热能转化为电能,太阳能,电能在化学氧化中的作用?

什么是新能源?
新能源的含义在我国是指除常规能源和大型水力发电之外的太阳能、氢能、核能、风能、生物能、海洋能、地热能等。
“新”与“常规”相比是一个相对的概念,随着科学技术的进步,它们的内涵将不断发生变化。新能源的出现与发展,一方面是能源技术本身发展的结果,另一方面也是由于它们在解决能源危机及环境问题方面呈现出新的应用前景。目前最有发展前景的新能源包含太阳能、氢能、核能、风能等。
太阳能是取之不尽、用之不竭的最清洁的可再生能源。除了植物的光合作用外,人类还可以利用太阳能蓄热、热发电、光伏发电及光化学发电。太阳能蓄热是将太阳能转换成热能直接加以利用。太阳能热发电是将同样热能积蓄起来用于发电。太阳能光伏发电则是利用光电效应将太阳光辐射能直接转化成电能。而太阳能光化学发电则是利用太阳光辐射化学电池的电极材料,以发生电化学氧化还原反应来获得电能。太阳能光伏电池已在现在高科技中得到广泛的应用,特别是在人造卫星和宇宙飞船探测宇宙空间方面已成为可靠的能源。而宇航员在宇宙飞船或太空站的生活也是利用太阳能光伏电池来提供热能和电能来维持化学反应,以供应人体所需要的氧气和水,同时不断除去人体排出的二氧化碳及异味。随着太阳能光伏电池研究的不断深入,其开发利用也正在走向产业化、商业化。
氢能以其质量轻、热值高、无污染等优点而被广泛应用于现代高科技,如航天器、导弹、火箭、汽车等方面。实践证明氢作为能源将有十分诱人的前景。虽然自然界中单质氢很少,但氢却是最普遍存在的元素之一。氢的燃烧热值高,为汽油燃烧热值的3倍,氢气燃烧后,与氧气化合成水,不会污染环境。氢还可以通过燃料电池与氧发生电化学反应,以直接获取电能和热能。目前,开发廉价制氢技术、新型储氢材料和安全储氢技术是当务之急。当人类能够成功解决这些难题之后,大规模利用氢将成为现实。
核能是原子核发生变化时所释放出的能量。它无污染物排放,若管理得当,也不会发生放射性泄漏。核能及其相关技术已涉及国民经济的一些重要部门,并已渗透到人们的日常生活中,和平利用核能已为全球关注。目前,人类已实现了可控的核裂变反应,并将核裂变能利用核电站来发电;但是到目前为止,人类还未实现可控的热核聚变反应。
风能是大气流通的动能。采用风力发电是一项诱人的清洁能源工程。从减少温室气体排放的角度看,积极利用开发风能是一项很有前途的选择,也符合经济发展的客观要求。
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以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。> 【答案带解析】下列关于能量转换的认识中,不正确的是( ) A.白炽灯工作时,电能转化为化学能 ...
下列关于能量转换的认识中,不正确的是(&&&&& )
A.白炽灯工作时,电能转化为化学能&&
B.绿色植物进行光合作用时,太阳能转化为化学能
C.电解水生成氢气和氧气,电能转化为化学能& &
D.煤燃烧时化学能主要转化为热能
试题分析:白炽灯工作时,电能转化为光能,少量转化为热能,A不正确;绿色植物进行光合作用时,太阳能转化为化学能在生物体内储存,故B正确;电解装置将水电解生成氢气和氧气时,电能转化为化学能,故C正确;煤燃烧时,化学能主要转化为热能释放出来,故D正确,因此答案选A。
考点:考查能量转化的有关判断
考点分析:
考点1:化学反应与能量
考点2:化学反应与能量的变化
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决定化学反应速率的主要因素是&&&
( &&)
A.反应物的浓度& &&&&&&B.反应温度
C.使用催化剂&& &&&&&&&D.反应物的性质
原电池产生电流的本质原因是(&&&

A.原电池中溶液能电离出自由移动的离子
B.有两根导线将两个活泼性不同的电极连接
C.电极上进行的氧化还原反应的生成物为电子
D.电极上进行的氧化还原反应中会有电子的转移
能源与人类的生活和社会发展密切相关,下列关于能源开发和利用的说法中,你认为说法不正确的是(&& &)
A.充分利用太阳能
B.因地制宜开发利用风能、水能、地热能、潮汐能
C.合理、安全开发利用氢能、核能
D.能源都是通过化学反应获得的
下列叙述正确的是
A.非金属原子间以共价键结合的物质一定是共价化合物
B.含有共价键的化合物一定是共价化合物
C.凡是能电离出离子的化合物一定是离子化合物
D.凡是含有离子键的化合物一定是离子化合物
某有机物的结构如图所示,这种有机物不可能具有的性质是
①能发生水解反应
②能使酸性KMnO4溶液褪色
③能跟NaHCO3溶液反应&
④能发生酯化反应;
⑤能发生加聚反应 &&&⑥可以与氢气发生加成反应&
⑦能与钠放出气体
⑧能发生消去反应
A.①⑤&&&&&&&&&
B.①⑧&&&& &&& C.③⑧&&&
D.④⑥
题型:选择题
难度:简单
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满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.& 常用燃料的使用与其对环境的影响知识点 & “阅读下列材料:人类的生存和发展导致了能源...”习题详情
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阅读下列材料:人类的生存和发展导致了能源短缺、环境污染、全球气候变化…,开发清洁、高效、安全和可持续的能源迫在眉睫.下面是二种新能源的介绍:材料一:可贮能源--太阳能太阳能是一种清洁、廉价的能源.太阳能可以储存,甲烷发生器即是其中一种,其原理是利用太阳能加热装有甲烷和水的化学反应器,使温度达到227℃以上,甲烷与水蒸气反应产生一氧化碳和氢气.这些新分子所含能量比甲烷多30%左右.然后将产生的合成气输入一条管道,送入另一个化学反应器里,在这里化学反应与前相反,将气体还原成甲烷和水蒸气,这一还原过程释放的热能可用于热加工、发电等,达到太阳能的重新利用.材料二:绿色能源--乙醇汽油乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混合而成的替代能源.按照我国的国家标准,乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成.它可以缓解石油紧缺矛盾,可以减少有害气体一氧化碳的排放量,还将大幅度提升粮食精深加工能力和综合利用水平,达到“吃干榨净,变废为宝”的目的.综合上述材料,回答下列问题:(1)写出“材料一”中贮存太阳能或释放能量的化学方程式:&.CO+3H2、CO+3H2═CH4+H2O&
本题难度:一般
题型:解答题&|&来源:2007-福建省厦门市海沧区中考化学模拟试卷
分析与解答
习题“阅读下列材料:人类的生存和发展导致了能源短缺、环境污染、全球气候变化…,开发清洁、高效、安全和可持续的能源迫在眉睫.下面是二种新能源的介绍:材料一:可贮能源--太阳能太阳能是一种清洁、廉价的能源.太阳能可以储存...”的分析与解答如下所示:
(1)甲烷和水在太阳能的作用下能生成一氧化碳和氢气,反应的化学方程式为:CH4+H2OCO+3H2.一氧化碳和氢气反应能生成甲烷和水,反应的化学方程式为:CO+3H2═CH4+H2O.(2)乙醇燃烧生产水和二氧化碳,反应的化学方程式为:C2H5OH+3O22CO2+3H2O.(3)乙醇提供了氧元素,使碳元素燃烧更加充分,所以乙醇汽油的燃烧可以减少有害气体的排放量.故填:③.(4)“吃干榨尽,变废为宝”的含义为:稻米可用作粮食、酿酒,稻草可加工转化为燃料乙醇,都可以造福于人类.(5)氢能是一种清洁的新能源,氢气燃烧时只生成水,不污染环境,热值高,原料丰富.故填:氢能.清洁、无污染,热值高,原料丰富.
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阅读下列材料:人类的生存和发展导致了能源短缺、环境污染、全球气候变化…,开发清洁、高效、安全和可持续的能源迫在眉睫.下面是二种新能源的介绍:材料一:可贮能源--太阳能太阳能是一种清洁、廉价的能源.太阳...
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经过分析,习题“阅读下列材料:人类的生存和发展导致了能源短缺、环境污染、全球气候变化…,开发清洁、高效、安全和可持续的能源迫在眉睫.下面是二种新能源的介绍:材料一:可贮能源--太阳能太阳能是一种清洁、廉价的能源.太阳能可以储存...”主要考察你对“常用燃料的使用与其对环境的影响”
等考点的理解。
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常用燃料的使用与其对环境的影响
常用燃料的使用与其对环境的影响【知识点的认识】常用燃料的使用主要是指煤、石油、天然气等化石燃料的使用,以及乙醇和氢气等清洁燃料的使用.它们对环境的影响主要有:1.燃烧煤对环境的影响:由于其中含有硫、氮等元素,所以煤燃烧时会排放出二氧化硫、二氧化氮等污染物.这些气体或气体在空气中反应后的生成物溶于雨水,会形成酸雨.还有,燃烧排放出的烟尘和燃烧不充分时产生的一氧化碳、一氧化氮等也都会污染空气.2.燃烧汽油或柴油对环境的影响:目前,多数汽车、摩托车等机动车使用的燃料是汽油或柴油.它们燃烧时产生的一些物质会随着尾气直接排放到空气中,对空气造成污染.尾气中的主要污染有一氧化碳、未经燃烧的碳氢化合物、氮的氧化物、含铅化合物和烟尘等.3.燃烧天然气或乙醇对环境的影响:目前,城市的一些汽车已改用压缩天然气(CNG)等作燃料,以减少其尾气对空气的污染.还有,车用乙醇汽油在一些国家已成功使用多年,目前在我国也越来越受到重视.因为使用使用车用乙醇汽油不但可以节省石油资源和有效地减少汽车尾气的污染,还可以促进农业生产.这些燃料的使用相对来说,确实是减少了对空气的污染;可是它们燃烧生成的二氧化碳虽然不污染空气,但是容易导致温室效应.4.燃烧氢气对环境来说,是最清洁的燃料.氢气作为燃料,可以说是理想的可再生能源.因为它具有三个优点:(1)氢气燃烧时放出的热量约为同质量汽油的三倍(即热值高),常用作火箭、宇宙飞船的燃料;(2)氢气燃烧后的产物是水,不污染环境(即产物无污染);(3)氢气可以不断地以水为原料制取(即来源广).【命题方向】该考点的命题方向主要是通过创设相关问题情景或图表信息等,来考查学生对常用燃料的使用与其对环境的影响的理解和掌握情况;以及阅读、分析、推断能力和对知识的迁移能力.并且,经常将其与“物质的元素组成、质量守恒定律及其应用、酸雨的产生和危害、完全燃烧与不完全燃烧、空气的污染、温室效应、甲烷和乙醇的性质及用途、氢气的性质及用途和氢能的优缺点、电解水”等相关知识联系起来,进行综合考查.当然,有时也单独考查之.题型有选择题、填空题.中考的重点是考查学生阅读、分析问题情景或图表信息的能力,对常用燃料的使用与其对环境的影响等相关知识的理解和掌握情况,以及运用它们来分析、解答相关的实际问题的能力等.当然,有时还会根据所给的有关的表达,进行科学地评价、判断正误等.特别是,对“酸雨的产生和危害、完全燃烧与不完全燃烧、空气的污染、温室效应”等相关问题的考查,以及对有关知识的迁移能力的考查,是近几年中考命题的热点,并且还是中考考查这块知识的重中之重.【解题方法点拨】要想解答好这类题目,首先,要理解和熟记常用燃料的使用与其对环境的影响,以及与之相关的知识等.然后,根据所给的问题情景或图表信息等,结合所学的相关知识和技能,以及自己的生产或生活经验所得,细致地分析题意(或图表信息)等各种信息资源,并细心地探究、推理后,按照题目要求进行认真地选择或解答即可.同时,还要注意以下几点:1.对于常用燃料的使用与其对环境的影响,可以联系着物质的元素组成,根据质量守恒定律来推断其燃烧产物,再结合着燃烧产物的性质进行分析探究即可.2.煤和石油等化石燃料燃烧造成对空气的污染,主要有以下几方面原因:(1)燃料中的一些杂质如硫等燃烧时,产生空气污染物如二氧化硫等;(2)燃料燃烧不充分,产生一氧化碳;(3)未燃烧的碳氢化合物及炭粒、尘粒等排放到空气中.3.氢气作为燃料暂时还不能广泛使用的原因是:氢气的制取成本高和贮存困难.不过,目前对氢能源的开发已取得了很大进展,随着科技的发展,氢气终将会成为主要的能源之一.
与“阅读下列材料:人类的生存和发展导致了能源短缺、环境污染、全球气候变化…,开发清洁、高效、安全和可持续的能源迫在眉睫.下面是二种新能源的介绍:材料一:可贮能源--太阳能太阳能是一种清洁、廉价的能源.太阳能可以储存...”相似的题目:
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>>>下列有关能量的说法正确的是[]A.干电池放电时化学能转化为光能B...
下列有关能量的说法正确的是
A.干电池放电时化学能转化为光能 B.光合作用是将太阳能转化为化学能 C.只有化学变化中伴随着能量的吸收和释放 D.酒精燃烧化学能全部转化为热能
题型:单选题难度:偏易来源:同步题
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据魔方格专家权威分析,试题“下列有关能量的说法正确的是[]A.干电池放电时化学能转化为光能B...”主要考查你对&&燃料的利用和新能源的开发 &&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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燃料的利用和新能源的开发
新能源:&&&& 在合理开发、综合利用化石能源的同时,积极开发氢能、核能.太阳能、生物质能(沼气)、风能、水能、地热能、潮汐能等新型能源,以应对能源危机,减轻环境污染,促进社全可持续发展.几种常见的新能源:&(1)车用乙醇汽油将乙醇液体中含有的水进一步除去,再添加适量的变性剂可形成变性燃料乙醇,将其与汽油以一定的比例混合形成乙醇汽油。酒精中不含氮、硫等元素,因此它完全燃烧后排放的尾气中污染物少,有利于保护环境,所以乙醇汽油是较清浩的能源。掺有10%乙醇的汽油燃烧可使CO排放量减少30%,碳氢化合物排放量减少10%,这种燃料不仅可以节省石油资源和有效地减少汽车尾气的污染,还可以促进农业生产。目前在我国的一城市正在逐步推广使用乙醇汽油。(2)氢能 ①氢气作为未来理想能源的优点 a.氢气的来源广泛,可以由水制得。 b.氢气燃烧的热值比化石燃料高(如下图).大约是汽油热值的二倍。 c.最突出的优点是燃烧产物是水,不污染环境因此氢能源具有广阔的开发前景。②氢气的性质 a.氢气的物理性质:通常情况下,氢气是无色、无味的气体,难溶于水,密度是0.089g/L,比空气密度小,是最轻的气体。 b.氢气的化学性质:氢气的可燃性:纯净的氢气在空气中能安静地燃烧,这个反应的化学方程式为2H2+O22H2O,现象为:产生淡监色火焰,放山热量氢气的还原性:氢气在加热条下,能跟某些金属氧化物反应,夺取金属氧化物中的O,因此,氢气具有还原性,即能使金属的氧化物失去O而还原为金属,氢气是一种重要的还原剂。如氢气还原氧化铜:H2+CuOCu+H2O现象:黑色固体粉末逐渐变为红色,试管内壁有水珠产生。③氢能源的开发a. 电解水的方法:消耗电量太多,成本高,不经济,不能大规模地制取氢气。b. 理想的制氢方法:寻找合适的光分解催化剂,使水在太阳光的照射下分解产生氢气、④氢气的储存:由于氢气是一种易燃易爆的气体,难液化,储存和运输不方便也不安全。如何储存氢气是氢能源开发研究的又一关键问题。目前,人们发现某些金属合金如Ti—Fe、Ti—Mn、La—Ni等具有储氢功能。其中La—Ni合金在常温、0.152MPa下就能放出氢气,已用于氢能汽车和燃料电池中氢气的储存,新型储氢型合金材料的研制和实际应用对氢能源开发具有重要意义(3)生物质能指太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽用之不竭,是一种可再生能源。通常包括木材,森林废弃物,农业废弃物,水生植物,油料植物,工业有机废弃物,动物粪便等。具有可再生性、低污染性、分布广泛、总量丰富等特性。①沼气是有机物质在厌氧条件下经过微生物发酵而生成的一种可燃性气体,其主要成分是CH4。②沼气的制取把秸秆、杂草、人类粪便等废弃物放在密闭的沼气池中发酵,就可以产生甲烷。如图:③发展沼气的意义:解决农村生活的燃料问题,提高农家肥的肥效。减少污染物的排放,保护环境。(4)其他的新能源随着社会对能量的需求量越来越大,化学反应提供的能量已经不能满足人类的需求。目前,人们正在开发和利用的新能源有太阳能、核能、风能、水能、地热能和潮汐能等。 ①太阳能:地球上最根本的能源是太阳能。太阳能的利用一是通过集热器进行光热转换,如太阳能热水器.二是通过光电池直接转化为电能,如太阳能电池 ②核能:来源于原子核的变化,这类变化叫核反应。核反应过程中由于原子核的变化,而伴随着巨大的能量变化,所以核能也叫原子能。 ③风能:利用风力进行发电、扬帆助航等技术,也是一种可以再生的清洁能源 ④地热能:地壳深处的温度比地面高得多,利用地下热量也时进行发电⑤海洋能:在地球与长阳、月亮等的相互作用下海水不停地运动。站在海滩上,可以看到滚滚海浪,在其中蕴藏着潮汐能、波浪能、温差能,这些能量总称海洋能。沼气与天然气的区别:沼气和天然气的主要成分一样,都是CH4,但沼气并不是天然气。天然气是化石能源,属于不可再生能源,沼气是可再生能源。节能: (1)解决人类能源短缺的途径 ①节约能源; ②开发利用新能源, (2)节约能源的途径 ①充分燃烧燃料:如使煤粉碎或气化后燃烧; ②充分利用热能:如综合利用; ③变废物为能源:如沼气。 (3)节能标志中国节能标志由“energy”的第一个字母e构成一个圆形图案,中间包含了一个变形的汉字“节”.寓意为 “节能”。缺口的外圆又构成“China”的第1个字母 “C”.“节”的上半部分简化成一段古长城的形状,与下半部构成一个烽火台的图案,一起象征着中国。“节” 的下部又是“能”的汉语拼音第1个字母“N”,整个图案中包含了中英文,有利于与国际接轨。可燃冰:&& 可燃冰是甲烷水合物,外观像冰。它由甲烷分子和水分子组成,还含有少量二氧化碳等其他气体。可燃冰在低温高压条件下形成,1体积可燃冰可储载100 一200倍体积的甲烷气体,具有能量高、热值大等优点。目前发现的可燃冰储量大约是化石燃料总和的2 倍,它将成为替代化石燃料的新能源。但是,可燃冰埋藏于海底的岩石中,目前开采在技术上还存在很大困难。如果在开采时甲烷气体大量泄漏到大气中,造成的温室效应将比二氧化碳更加严重。燃料电池:&&& 燃料电池是一种化学电池,它将物质发生化学反应时释放出的能量直接转变为电能。燃料电池与普通化学电池不一样,它工作时需要外界连续地向其供给燃料和氧化剂。正是由于它是把燃料进行化学反应释放出的能量变为电能输出,所以被称为燃料电池-- 燃料电池在结构上与蓄电池相似,由正极、负极和电解液组成.两极多是由钦、镍等惰性微孔材料制成,它们确利于气体燃料及空气或氧气通过,但不参与化学反应。以氢氧燃料电池为例,电池工作时,从负极将氢气输送进去,从正极将氧气输送进去,氢气和氧气在电池内部发生电化学反应,使燃料的化学能转变为电能。除了氢气,甲烷、煤气等也可作为燃料电池的燃料。目前。已研制成功铝空气燃料电池,它是用纯铝作负极,空气作正极,铝空气电池可以代替汽油提供汽车动力,这种电池还能用于收音机、照明设备、野营炊具、野外作业工具等。燃料电池具有能量转化率高,对环境污染小,工作时安静且无机械磨损等许多优点,在汽车、通信等许多方面得到了应用。氢能源循环体系:&&&& 下图是一种最理想的氧能源循环体系,太阳能和水是用之不竭的,而且价格低廉。极需研究的是寻找合适的光分解催化剂,它能在光照下使水的分解速率加快。当然,氢发电机的反应器和燃料电池也是需要研究的领域。实现这一良性循环.将使人类可以各取所需地消耗电能。太阳能的利用方式:日前太阳能的利用方式是光热转换和光电转换两种方式。 (1)光热转换方式太阳能的热利用是通过集热器进行光热转化的,集热器也就是太阳能热水器。它的板芯由涂了吸热材料的铜片制成,封装存玻璃钢外壳中。铜片只是导热体,进行光热转化的是吸热涂层,这是特殊的有机高分子化合物。封装材料也很讲究,既要有高透光率,又要有良好的绝热性:随涂层、材料、封装技术和热水器的结构设计等不同,终端使用温岌较低的在200℃以下,可供生活热水、取暖等;中等温在存200~800℃之间,可供烹调、工业用热等;高温的可达800℃以上。可以供发电站使用。20世纪70年代石油危机之后,这类热水器曾有蓬勃发展,特别是在美国、以色列、日本、澳人利亚等国家,安装家用太阳能热水器的件它很多 (1()%~35%)。20世纪80年在美国已建成若干示范性的太阳能热发电站,用特殊的抛物面反光镜聚集热量获得高温蒸汽送到发电机进行发电。 (2)光电转换方式太阳能也可通过光电池直接变成电能,这就是太阳能电池。其具有安全可靠、无噪、无污染、:不需燃料、无需架设输电网、规模可大叫可小等优点,但需要占用较大的面积。因此比较适合阳光充足的边远地区的农牧民或边防部队使用。已有使用价值的光电池种类不少.如多晶硅(Si蜥)、单晶硅(掺入少量硼、砷)、碲化镉 (cdTe)、础化铜钢(culnSe)等都是制造光电池的半导体材料,它们能吸收光子使电子定向流动而形成电流光电池应用范围很广,大的可用于微波中继站、卫星地面站、农村电话系统,小的可用于太阳能手表、太阳能计算器、太阳能充电器等,这些产品已有广大市场。有关能源的几种常见概念:(1)一级和二级能源一级能源是直接开采或直接被利用的能源.如煤、石油、天然气、水能等二级能源是由一级能源转化产生的能源,如水电、火电、酒精等汽油、柴油等石油产品都是由石油分馏产生的,因此属于二级能源 (2)绿色能源和清洁能源绿色能是指对环境无影或影响很小的能源:如:电能、光能、潮汐能、氢能等清洁能源是指使用时不产生污染环境的物质,但产物排放过多会对环境有影响的能源,如乙醇、甲烷等燃料燃烧产生的CO2,空气中CO2过多会产生温室效应 (3)可再生能源和不可再生能源通过大自燃的循环可不断转化的能源称为可再生能源。如水能、氢能、乙醇等,要通过几百万年才能形成的能源、用一点少一点,这样的能源称为不可再生能源.如化石燃料 (4)化学能、物理能、核能化学能:通过化学反应中获得的能量,如化石燃料和其他燃料燃烧产生的能量。物理能:不通过化学反应直接获得的能量.如水能、地热能、潮汐能、风能。核能:通过原子核变化获得的能量,如原子弹、氢弹爆炸释放的能量,核反应堆中产生的能量。
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