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2011年全国高中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题


2011 年全国高中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题
注意:考试时间 3 小时,满分 150 分。允许使用非编程计算器。 题号 得分 第一大题(选择题)答案写在下表中,其余题答案写在试卷上 .. 1 2 3 4 5 6 7 8 题号 答案 题号 答案
H 1.008 Li 6.941 Na 22.99 K 39.10 Rb 85.47 Cs 132.9 Fr

[223]









总分

9 22

10 23

11 24

12 25

13

14

15

16

17

18

19

20

21

元素周期表
Be B 9.012 10.81 Mg Al 24.31 26.98 Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga 40.08 44.96 47.88 50.94 52.00 54.94 55.85 58.93 58.69 63.55 65.39 69.72 Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In 87.62 88.91 91.22 92.91 95.94 [98] 101.1 102.9 106.4 107.9 112.4 114.8 Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl La-Lu 137.3 178.5 180.9 183.8 186.2 190.2 192.2 195.1 197.0 200.6 204.4 Ra Ac-Lr [226] C 12.01 Si 28.09 Ge 72.61 Sn 118.7 Pb 207.2 N 14.01 P 30.97 As 74.92 Sb 121.8 Bi 209.0 O 16.00 S 32.07 Se 78.96 Te 127.6 Po [210] F 19.00 Cl 35.45 Br 79.90 I 126.9 At [210]

He 4.003 Ne 20.18 Ar 39.95 Kr 83.80 Xe 131.3 Rn [222]

一、本题包括 25 小题,每小题 2 分,共 50 分。每小题有 1 个或 2 个选项符合题意。若该题只有一个选项 符合题意,多选或错选均不得分。若该题有 2 个选项符合题意,选对 1 个得 1 分,选 对 2 个得 2 分;选 错 1 个,该题不得分。 ⒈绿茶中含有的 EGCG(结构如下图)具有抗癌作用,能使 血癌(白血病)中癌细胞自杀性死亡,下列有关 EGCG 的 说法中正确的是 A.能与碳酸钠溶液反应放出二氧化碳 B.遇 FeCl3 溶液能发生显色反应 C.1molEGCG 最多可与含 10mol 氢氧化钠溶液完全作用 D.在空气中易氧化 ⒉用 NA 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A.标准状况下,2.24L 16O2 和 3.6g 18O2 含有氧原子均为 0.2NA B.只有在标准状况下 NA 个氧气分子的物质的量才是 1mol C.1L 1mol· -1 的 CH3COONa 溶液中所含 CH3COO-个数为 0.1NA L D.标准状况下,2.24L 甲烷、戊烷混合物所含分子数为 0.1NA ⒊下列各组离子在指定环境中一定能大量共存的是 A.水电离产生的 c(H+)=1× -12mol· -1 溶液中:Al3+、Na+、Cl-、HCO310 L B.使红色石蕊试纸变蓝的溶液中:SO32-、S2-、Na+、K+ C.pH=0 溶液中:Al3+、NH4+、Cl-、ClOD.与铝粉反应放出氢气的无色溶液中:NO3-、Fe2+、Na+、SO42⒋下列有关元素及其化合物的知识说法正确的是 A.浓硝酸能与木炭反应,证明浓硝酸具有氧化性 B.溴中溶有少量氯气,可用先加入少量溴化钠溶液再用酒精萃取的方法提纯 C.高温下 SiO2 与 Na2CO3 生成 Na2SiO3 和 CO2,证明硅酸酸性强于碳酸
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D.铵盐受热都能分解,但不一定都能生成氨气 ⒌下列有关实验原理、装置、操作或结论的描述中,错误的是(有关装置中部分夹持仪器略) ..

A.实验室制 B.制取 SO2、检验 C.分离 Cl2 与 KI 溶 D.实验室用乙醇和 取 CO2 SO2 的漂白性 液反应生成的碘 浓硫酸制乙烯 ⒍某潜艇上的核反应堆内使用了液体铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质,下列有关说法错 . 误的是 . A.该合金的熔点低于金属钠的熔点 B.若将铝钠合金投入一定的水中得到无色溶液,则 n(Al)≤n(Na) C.将铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中,肯定有氢氧化铜沉淀也可能有铜析出 D.mg 不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中,若放出的 H2 越多,则铝的质量分数越小 ⒎下列离子方程式与所述事实相符且正确的是 A.用硫氰化钾溶液可以检验溶液中的 Fe3+:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3↓ B.用双氧水和稀硫酸可以雕刻印刷电路板:Cu+H2O2+2H+=Cu++2H2O C.KI 溶液与 H2SO4 酸化的 H2O2 溶液混合:2I-+ H2O2+2H+=2H2O+I2 D.澄清石灰水与过量苏打溶液混合:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+ H2O ⒏已知 CH4(g)+2O2(g)=CO2(g) +2H2O(l);△ H=-Q1kJ· -1,2H2(g) + O2(g)= 2H2O(l);△ H=-Q2kJ· -1。常 mol mol 温下,取体积比 3∶2 的甲烷和氢气的混合气体 11.2L(标准状况下) ,经完全燃烧后恢复至室温,则放 出的热量为 A.0.3 Q1+0.1 Q2 B. 3 Q1+1 Q2 C. 0.3 Q1+0.2 Q2 D. 3 Q1+2 Q2 1 ⒐X、Y、Z 三种元素的原子,其最外层电子排布分别为 ns 、3s23p1 和 2s22p4,由这三种元素组成的化合物 的化学式可能是 A.X2YZ3 B. X2YZ2 C. XYZ2 D. XYZ3 ⒑X 是第三周期元素,该原子如果要达到 8 电子稳定结构,则需要的电子数小于其次外层和最内层的电子 数之差,且等于最内层电子数的整数倍。下列说法正确的是 A. X 最高价氧化物对应的水化物不一定是强酸 B. X 元素的氢化物化学式一定为 H2X C. X 的单质一定是良好的半导体材料 D. X 元素的氧化物一定能与烧碱反应 ⒒以硼氢化合物 NaBH4(B 元素的化合价为+3 价)和 H2O2 作原料的燃料 电池,负极材料采用 Pt/C,正极材料采用 MnO2,可用作空军通信卫星 电源,其工作原理如下图所示。下列说法错误的是 A.电池放电时 Na+从 a 极区移向 b 极区 B.电极 b 采用 MnO2,MnO2 既作电极材料又有催化作用 C.该电池的负极反应为:BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O D.每消耗 3 mol H2O2,转移的电子为 3 mol ⒓为了证明(NH4)2Fe(SO4)2· 2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分中含有 NH4+、Fe2+、SO42-和 H2O,取少量硫酸 6H 亚铁铵晶体放入试管,下列实验叙述中错误的是 A.加热,试管口有液体生成,则可证明晶体的成分中含有结晶水
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B.加少量水,滴入 2 滴 KSCN 溶液,溶液不显红色,则证明晶体的成分中含有 Fe2+ C.加水溶解,加少量稀盐酸,无现象,再滴入几滴 BaCl2 溶液,有白色沉淀生成,则可证明晶体的成分 中含有 SO42D.加浓 NaOH 溶液,加热,用湿润的蓝色石蕊试纸放在试管口检验, 试纸变红色,则证明晶体的成分 中含有 NH4+ ⒔恒压密闭容器中充入 2mol X 和 5mol Y,发生反应:X(g)+3Y(g) 2Z(g),温度分 别为 T1 和 T2 时,X 的转化率 α(X)随时间 t 变化的关系如下图。下列结论正确的是 A.该反应正反应放热 B.达平衡后其它条件不变,通入稀有气体,平衡向正反应方向移动 C.达到平衡后,它条件不变,降低温度,正逆反应速率均减小,Z 的体积分数也减小 D.在 T2 时,若开始加入 1mol X、3mol Y 和 2mol Z,达到平衡后 α(X)>0.25 ⒕下列各项所述的两个量,前者一定大于后者的是 A.纯水在室温和 90℃的 pH B.1mol NaHSO4 和 1mol Na2SO4 在熔化状态下的离子数 C.Al 和 Mg 和第一电离能 D.Na+和 F-的离子半径 ⒖下列液体均处于常温,有关叙述正确的是 A.某物质的溶液 pH<7,则该物质一定是酸或强酸弱碱盐 B.pH=4.5 的番茄汁中 c(H+)是 pH=6.5 的牛奶中 c(H+)的 100 倍 C.AgCl 在同浓度的 CaCl2 和 NaCl 溶液中的溶解度不同 D. pH=5.6 的 CH3COOH 与 CH3COONa 混合溶液中,c(Na+)> c(CH3COO-) ⒗某碱性溶液中只有 NH4+、Cl-、H+、OH-四种离子。则下列描述正确的是 A.该溶液可能由 pH=12 的氨水与 pH=2 的盐酸等体积混合而成 B.该溶液中一定存在下列关系:c(NH3· 2O)+c(OH-)= c(H+) H C.通入适量的 HCl,溶液中离子浓度一定存在:c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-) D.加入适量醋酸,c(NH4+)一定大于 c(Cl-)、c(CH3COO-)之和 ⒘下列实验方法和解释或结论都正确的是 实验目的 A B C D 检验 CH2=CH-CHO 中含碳碳双 键 确认某无机酸浓溶液的溶质 鉴别一份红棕色气体成分 探究高级脂肪酸甘油酯水解的 条件 实验方法 将丙烯醛溶液滴入溴水中,溴水 褪色 用蘸有浓氨水的玻璃棒放于试 剂瓶口,有大量白烟 湿润的淀粉碘化钾试纸插入气 体中,试纸变蓝 高级脂肪酸甘油酯中加入 NaOH 溶液加热后不再分层 解释或结论 丙烯醛中碳碳双键与溴单质发 生了加成反应 该无机酸一定为盐酸 该气体一定为 Br2 高级脂肪酸甘油酯发生皂化反 应

⒙在酸性介质中,往 MnSO4 溶液里滴加(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)溶液会发生如下离子反应: Mn2++ S2O82-+ H2O→MnO4-+ SO42-+ H+。下列说法错误的是 A.可以利用该反应检验 Mn2+ B.可以使用盐酸作为该反应的酸性介质 2C.氧化性比较:S2O8 > MnO4 D.若有 0.1mol 氧化产物生成,则转移 0.1mol 电子 ⒚根据已知条件,对物质的性质强弱判断错误的是 A.已知 2C+SiO2 Si+2CO↑,说明非金属:碳>硅

B.已知相同条件下气态氢化物的稳定性 HA>HB,说明还原性:A-<BC.已知苯酚钠溶液中通入 CO2 生成苯酚,说明酸性:碳酸>苯酚 D.已知相同物质的量浓度 MCl 和 NCl 两种溶液中 c(M+)> c(N+),说明碱性:MOH>NOH ⒛将 15.6gNa2O2 和 5.4gAl 同时放入一定量的水中,充分反应后得到 200mL 溶液,再向该溶液中缓慢通入 HCl 气体 6.72L(标准状况) ,若忽略反应过程中溶液的体积变化,则下列判断正确的是
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A.最终得到 7.8g 沉淀 B.反应过程中得到 6.72L(标准状况)的气体 C.最终得到的溶液中 c(NaCl)=3mol/L D.最终得到的溶液中 c(Na+)= c(Cl-)+ c(OH-) 21.下列化合物中碱性最强的是
NH2

A.NH3

B.CH3CH2NH2

C. D.葡萄糖

N

D.

22.下列糖中为非还原糖的是 A.果糖 B.蔗糖 C.乳糖 23. 与

之间的关系是 B.非对映异构体 C.内消旋体 D.同一化合物

A.对映异构体

24.能使反应 A.⑴H 、R”OH;⑵H 、R”OH C.⑴OH-、R”OH;⑵OH-、R”OH 25.下列化合物发生亲核取代反应最容易的是
Cl O 2N Cl NO
2

进行的条件是
+

+

B. ⑴H 、R”OH;⑵OH-、R”OH D. ⑴H3O+、R”OH;⑵OH-、R”OH
Cl
Cl NO
2

+

NO 2 A. C H 3 B. C. NO 2 D. C l 二、本题包括 6 小题,共 40 分 26. 分) 2-、 2、 2+中, (7 NO NO NO ∠ONO 的大小顺序为 , 其原因是 NO2+为 杂 化轨道类型, NO2 和 NO2 都为 而 杂化轨道类型, NO2 是 但 电子云, NO2 为 而 电 子云,所以前者比后者的斥力要 ,造成角度差异。 27. 分)MgAl2(CH3)8 化合物中三个金属离子处在同一直线中,且呈中心对称,画出其空间构型: (5

Al 和 Mg 的杂化轨道类型分别为 和 。 28. 分)在纯硫酸中,加入 H3BO3(s),并通入 SO3,发生如下反应: (4 H3BO3+3 SO3+2H2SO4→H3SO4++B(OSO3H)4说明(H3SO4)[ B(OSO3H)4] 在纯硫酸中 Ka 等于 是 酸,所以 c(H3SO4+)=c[B(OSO3H)4-]。 29. 分)[NS2]+[SbF6]-与 RC≡N 发生环加成反应,生成[X]+[SbF6]-。 (9 ⑴[X]+的共振结构式是: ⑵指出[X]+中离域π 键的形式

, 显示它

,说明该[X]+稳定的原因

。 30. 分)丙三醇滴在高锰酸钾晶体上,丙三醇被完全氧化,锰生成+3 氧化态的氧化物。该反应的 (4 化学方程式是 。 31 . 11 分 ) 右 下 图 电 池 中 的 固 体 氧 化 物 电 解 质 为 (

Ce0.8Sm0.2O1.9,其制法之一为柠檬酸( 流程如下:

)法,

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请回答以下问题: ⑴加浓氨水生成的沉淀 A 是 和 沉淀。 ⑵再加浓氨水至 pH=7~8,得到蜡黄色溶液。此时, 作为配体与金属离子形成多核配合物。 ⑶自燃反应的生成物中除 Ce0.8Sm0.2O1.9 外,还有 、 和 。 ⑷SOD 粉中,Ce 的氧化态为 ,Sm 的氧化态为 。 ⑸SOD 粉压制成型,烧结后作固体电解质,它是由晶体中的 移动传导电流的。 ⑹若此电池为氢氧燃料电池,则上部应通入 气体,下部应通入 气体。 三、本题包括 2 小题,共 24 分 32. (14 分)完成下列反应式(将反应中间体或反应条件及产物填入空格中) :





⑶ 33. (10 分)化合物 A 分子式为 C10H12O2,不溶于水和 NaOH 溶液,能与 2,4-硝基苯肼反应,但与吐 伦试剂不反应。 经 LiAlH4 还原得到 B(C10H14O2), B 都能发生碘仿反应。 与 HI 作用生成 C(C9H10O2), A A、 A C 能溶于 NaOH 溶液,但不溶于 NaHCO3 溶液,C 经 Zn-Hg/浓盐酸作用生成 D(C9H12O),C 经 KMnO4 氧 化,得到对羟苯甲酸。 ⑴请写出 A、B、C、D 可能的结构式,并用系统命名法给 A、B、C、D 化合物命名。

⑵C 经 Zn-Hg/浓盐酸作用生成 D,这一步是 反应。 四、本题包括 3 小题,共 26 分 34. (10 分)U、V、W、X、Y、Z 分别代表六种短周期元素。X、U、V 的原子序数依次增大 1,U、 V 形成的单质是空气的主要成分,W 的单质是密度最小的气体;Y 与 V 位于同一主族,Z 是轻金属之一。 化合物 UW4WXV3(以下称 A)和 UW4Z(YV4)2(以下称 B) ,各自配成相等浓度的溶液。将 B 缓慢加 入到 A 中,会生成白色沉淀 D。将 A 缓慢加入到 B 中,开始无沉淀,继续加入,会生成白色沉淀 E。 ⑴称取 0.260g D,用适量酸溶解完全后,加入 0.1000mol/L EDTA 二钠盐标准溶液 50.00mL,用氨水调 至 pH=5.8 左右, 加入 10mL pH=5.8 的 HAc-NaAc 缓冲溶液, 滴入 1~2 滴二甲酚橙指示剂, 0.08000mol/L 用 2+ 2+ Zn 标准溶液滴到红色,消耗 20.84mLZn 溶液。计算 D 的摩尔质量,写出 D 的化学式。

⑵称取 0.463g E,按⑴法步骤进行,消耗 Zn2+溶液也是 20.84mL,计算 E 的摩尔质量,写出 E 的化学 式。

⑶产生两种不同沉淀的原因如下:
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A 的溶液呈 性(填“酸”“碱”或“中”,B 的溶液呈 、 ) 性(填“酸”“碱”或“中”; 、 ) 当 B 加入到 A 中, B 中的 则 离子发生水解生成 D; A 加入到 B 中, 随着溶液的 pH 逐步变大, 当 则 使 B 中的 离子发生逐级水解而生成一种微溶盐 E。 35. (10 分)二氧化硫(SO2,Mw=64.07)是工业生产中常见的排放气体,为大气污染源之一,其浓 度和排放速率可以采用碘量法进行测定。 A.称取 0.8200g 碘酸钾(KIO3,Mw=214.00)基准物质,溶于适量水中,定量转移至 250mL 容量瓶 中,定容得到碘酸钾标准溶液。 B.移取此碘酸钾标准溶液 25.00mL,置于 250mL 容量瓶中,加入 70mL 蒸馏水,1.0gKI,振荡至完 全溶解后,再加入 1mol·L-1HCl 溶液 10. 0mL,盖好瓶塞,混匀。暗处放置 5min 后,用硫代硫酸钠溶液 滴定至淡黄色,加入淀粉指示剂 5mL,继续滴定至蓝色刚好消失,用去 24.25mL。 C.称取 40.0g KI,12.7g I2,用水溶解后稀释至约 1000mL,加入数滴盐酸,储存于棕色瓶中得到碘储 备液。移取该碘储备液 25.00mL,用上述硫代硫酸钠标准溶液滴定至淡黄色,加入淀粉指示剂 5mL,继续 滴定至蓝色刚好消失,用去 26.53mL。 移取 25.00mL 碘储备液稀释到 250.00mL,为碘标准溶液。 D.将采集到的含 SO2 的气体 V L 溶解后转入碘量瓶中,加入淀粉指示剂 5mL,用碘标准溶液滴定至 蓝色,消耗体积为 V1(mL)。另取相同体积吸收液,以同样方式进行空白滴定,消耗体积为 V2(mL)。 ⑴写出标准溶液标定、气体吸收和滴定过程中的化学反应方程式:

⑵计算硫代硫酸钠和碘标准溶液的浓度;

⑶列出气体中 SO2 浓度(mg/m3)的计算公式:



36. (本题 16 分)下面的左图是钾的石墨插层化合物的晶胞图(图中大球表示 K 原子,小球表示 C 原子) ,下面的右图是晶胞沿 c 轴方向的投影。

⑴试推出一个晶胞中有几个 K 原子和表示 C 原子(写出推导过程)? ⑵该插层化合物的化学式是 。 ⑶K 层与 C 层之间的作用力是 。 ⑷K 层中 K 原子之间的最近距离是 C-C 键的键长 dC-C 的 倍。 ⑸如果 K 层中的 K 原子之间的距离增加到 4
3

dC-C,则这种 K 的插层化合物的化学式是



⑹用图中插层化合物的化学式作反应物,写出其与水反应的两种反应的化学方程式。

(录入:淮南一中/张汉生)
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2011 年全国高中学生化学竞赛(安徽赛区)初赛试题
参考答案与评分标准 一、本题包括 25 小题,每小题 2 分,共 50 分。每小题有 1 个或 2 个选项符合题意。若该题只有一个选项 符合题意,多选或错选均不得分。若该题有 2 个选项符合题意,选对 1 个得 1 分,选 对 2 个得 2 分;选 错 1 个,该题不得分。 题号 答案 题号 答案 1 BD 14 A 2 A 15 BC 3 B 16 A 4 AD 17 D 5 AC 18 BD 6 D 19 A 7 C 20 A 8 A 21 B 9 C 22 B 10 AD 23 A 11 D 24 A 12 BD 25 B 13 AD

二、本题包括 6 小题,共 40 分 26.(7 分,第 1 空 2 分,其余每空 1 分) NO2+>NO2> NO2- sp sp2 单电子 孤电子对 小 27.(5 分,第 1 空 3 分,其余每空 1 分)

sp3 sp3 28. (4 分,每空 2 分) ∞(或答极大、很大) 强 29.(9 分)



(4 分)

⑵Π 56(2 分)[X]+中离域Π 键上有六个Π 电子,符合休克尔规则 4n+2,有芳香性,所以稳定。 分) (3 30.(4 分) 4HCOH(CH2HO)2+14KMnO4=7Mn2O3+7K2CO3+5CO2↑+16H2O 31. (11 分,每空 1 分) ⑴Ce2O3 Sm2O3 ⑵柠檬酸根 ⑶N2 H2O CO2 ⑷+4 +3 ⑸O2- ⑹O2 H2 三、本题包括 2 小题,共 24 分 32.(14 分)



(各 2 分)



(各 2 分)



(各 2 分)
OCH

33.(10 分,B 命名 2 分,其余每空 1 分)
3

O

⑴A.

H 2C

C

CH3

1-对甲氧基苯基丙酮(1 也可省略)

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OCH

3

OH

B.

CH OH

2

CH

CH3

(±)(R)- 1-对甲氧基苯基-2-丙醇

(S)- 1-对甲氧基苯基-2-丙醇

O

C.

CH OH

2

C

CH3

1-对羟基苯基丙酮

CH 2 CH 2 C H 3 D. 4-丙基苯酚 ⑵克莱门森还原 四、本题包括 3 小题,共 36 分 34.(10 分,摩尔质量计算各 2 分,其余 1 分)
0.260 1000 ⑴(D)的摩尔质量= 50 .00 ? 0 .1000 ??20 .84 ? 0.08000 =78.0(g·mol-1) Al(OH)3

0.463 1000 ⑵(E)的摩尔质量= 50 .00 ? 0 .1000 ??20 .84 ? 0.08000 =139(g·mol-1)

NH4AlO(OH)HCO3(写成 NH4Al(OH)2CO3 亦可) ⑶碱性 酸性 Al3+ Al3+ 35.(10 分) ⑴KIO3+5KI+6HCl=3I2+6KCl+3H2O(1 分) I2+2S2O32-=2I-+ S4O62-(1 分) SO2+H2O= H2SO3(1 分) H2SO3+H2O+ I2= H2SO4+2HI(1 分) (以上写成正确的离子方程式均可)
0.08200 ? 1000 214 . 00 ? 250.00

? 6 ? 25.00

⑵c(Na2S2O3)= c(I2)= ⑶

24 . 25

=0.0948(mol·L-1)(2 分) =0.005030(mol·L-1)(2 分) (mg/m3) (2 分)

0.0948 ? 26.53 25 . 00 ? 2

?

25.00 250.00

c(I 2 )(V 1 - V 0 ) ? 64.07 V

? 1000

36.(本题 16 分) ⑴K:4× 1 +4× 1 +5=1+2+5=8(个) 分) (2 4 2 C:4×(8× 1 +12)= 4×16=64(个) 分) (2 2 ⑵C8K(2 分) ⑶离子键(2 分) ⑷2
3

(2 分)

⑸KC32(2 分) ⑹C8K+H2O=KOH+ C8H(2 分) 2C8K+2H2O=C16(石墨)+2KOH+H2↑(2 分) (录入:淮南一中/张汉生)
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