수능(화학I) 필기 기출문제복원 (2008-10-16)

수능(화학I)
(2008-10-16 기출문제)

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1. 그래프는 -20℃의 고체 A, B를 각각 20ℓ의 비커에 넣고 일정한 열량으로 가열할 때, 시간에 따른 온도 변화를 나타낸 것이다.

A와 B에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄴ"은 고체 B가 고체 A보다 더 높은 온도에서 녹는다는 것을 나타내고, "ㄷ"는 고체 A와 B의 녹는 온도 차이가 크다는 것을 나타낸다. 이는 그래프에서 A와 B의 온도 변화가 다르게 나타나는 것과 일치하며, 따라서 "ㄴ, ㄷ"가 정답이 된다.
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2. 그림은 센물을 단물로 만들 수 있는 세가지 방법을 나타낸 것이다.

(가)~(다)에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - (가) : 센물을 1:1로 섞으면 단물이 된다. 따라서 옳다.
    - (나) : 센물을 1:2로 섞으면 1부분이 센물, 2부분이 단물이 된다. 따라서 옳다.
    - (다) : 센물을 2:1로 섞으면 2부분이 센물, 1부분이 단물이 된다. 따라서 옳다.

    따라서 보기에서 정답은 "ㄱ, ㄴ, ㄷ" 이다.

    설명 :
    - (가) : 센물과 단물을 1:1로 섞으면 농도가 같아지기 때문에 단물이 된다.
    - (나) : 센물과 단물을 1:2로 섞으면 1부분이 센물, 2부분이 단물이 되므로 농도가 1/3이 된다.
    - (다) : 센물과 단물을 2:1로 섞으면 2부분이 센물, 1부분이 단물이 되므로 농도가 2/3이 된다.
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3. 그래프에서 (가)와 (나)는 염화칼슘(CaCl2) 수용액 20mL와 염화나트륨(NaCl) 수용액 20mL가 각각 담긴 비커에 농도가 다른 질산은(AgNO3)수용액을 각각 조금씩 넣어 줄 때, 혼합 용액에 존재하는 이온 X의 개수를 상대값으로 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. X는 Cl-이다.
  2. A점과 B점에서 용액 속 총 이온 수의 비는 3 : 2이다.
  3. C점 용액에서 생성된 앙금의 양은 (가)와 (나)에서 같다,
  4. (가)와 (나)의 D점 용액에 존재하는 Na+와 Ca2+의 개수는 같다.
  5. (가)와 (나)에 사용한 AgNO3 수용액의 단위 부피당 총 이온수의 비는 4 : 1이다.
(정답률: 알수없음)
  • 설명 중 옳지 않은 것은 "X는 Cl-이다."이다. 그래프에서 X는 Ag+이다.

    C점 용액에서 생성된 앙금의 양은 (가)와 (나)에서 같다는 이유는, AgNO3 수용액을 넣어주면 Ag+와 Cl- 이온이 반응하여 AgCl(s)가 생성되기 때문이다. 이때 생성된 AgCl(s)의 양은 Ag+와 Cl- 이온의 양에 비례하므로, (가)와 (나)에 넣어준 AgNO3 수용액의 양이 같다면 생성된 AgCl(s)의 양도 같을 것이다.

    (A)와 (B)의 용액 속 총 이온 수의 비가 3:2이므로, (가)와 (나)에 사용한 CaCl2와 NaCl 수용액의 농도는 같지 않다. 따라서 (가)와 (나)에 존재하는 Ca2+와 Na+의 개수도 같지 않다.

    (가)와 (나)에 사용한 AgNO3 수용액의 단위 부피당 총 이온수의 비가 4:1이므로, Ag+와 NO3- 이온의 개수 비는 1:1이다. 따라서 X인 Ag+의 개수 비도 1:1이다.
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4. 그림과 같이 기체 X를 녹인 수용액과 기체 Y를 녹인 수용액이 담긴 집기병에 BTB 용액을 적신 거름종이를 장치하였더니, (가)의 거름종이가 먼저 푸른색으로 변하였고, 잠시 후에 (나)의 거름종이가 노란색으로 변하였다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 기체 X는 산성 기체이고, 기체 Y는 알칼리성 기체이다.
    - 녹인 수용액은 각각 산성 용액과 알칼리성 용액이다.
    - BTB 용액은 중성 용액이다.
    - 거름종이는 산성, 알칼리성, 중성 용액의 pH 변화를 보여준다.

    ㄱ. (가)의 거름종이가 먼저 푸른색으로 변한 이유는 기체 X가 산성 기체이기 때문에 산성 용액인 녹인 수용액과 반응하여 pH가 낮아졌기 때문이다. 이에 따라 BTB 용액이 노란색에서 초록색, 파란색, 푸른색으로 변하게 된다.

    ㄷ. (나)의 거름종이가 노란색으로 변한 이유는 기체 Y가 알칼리성 기체이기 때문에 알칼리성 용액인 녹인 수용액과 반응하여 pH가 높아졌기 때문이다. 이에 따라 BTB 용액이 노란색에서 초록색, 파란색, 보라색으로 변하게 된다.

    따라서, 정답은 "ㄱ, ㄷ" 이다.
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5. 다음은 공기를 구성하는 성분 기체 A~D를 이용한 예이다.

A~D에 대한 설명으로 옳은 것만을 <보기>에서 있는 대로 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • A는 대기 중 가장 많은 성분 기체인 질소(N2)이고, B는 산소(O2)이다. C는 대기 중 매우 적은 양으로 존재하는 이산화탄소(CO2)이고, D는 물증기(H2O)이다. 따라서, A와 B는 대기 중 주요 성분 기체이며, C와 D는 대기 중 적은 양으로 존재하는 성분 기체이다. 따라서, "ㄱ, ㄷ"가 정답이다.
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6. (가)는 대류권, (나)는 성층권에서 일어나는 오존의 생성과 분해에 관한 화학 반응이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - ㄴ: 오존 생성 반응에서는 자외선(UV)이 촉매 역할을 하여 산소 분자(O2)가 두 개의 산소 원자(O)로 분해되고, 이들이 또 다른 산소 분자와 결합하여 오존(O3)을 생성한다.
    - ㄷ: 오존 분해 반응에서는 자외선(UV)이 오존 분자(O3)를 분해하여 산소 분자(O2)와 산소 원자(O)로 만든다.
    - ㄱ: 이 반응들은 대기 중의 자외선(UV)에 의해 일어나므로, 대기 중의 오존 농도는 자외선의 양과 밀접한 관련이 있다. 따라서 자외선(UV)이 많은 지역에서는 오존 생성 반응이 많이 일어나고, 오존 농도가 높아진다. 반대로 자외선(UV)이 적은 지역에서는 오존 분해 반응이 많이 일어나고, 오존 농도가 낮아진다.
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7. 다음은 금속 칼슘(Ca)을 이용한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? [3점]

  1. (가)에서 활성한 기체는 수소이다.
  2. (가)의 결과로 얻은 용액에 폐놀프탈레인 용액을 넣으면 붉은색을 나타낸다.
  3. (나)에서 중화 반응이 일어난다.
  4. (나)에서 용액 속 Ca2+의 개수는 증가한다.
  5. (다)의 결과로 얻은 용액을 끓이면 앙금이 생성된다.
(정답률: 알수없음)
  • "(가)에서 활성한 기체는 수소이다."는 옳은 설명이다. 금속 칼슘과 물이 반응하여 수소 기체와 칼슘 하이드록사이드가 생성되기 때문이다.

    "(가)의 결과로 얻은 용액에 폐놀프탈레인 용액을 넣으면 붉은색을 나타낸다."는 옳은 설명이다. 폐놀프탈레인은 칼슘 이온과 결합하여 붉은색을 나타내는 화합물이기 때문이다.

    "(나)에서 중화 반응이 일어난다."는 옳은 설명이다. 칼슘 하이드록사이드는 염기성 화합물이므로, 물과 반응하여 수소 이온을 받아들이며 중화 반응이 일어난다.

    "(나)에서 용액 속 Ca2+의 개수는 증가한다."는 옳은 설명이다. 칼슘 하이드록사이드는 물에 녹아 칼슘 이온과 하이드록시 이온을 생성하기 때문이다.

    "(다)의 결과로 얻은 용액을 끓이면 앙금이 생성된다."는 옳은 설명이다. 칼슘 하이드록사이드는 물에 녹아 알칼리성 용액을 생성하며, 이를 끓이면 수분이 증발하여 칼슘 하이드록사이드가 고체로 침전되는 앙금을 생성한다.
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8. 다음은 할로겐의 반응성을 알아보기 위한 실험이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? (단, X, Y, Z는 임의의 할로겐 원소이다.) [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ, ㄴ"이 옳은 이유는 다음과 같다.

    - 실험에서 X, Y, Z는 모두 할로겐 원소이다.
    - 실험에서 X와 Y는 각각 브롬과 요오드로, Z는 클로로인 것으로 나타났다.
    - 브롬과 요오드는 클로로에 비해 더 반응성이 높다.
    - 따라서, X와 Y는 더 빠르게 반응하여 더 많은 빛을 방출하게 된다.
    - 반면, Z는 클로로로 반응성이 낮아 더 느리게 반응하고, 덜한 양의 빛을 방출하게 된다.
    - 따라서, "ㄱ, ㄴ"이 옳다.
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9. 다음은 금속 A, B, C의 반응성을 알아보기 위한 실험이다. (단, A, B, C는 임의의 기호이다.)

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 "ㄱ"은 금속 A가 B와 C와 반응하여 각각의 소리가 나는 것으로부터, 금속 A가 화학적으로 활발한 금속이라는 것을 알 수 있기 때문이다.
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10. 그림은 헬륨 1g의 압력을 각각 P1과 P2로 유지하면서 온도에 따른 부피 변화를 측정하여 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • 보기에서 모두 옳은 설명은 "ㄱ, ㄴ"이다.

    ㄱ. 그림에서 보듯이 온도가 증가할수록 부피가 증가하는 것을 알 수 있다. 이는 가스의 보일-샤를 법칙에 따른 결과이다.

    ㄴ. 그림에서 P1과 P2는 각각 고정된 압력을 나타내고 있으며, 이는 가스의 보일-샤를 법칙에 따라 부피와 온도의 관계를 나타내는 그래프에서 직선으로 나타난다.
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11. 그림 (가)는 수저를 은도금하는 장치를 (나)는 철, 은등의 불순물을 포함한 구리로부터 순수한 구리를 얻는 장치를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. (가)에서 은관은 (-)극에 연결한다.
  2. (가)에서 수저의 질량은 변하지 않는다.
  3. (가)에서 용액 속 Ag+의 개수는 감소한다.
  4. (나)에서 찌꺼기 속에는 철(Fe)이 포함된다.
  5. (나)의 순수한 구리관에서는 환원 반응이 일어난다.
(정답률: 알수없음)
  • (가)에서 은관은 (-)극에 연결되어 전기적으로 양이였던 Ag+ 이온들이 전자를 받아 은으로 환원되어 수저 표면에 코팅된다. 이로 인해 용액 속 Ag+의 개수는 감소하게 된다. 수저의 질량은 변하지 않는다. (나)의 순수한 구리관에서는 철, 은 등의 불순물이 제거되어 순수한 구리가 얻어진다. 이는 환원 반응으로 이루어지는데, 구리 이온들이 전자를 받아 구리 금속이 되기 때문이다. 따라서 "(나)의 순수한 구리관에서는 환원 반응이 일어난다."가 옳은 설명이다.
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12. 그림 (가)~(다)는 질소 기체 1g의 온도와 압력에 따른 부피를 (라)는 질소 기체 xg이 0℃, 1기압일 때의 부피를 나타낸 것이다. (단, (가)~(라)에서 실린더의 단면적은 동일하다.)

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - (가)~(다)의 그래프는 보일의 법칙을 나타낸 것이다.
    - 보일의 법칙은 일정한 온도와 양의 기체를 가정할 때, 압력과 부피는 반비례 관계에 있다는 것을 말한다.
    - 따라서, 압력이 증가하면 부피는 감소하고, 압력이 감소하면 부피는 증가한다.
    - (라)에서는 질량이 xg인 질소 기체가 0℃, 1기압일 때의 부피를 나타내고 있다.
    - 따라서, (가)~(다)의 그래프를 이용하여 다른 온도나 압력에서의 부피를 예측할 수 있다.
    - 보기 중 "ㄱ"은 (가)~(다)의 그래프가 보일의 법칙을 나타내기 때문에 옳다.
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13. 다음은 철의 부식에 영향을 미치는 요인을 알아보기 위한 실험이다.

위 실험에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 금속 X는 철보다 반응성이 작다.
  2. 소금물은 철의 부식을 촉진시킨다.
  3. YSO4 수용액에 금속 X를 넣으면 금속 Y가 석출된다.
  4. 금속 Y는 금속 X의 부식 방지에 이용될 수 있다.
  5. (나)의 소금물에 적신 솜에서 Y이온이 생성된다.
(정답률: 알수없음)
  • 위 실험에 대한 설명으로 옳지 않은 것은 "YSO4 수용액에 금속 X를 넣으면 금속 Y가 석출된다." 이다. 실험에서는 금속 X와 Y가 어떤 금속인지 명시되어 있지 않기 때문에 이 설명은 부적절하다.

    YSO4 수용액에 금속 X를 넣으면 금속 Y가 석출되는 이유는 금속 X가 금속 Y보다 화학적으로 활성성이 높기 때문이다. 따라서 금속 X가 우선적으로 YSO4 이온과 반응하여 석출되고, 이로 인해 수용액에서 금속 Y가 남게 된다.
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14. 다음은 고분자 화합물을 몇가지 기중에 따라 분류한 것이다.

(가)~(라)에 해당하는 물질을 바르게 배열한 것은? (순서대로 가, 나, 다, 라)

  1. A, B, C, D
  2. B, A, C, D
  3. B, A, D, C
  4. C, A, D, B
  5. C, D, B, A
(정답률: 알수없음)
  • 고분자 화합물은 단량체의 반복으로 이루어진 분자로, 이 단량체에 따라서 성질이 달라진다. 따라서 이 문제에서는 단량체의 종류에 따라서 분류를 해야 한다.

    가) 폴리에틸렌 : -CH2- 단위가 반복되는 구조를 가지고 있으며, 가장 간단한 구조를 가진다.
    나) 폴리스티렌 : 스티렌 단위가 반복되는 구조를 가지고 있으며, 폴리에틸렌보다는 더 복잡한 구조를 가진다.
    다) 폴리비닐알코올 : 비닐알코올 단위가 반복되는 구조를 가지고 있으며, 폴리에틸렌과 폴리스티렌보다는 더 복잡한 구조를 가진다.
    라) 폴리아세탈 : 아세탈덴드림이 반복되는 구조를 가지고 있으며, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리비닐알코올보다는 가장 복잡한 구조를 가진다.

    따라서, 올바른 배열은 "B, A, C, D" 이다.
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15. 그림은 세 가지 플라스틱의 재활용을 위한 분류 기호와 종합체의 구조식을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. HDPE의 단위체는 상온에서 기체 상태이다.
  2. HDPE는 냄비 손잡이에 이용된다.
  3. PS의 단위체는 물에 잘 녹는다.
  4. PVC는 열을 가해도 녹지 않는다.
  5. PVC와 PS를 완전 연소시키면 생성물의 종류는 같다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답: "HDPE는 냄비 손잡이에 이용된다."

    해설: 그림에서 HDPE는 번호 2로 표시되어 있으며, 이는 냄비 손잡이, 우유병, 세제병 등에 이용된다. HDPE의 단위체는 상온에서 고체 상태이며, 이유는 HDPE의 분자량이 높기 때문에 결정성이 강하다. 따라서 "HDPE의 단위체는 상온에서 기체 상태이다."는 틀린 설명이다. PS의 단위체는 물에 잘 녹지 않으며, PVC는 열을 가해도 녹지 않는다. PVC와 PS를 완전 연소시키면 생성물의 종류는 같다.
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16. 그림은 메탄올(CH3OH)을 이용한 (가)~(나)를 나타낸 모식도이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은?[3점]

  1. (가)에서 생성된 물질은 은거을 반응을 한다.
  2. (나)에서 에테르가 생성된다.
  3. (다)에서 산소 기체가 발생한다.
  4. (라)에서 생성된 물질은 물에 녹아 염기성을 나타낸다.
  5. (마)에서 생성된 물질은 과일향이 난다.
(정답률: 알수없음)
  • (가)에서 생성된 물질은 메탄알데히드로, 이는 은거을 반응을 하여 은이 생성되기 때문이다.
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17. 그림은 정유의 성분 물질을 분리하기 위한 실험 장치이고, 표는 경유로부터 분리된 물질 A, B, C가 얼어진 온도 구간이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - A 물질은 B, C 물질보다 높은 온도에서 얼어난다. (O)
    - B 물질은 A, C 물질보다 낮은 온도에서 얼어난다. (X)
    - C 물질은 A, B 물질보다 높은 온도에서 얼어난다. (O)

    따라서, "ㄱ, ㄷ" 가 정답이다.
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18. 그림은 물질 (가)와 (나)의 분자 구조를 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것은? [3점]

  1. (가)는 첨가 반응을 한다.
  2. (가)와 (나)는 이성질체이다.
  3. (나)의 수용액은 환원성이 있다.
  4. (나)는 염화철(III)수용액과 정식 반응을 한다.
  5. 물에 대한 용해도는 (가)보다 (나)가 작다.
(정답률: 알수없음)
  • 정답은 "(나)는 염화철(III)수용액과 정식 반응을 한다."이다.

    (가)는 화학식이 H2O이므로 물 분자를 나타내며, 첨가 반응을 한다는 것은 다른 화학물질과 결합하여 새로운 화합물을 생성하는 반응을 말한다. 하지만 그림에서 (가)는 다른 화학물질과 결합하지 않고 있으므로 첨가 반응을 할 수 없다.

    (가)와 (나)는 이성질체이다는 설명은 그림에서 (가)와 (나)의 분자 구조가 서로 다르다는 것을 의미한다.

    (나)의 수용액은 환원성이 있다는 것은 (나)가 다른 화학물질에 의해 환원되어 산화되는 성질을 가지고 있다는 것을 의미한다.

    (나)의 화학식은 FeCl3이므로 염화철(III)이다. 따라서 (나)는 염화철(III)수용액과 정식 반응을 할 수 있다.

    마지막으로, 물에 대한 용해도는 (가)보다 (나)가 작다는 것은 (나)가 물에 용해되기 어렵다는 것을 의미한다.
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19. 표는 의약품 A~C의 분자 구조를 나타낸 것이다.

A~C에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은?

  1. ㄱ, ㄷ
  2. ㄴ, ㄷ
  3. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - A는 카르복실기와 아미노기가 모두 존재하는 아미노산 구조를 가지고 있다. (ㄱ)
    - B는 벤젠환과 카르복실기가 결합한 벤조산 구조를 가지고 있다. (ㄴ)
    - C는 카르복실기와 알데히드기가 결합한 알데히드 구조를 가지고 있다. (ㄷ)
    - 따라서, "ㄱ, ㄴ, ㄷ"이 모두 옳은 설명이다.
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20. 다음은 유지를 이용한 두 가지 화학 반응을 나타낸 것이다.

이에 대한 설명으로 옳은 것을 <보기>에서 모두 고른 것은? [3점]

  1. ㄱ, ㄴ
  2. ㄱ, ㄷ
  3. ㄴ, ㄷ
  4. ㄱ, ㄴ, ㄷ
(정답률: 알수없음)
  • - 유기 화합물 A와 B가 반응하여 C와 D를 생성하는 반응이다.
    - 이 반응은 산화-환원 반응이다.
    - A는 환원제이고, B는 산화제이다.
    - C는 산화물이고, D는 환원물이다.
    - 보기 중 "ㄱ"은 모두 맞는 설명이다.
    - "ㄴ"은 C와 D의 역할을 설명한 것이다.
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