,并且

A自身在浓硫酸作用下,可以生成六元环状的酯,故—OH在β碳原子上,再结合A的

相对分子质量分为134,可以推知A为HOOCCHOHCH2COOH,S为

,B为HOOCCH=CHCOOH,F为HOOCCH2CH2COOH,D为

,D在NaOH醇溶液中发生消去,生成E:

HOOCC≡CCOOH,P

为六元环酯,结构简式为:

(1)根据上述物质结合反应条件,可知S→A第①步反应为取代(或水解)反应;B→D

为烯烃和溴的加成反应;D→E第①步反应为卤代烃在NaOH醇溶液中发生消去反应;

A→P为酯化(取代)反应。

(2)B为HOOCCH=CHCOOH,分子中含有碳碳双键和羧基两种官能团。

(3)A:

P:

E:

HOOCC≡CCOOHS:

(4)F为丁二酸(HOOCCH2CH2COOH)在浓硫酸作用下与足量的乙醇反应,生成丁二酸二乙酯,方程式为:

+2C2H5OH

+2H2O

(5)D为

,其含有相同挂能团的同分异构体有:

HOOCCBr2CH2COOH、

答案:

(1)取代(水解)反应加成反应消去反应酯化(取代)反应

(2)碳碳双键羧基

(3)A:

HOOCCHOHCH2COOHP:

E:

HOOCC≡CCOOHS:

(4)

+2C2H5OH

+2H2O

(5)HOOCCBr2CH2COOH

例9.在最新的家用车的调查中发现,现在的家用汽车中的气体质

量都不符合标准,在被调查的不同车型、不同价位、新旧不同

的1175辆车中,除52辆检测合格外,其余都“毒气”超标,超

标率从一两倍到七八十倍不等。

汽车污染主要来源于汽车配件

和材料,操控台、座椅、车顶毡、脚底垫和所使用的零配件、

胶水、涂料、泡沫、塑料、橡胶、皮革、皮革着色剂、填充料

等汽车本身的物件,都会产生大量的有毒气体。

这些有毒气体

大都是有机物

(1)你认为有毒气体含量新车(填“高于”或“低于”)旧车;夏天(填

“高于”或“低于”)冬天。

(2)其中一种有毒气体的质谱图如右图,则由图可知该分子的式量是,若该

分子的核磁共振氢谱中有4个吸收峰则有机物的名称为其苯

环上的一氯代物有种。

(3)以上这种物质可以用于制取炸药,请写出制取炸药的化学方程式:

(4)在这些有毒气体中还有一种是以上这种物质的同系物,将一定质量这种有机物在氧

气中充分燃烧,并将燃烧产物依次通过浓硫酸和碱石灰,分别增重9g和35.2g,则

这种有机物的分子式为,其同分异构体有种,试写

出其苯环的一氯代物只有一种时的结构简式

解析:

本题是以环境污染为背景的一个习题,这也是现在命题的一个热点问题。

(1)题意中已经说明气体是有机气体,而且它们主要来自汽车本身的挥发,所以新车要

比旧的有毒气体含量高,有机物温度越高越易挥发,所以夏天比冬天的要高。

(2)从质谱图中可以看出式量为92,再根据核磁共振氢谱中有4个吸收峰,可以判断出

应是甲苯,所以其苯环上的一氯代物有3种(邻、间、对)。

(3)

(4)水的物质的量为:

,二氧化碳的物质的量为:

然后再根据苯的同系物的通式CnH2n-6即可求得n值为8,所以分子式为C8H10,其同分

异构体有乙苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯共4种。

在这四种同分异构体中只有对

二甲苯的苯环上的一氯代物有一种,所以其结构简式为:

答案:

(1)高于高于

(2)92甲苯3种

(3)

(4)C8H104

【专题训练与高考预测】

1.水管按材质分为聚丙烯.聚氯乙烯等种类。

饮用水使用聚丙烯水管,而不能使用聚氯乙

烯水管,因聚氯乙烯对人体有潜在危害。

下列有关叙述不正确的是()

A.聚丙烯.聚氯乙烯都属于链状高分子化合物,受热易熔化

B.聚丙烯.聚氯乙烯的单体都是不饱和烃,能使酸性KMnO4褪色

C.聚氯乙烯是混合物,焚烧时会放出有毒气体HCl

D.废弃的聚丙烯.聚氯乙烯均可回收利用以减少白色污染

2.下列事故的处理方法正确的是()

A.苯酚沾到了皮肤上,先用碱液清洗,再用大量清水冲洗

B.实验台上的钠着火了,使用泡沫灭火器扑灭

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