2021届高考理综化学全国卷Ⅲ仿真模拟试题三

2021届高考理综化学全国卷Ⅲ仿真模拟试题三
化学试题
(考试用时：50分钟试卷满分：100分)
第Ⅰ卷(选择题）
（7小题，每小题6分，共42分。

单选。

）
7．化学与生活密切相关。

下列说法正确的是( )
A．铝盐和蓝矾均可用于饮用水的净化
B．涤纶和棉纤维都是天然高分子材料
C．日用铝制品表面不需要刷漆防腐蚀
D．用溴水不能鉴别植物油与直馏汽油
解析：A项：蓝矾不能用于饮用水的净化，因为铜离子为重金属离子，A项错误；B项：涤纶不是天然高分子；B项错误。

C项：与空气中的氧气反应生成致密的氧化膜，阻止铝与氧气继续反应，所以日用铝制品表面不用刷漆防腐蚀，C项正确。

D项：直馏汽油中不存在碳碳双键，而植物油中含有不饱和烃，能使溴水褪色，D项错误。

答案:C
8．设N A为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是( )
A．标准状况下，33.6L CO与乙烯的混合气体中含有的共用电子对数为3N A B．112 g MgO
2
和NaHS的混合物中含有的阴离子数为2N A
C．30 g乙酸与足量乙醇发生酯化反应生成的水分子数为0.5N A
D．电解一段时间CuSO
4溶液，若加入0.1 mol Cu(OH)
2
固体使溶液复原，则转移
的电子数为0.2N A
解析：A项：CO与乙烯所含有的共用电子对数分别为3个和6个，1 mol 混合气体中电子对数不是3N A；A项错误。

B项：两者的摩尔质量相等，且含有的阴离子数相等，2 mol 混合物中含阴离子数为2N A；B项正确。

C项：酯化反应为可逆反应，不能进行到底；C项错误。

D项：相当于电解了0.1 mol CuSO
4
溶液和0.1 mol水，转移电子共0.4 mol。

D 项错误。

答案:B
9．环氧丙烷是合成保温材料、弹性体、胶粘剂和涂料等的重要原料，以丙烷为原料制备环氧丙烷的合成路线如下，下列说法正确的是( )
A．环氧丙烷中所有碳、氧原子不可能共平面
B．反应②的反应类型是取代反应
C．丙烯(CH
3CH===CH
2
)不存在同分异构体
D．反应①的条件和试剂分别是“光照”、“HCl”
解析：A项：环氧丙烷中碳原子是饱和碳，所有碳、氧原子不可能共平面。

A项正确。

B项：反应②的反应类型是消去反应；B项错误。

C项：丙烯(CH
3CH===CH
2
)存在同分异构体，如环丙烷。

C项错误。

D项：反应①的条件和试剂分别是“光照”、“Cl
2
”；D项错误。

答案:A
10．主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加，且均不大于20。

Z、W、X原子最外电子数之比为1:2:3，W、X可形成气体，气体是造成地球温室效应的主要气体，Y原子的电子层数比X多1个，半径是同周期中最小的。

下列说法正确的是( )
A．简单离子半径：Z＞Y
B．Z能分别与W、X形成离子化合物
C．含氧酸的酸性：Y＞W
D．Y、Z形成二元化合物可用于干燥NH
3
解析：A项：根据题意判断出W、X、Y、Z分别为C、O、Cl、Ca，简单离子半径：Y＞Z，A错误；
B项：钙可与碳、氧形成碳化钙、氧化钙等离子化合物，B正确；
C项：含氧酸未指定价态，如碳酸的酸性大于次氯酸的酸性，C错误；D项：无水氯化钙不能用来干燥氨气，D错误。

答案:B
11．一种微生物脱盐池的装置如图所示，下列说法正确的是( )
A．X、Y依次为阳离子、阴离子选择性交换膜
B．该装置可以在高温下工作
C．该装置工作时，电能转化为化学能
D．负极反应为CH
3COO－＋2H
2
O－8e－===2CO
2
↑＋7H＋
解析：A项：原电池内电路中阳离子移向正极、阴离子移向负极，从而达到脱盐目的，所以Y为阳离子交换膜、X为阴离子交换膜，A错误；
B项：高温能使微生物蛋白质凝固变性，导致电池工作失效，所以该装置不能在高温下工作，B错误；
C项：该装置工作时为原电池，是将化学能转化为电能的装置，C错误。

D项：由图可知，负极为有机废水CH
3
COO－，失电子发生氧化反应，电极反应为
CH
3COO－＋2H
2
O－8e－===2CO
2
↑＋7H＋，D正确；
答案:D
12．Cl
2
O是具有强烈刺激性气味的黄棕色气体，是一种强氧化剂，易溶于水且会与水反应生成次氯酸，与有机物、还原剂接触或加热时会发生燃烧并爆
炸。

一种制取Cl
2
O的装置如图所示。

已知：Cl
2O的熔点为－120 ℃，沸点为2.0 ℃，Cl
2
的沸点为－34.6 ℃；HgO＋
2Cl
2===HgCl
2
＋Cl
2
O。

下列说法不正确的是( )
A．装置②、③中盛装的试剂依次是饱和食盐水和浓硫酸
B．通入干燥空气的目的是将生成的Cl
2
O稀释，以减少爆炸危险
C．从装置⑤中逸出的气体的主要成分是Cl
2
O
D．装置④与⑤之间不用橡皮管连接，是为了防止橡皮管燃烧和爆炸
解析：A项：因Cl
2
O易溶于水且会与水反应生成次氯酸，故装置②、③中盛
装的试剂应依次是饱和食盐水、浓硫酸，从而对Cl
2
进行除杂、干燥，故A 项正确；
B项：因Cl
2O加热时会发生燃烧并爆炸，故通入干燥空气的目的是将生成的Cl
2
O
稀释，以减少爆炸危险，B项正确；
C项：由各物质的沸点可知，Cl
2
O在装置⑤中转化为液态，最后逸出来的气体为
空气及过量的Cl
2
，故C项错误；
D项：因Cl
2
O与有机物、还原剂接触会发生燃烧并爆炸，为了防止橡皮管燃烧和爆炸，④与⑤之间不用橡皮管连接，故D项正确。

答案:C
13.室温下，用0.100 mol·L－1的NaOH溶液分别滴定均为
20.00 mL 0.100 mol·L－1的HCl溶液和醋酸溶液，滴
定曲线如图所示。

下列说法正确的是( )
A．V(NaOH)＝10.00 mL时，醋酸中c(Na＋)＞c(CH3COO－)＞
c(H＋)＞c(OH－)
B．pH＝7时，滴定醋酸消耗的V(NaOH)＞20.00 mL
C．Ⅰ表示的是滴定醋酸的曲线
D．V(NaOH)＝20.00 mL时，两份溶液中c(Cl－)＞c(CH3COO－)
解析：A项：V(NaOH)＝10.00 mL时，与醋酸反应后得到等浓度的醋酸和醋酸钠的混合溶液，由于醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度，溶液呈酸性，则c(H＋)＞c(OH－)，根据电荷守恒可知：c(CH3COO－)＞c(Na＋)，溶液中正确的离子浓度大小为c(CH3COO－)＞c(Na＋)＞c(H＋)＞c(OH－)，故A错误；B项：V(NaOH)＝20.00 mL时恰好生成醋酸钠，溶液呈碱性，若pH＝7，则加入的氢氧化钠溶液体积应该稍小，即V(NaOH)＜20.00 mL，故B错误；
C项：未滴加NaOH溶液时，0.1 mol·L－1盐酸pH＝1,0.1 mol·L－1醋酸pH＞1，所以滴定盐酸的曲线是图Ⅰ，故C错误。

D项：V(NaOH)＝20.00 mL时，二者反应生成氯化钠和醋酸钠，醋酸根发生水解，浓度小于氯离子，即c(Cl－)＞c(CH3COO－)，故D正确；
答案:D
第Ⅱ卷(非选择题共58分)
本卷包括必考题和选考题两部分。

第26～28题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第35～36题为选考题，考生根据要求作答。

26．(15分)氧化亚铜(Cu
2
O)是一种用途广泛的光电材料，某工厂以硫化铜矿石(含
CuFeS
2、Cu
2
S等)为原料制取Cu
2
O的工艺流程如下：
常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表：
(1)
22的物质的量之比为___________。

(2)若试剂X是H
2O
2
溶液，写出相应反应的离子方程式为
______________________。

当试剂X是___________时，更有利于降低生产成本。

(3)加入试剂Y调pH时，pH的调控范围是________。

(4)写出用N
2H
4
制备Cu
2
O的化学方程式为_______________________________，
操作X包括___________、洗涤、烘干，其中烘干时要隔绝空气，其目的是
________________________________________________________________ ________。

(5)以铜与石墨作电极，电解浓的强碱性溶液可制得纳米级Cu
2
O，写出阳极上生
成Cu
2
O的电极反应式为
____________________________________________________
__________________________________________________________________。

解析：(1)金属硫化物焙烧时均转化为金属氧化物与二氧化硫，故炉气中的有害
气体成分是SO 2；Cu 2S 与O 2反应时，氧化剂为O 2，还原剂为Cu 2S ，根据得失电子守恒和原子守恒，二者的物质的量之比为2∶1；
(2)酸性条件下，H 2O 2将Fe 2＋氧化为Fe 3＋，本身被还原为H 2O ，方程式为2Fe 2＋＋
2H ＋＋H 2O 2===2Fe 3＋＋2H 2O ；酸性条件下O 2也可以将Fe 2＋氧化为Fe 3＋，而氧气或空气价格远低于H 2O 2，所以用氧气替代双氧水，可以有效降低生产成本； (3)调整pH 的目的是使铁离子全部转化为氢氧化铁沉淀除去而铜离子不能形成
沉淀，故pH 调控范围是3.7≤pH<4.8；
(4)N 2H 4将Cu 2＋还原为Cu 2O ，自身被氧化为N 2，化学方程式为4CuSO 4＋N 2H 4＋
8KOH =====90 ℃
2Cu 2O ＋N 2↑＋4K 2SO 4＋6H 2O ；由于Cu 2O 不溶于水，故操作X 为过滤、洗涤、烘干；因Cu 2O 有较强的还原性，在加热条件下易被空气氧化，故烘干过程中要隔绝空气；
(5)因Cu 2O 是在阳极上生成的，故阳极材料是铜，铜失去电子转化为Cu 2O ，相应
的电极反应式为2Cu －2e －＋2OH －===Cu 2O ＋H 2O 。

答案：(1)SO 2 2∶1
(2)2Fe 2＋＋2H ＋＋H 2O 2===2Fe 3＋＋2H 2O 空气或氧气 (3)3.7≤pH<4.8
(4)4CuSO 4＋N 2H 4＋8KOH =====90 ℃
2Cu 2O ＋N 2↑＋4K 2SO 4＋6H 2O 过滤 防止Cu 2O 被空
气中氧气氧化
(5)2Cu －2e －＋2OH －===Cu 2O ＋H 2O
27．(14分)铝氢化钠(NaAlH 4)是有机合成的一种重要还原剂。

一般的制备方法
是将AlCl 3溶于有机溶剂，再把所得溶液滴加到NaH 粉末上，可制得铝氢化钠。

实验要求和装置如图，回答下列问题：
(1)制取铝氢化钠要在非水溶液中进行，主要原因是____________________(用
化学方程式表示)。

用下列装置制取少量铝氢化钠(含副产物处理)较为合理的是__________。

(2)对于原料AlCl
3
的制取，某兴趣小组设计了如下装置：
①连接好装置后，应进行的第一步操作是______________；为保证产物的纯净，
应待D中__________(填现象)再加热酒精灯。

②B装置中盛装饱和NaCl溶液，实验开始后B中产生的现象是________________，
选择饱和NaCl溶液的理由是______________________________________。

③C装置的作用是____________________；若无C装置，试预测实验后D中生成
物除AlCl
3
外可能还含有______________(填化学式)。

④上述装置存在的明显缺陷是____________________________________。

解析：(1)铝氢化钠和氢化钠中－1价的H均易与水反应，反应方程式为NaAlH
4
＋2H
2O===NaAlO
2
＋4H
2
↑(或写为NaH＋H
2
O===NaOH＋H
2
↑)，为防止变质，制
取铝氢化钠必须在非水溶液中进行；AlCl
3
的有机溶剂形成的溶液与NaH固
体在室温下发生反应AlCl
3＋4NaH===NaAlH
4
＋3NaCl，装置A、B都是固体物
质加热制取，物质的状态、反应条件不符合，C、D从物质状态可用于制取
NaAlH
4，但若AlCl
3
中含有少量结晶水或湿存水，用该氯化铝制取NaAlH
4
时，
就会同时产生密度比空气小的氢气，氢气只能用向下排空气的方法收集，装置C中用的是向上排空气方法，不适用于氢气的收集，装置D合适，故选D；
(2)①有气体参加的化学反应，在连接装置后，应进行的第一步操作是检查装置
的气密性；为保证产物的纯净，应待D中充满黄绿色气体时再加热酒精灯，以赶走装置中空气，防止Al与装置内空气中的O
2
反应；②饱和食盐水中存在溶解平衡，氯气在水中存在化学平衡。

由于HCl极易溶于水，溶于水后
c(Cl－)增大，NaCl的溶解平衡和Cl
2
与水发生的可逆化学反应的平衡均向逆
向移动，从而看到的现象是有白色晶体析出，该操作同时又降低了氯气的
溶解度减少Cl
2
损失；③C装置盛有浓硫酸，其作用是干燥氯气；若无C装
置，潮湿的氯气与Al在反应时，产生的AlCl
3
有少量与水反应，部分变为
Al(OH)
3和HCl，随着水分的蒸发，HCl挥发，固体变为Al(OH)
3
，加热Al(OH)
3
发生分解反应产生Al
2O
3
，因此预测实验后D中生成物除AlCl
3
外可能还含有
Al
2O
3
；④Cl
2
是有毒气体，不能随意排入大气，否则会造成大气污染，因此
该装置存在的明显缺陷是没有尾气处理装置，会造成大气污染。

答案：(1)NaAlH
4＋2H
2
O===NaAlO
2
＋4H
2
↑ (或写为NaH＋H
2
O===NaOH＋H
2
↑) D
(2)①检查装置的气密性充满黄绿色气体时②白色晶体析出既能除去HCl，
又能降低Cl
2的溶解度减少Cl
2
损失③干燥Al
2
O
3
④没有尾气处理装置，
会造成大气污染
28．(14分)碳、氮、硫是中学化学重要的非金属元素，在工农业生产中有广泛的应用。

(1)CO与镍反应会造成含镍催化剂的中毒。

为防止镍催化剂中毒，工业上常用
SO
2
将CO氧化，二氧化硫转化为单质硫。

已知：CO(g)＋1
2
O
2
(g)===CO
2
(g) ΔH＝－Q1 kJ·mol－1
S(s)＋O
2(g)===SO
2
(g) ΔH＝－Q2 kJ·mol－1
则SO
2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO
2
(g) ΔH＝________ kJ·mol－1；
(2)298 K时，在2 L密闭容器中发生可逆反应：2NO
2(g)N
2
O
4
(g) ΔH＝－
a kJ·mol－1(a＞0)，N
2O
4
的物质的量浓度随时间变化如图1所示。

达平衡时，
N
2O
4
的浓度为NO
2
的2倍，回答下列问题：
图1 图2 图3
①298 K时，该反应的平衡常数为________(精确到小数点后两位)。

②在温度为T1、T2时，平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图2所示。

下列说法正确的是______。

a．A、C两点的反应速率：A>C
b．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
c．由状态B到状态A，可以用加热的方法
③若反应在398 K进行，某时刻测得n(NO2)＝0.6 mol，n(N2O4)＝1.2 mol，则
此时v正________v逆(填“＞”“＜”或“＝”)。

(3)NH
4HSO
4
在分析试剂、电子工业中用途广泛。

现向100 mL 0.1 mol·L－1NH
4
HSO
4
溶液中滴加0.1 mol·L－1NaOH溶液，得到的溶液pH与NaOH溶液体积的关系曲线如图3所示。

试分析图中a、b、c、d、e五个点。

①水的电离程度最大的是______；
②其溶液中c(OH－)的数值最接近NH3·H2O的电离常数K数值的是______。

解析：(1)由CO(g)＋1
2O
2
(g)===CO
2
(g) ΔH＝－Q1kJ·mol－1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)
ΔH＝－Q2 kJ·mol－1。

结合盖斯定律可知，①×2－②得到SO2(g)＋2CO(g)===S(s)＋2CO
2
(g)，其ΔH＝－(2Q1－Q2) kJ·mol－1；
(2)①由图可知N
2O
4
的平衡浓度为0.6 mol/L，达到平衡时，N
2
O
4
的浓度为NO
2
的
2倍，则NO
2的平衡浓度为0.3 mol/L，则K＝
0.6
0.32
＝6.67；②a.C的压强大，
则A、C两点的反应速率：A＜C，a错误；b.C点压强大，C点应浓度大，则
A、C两点气体的颜色：A浅，C深，b错误；c.可逆反应2NO
2(g)N
2
O
4
(g)
ΔH＝－a kJ·mol－1(a＞0)放热，温度升高平衡逆向移动，二氧化氮含量增大，所以由状态B到状态A，可以用加热的方法，c正确；③反应为放热反应，升高温度，K值减小，密闭容器的体积为2 L，因此N2O4的浓度为0.6 mol/L，
NO
2的浓度为0.3 mol/L，浓度商Q c＝
0.6
0.32
＝6.67＝K(298 K)＞K(398 K)，反
应向逆反应方向移动，因此v正＜v逆；
(3)①a、b、c、d、e五个点，根据反应量的关系，b点恰好消耗完H＋，溶液中
只有(NH
4)
2
SO
4
与Na
2
SO
4
；c、d、e三点溶液均含有NH
3
·H
2
O，(NH
4
)
2
SO
4
可以
促进水的电离，而NH
3·H
2
O抑制水的电离，因此水的电离程度最大的是b
点，溶液中c(OH－)的数值最接近NH3·H2O的电离常数K数值；②氨水为弱碱，溶液呈碱性，c点溶液呈中性，铵根离子浓度过大，e点溶液碱性过强，
一水合氨浓度过大，相对而言d点溶液中铵根离子浓度与一水合氨浓度最接近，溶液中c(OH－)的数值最接近NH3·H2O的电离常数K数值。

答案：(1)－(2Q1－Q2)
(2)①6.67 ②c ③＜
(3)①b ②d
35．【化学—选修3：物质结构与性质】(15分)
过渡金属元素及其化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一。

请回答下列
问题：二茂铁[(C
5H
5
)
2
Fe]的发现是有机金属化合物研究中具有里程碑意义的
事件，它开辟了有机金属化合物研究的新领域。

已知二茂铁熔点是173 ℃(在100 ℃时开始升华)，沸点是249 ℃。

(1)基态Fe2＋离子的价电子排布式为________________。

(2)二茂铁属于________晶体；测定表明二茂铁中所有氢原子的化学环境都相同，
则二茂铁的结构应为如图中的________(选填“a”或“b”)。

(3)环戊二烯()中C的杂化方式________。

1 mol环戊二烯中含有σ键的数目
为________。

(4)分子中的大π键可用符号Πn m表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n
代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π6
6)，在C
5
H－
5
中的每个碳原子上都有一个未参与σ键的电子，这些电子占据与环的平面
垂直的p轨道上。

C
5H－
5
的大π键可以表示为________。

(5)如图，铁有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶体在不同温度下能发生转化。

下列说法正确的是________。

A．γ­Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个
B．α­Fe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个
C．若δ­Fe晶胞边长为a cm，α­Fe晶胞边长为b cm，则两种晶体密度比为2b3∶a3
D．将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，得到的晶体类型相同
(6)Fe能形成多种氧化物，其中FeO晶胞结构为NaCl型。

晶体中实际上存在空
位、错位、杂质原子等缺陷，晶体缺陷对晶体性质会产生重大影响。

由于晶体缺陷，晶体中Fe和O的个数比发生了变化，变为Fe x O(x＜1)，若测得某Fe x O晶体密度为5.71 g·cm－3，晶胞边长为4.28×10－10 m，则Fe x O中x ＝_________________________________________________
____________________________________________________________________ ____(用代数式表示，不要求算出具体结果)。

解析：(1)基态Fe原子核外有26个电子，根据构造原理，基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，基态Fe2＋离子的核外电子排布式为[Ar]3d6，基态Fe2＋离子的价电子排布式为3d6。

(2)二茂铁熔点(173 ℃)、沸点(249 ℃)较低，易升华(在100 ℃时开始升华)，
二茂铁属于分子晶体。

a中有3种化学环境的H原子，b中只有1种化学环境的H原子，二茂铁中所有H原子的化学环境都相同，二茂铁的结构为图b。

(3)环戊二烯中4个双键C原子为sp2杂化，1个饱和C原子为sp3杂化。

1个环
戊二烯分子中有6个C－H键、3个碳碳单键、2个碳碳双键，单键全为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，1个环戊二烯分子中有11个σ键，1 mol 环戊二烯中含11 mol σ键，1 mol环戊二烯中含σ键的数目为11N A。

(4)在C
5H－
5
中的每个碳原子上都有一个未参与σ键的电子，这些电子占据与环的
平面垂直的p轨道上，5个碳原子的5个p轨道肩并肩重叠形成大π键，其大π键可表示为Π5
5。

(5)A项，γFe晶体属于面心立方最密堆积，γFe晶体中Fe的配位数为
12，即γFe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有12个，错误；B项，αFe晶体属于简单立方堆积，αFe晶体中Fe的配位数为6，即αFe晶体中与每个铁原子距离相等且最近的铁原子有6个，正确；
C项，用“均摊法”，1个δFe晶胞中含Fe：8×1
8
＋1＝2个，1个α
Fe晶胞中含Fe：8×1
8
＝1个，δFe晶胞的体积为a3 cm3,1 mol δFe 晶体的体积为a3 cm3÷2×N A，αFe晶胞的体积为b3 cm3，1 mol αFe 晶体的体积为b3 cm3×N A，则δFe晶体与αFe晶体的密度之比为b3∶a3
2
＝2b3∶a3，正确；D项，将铁加热到1 500 ℃分别急速冷却和缓慢冷却，分别得到αFe、δFe，得到的晶体类型不同，错误；选BC。

(6)晶胞结构为NaCl型，1个晶胞中含4个O2－；晶胞的体积为(4.28×10－8cm)3,1
mol晶体的体积为(4.28×10－8 cm)3÷4×N A,1 mol晶体的质量为5.71 g/cm3
×[(4.28×10－8 cm)3÷4×N A]＝5.71× 4.28×10－83×N A
4
g，Fe x O的相对
分子质量为5.71× 4.28×10－83×N A
4
，56x＋16＝
5.71× 4.28×10－83×N A
4，Fe x O中x＝
5.71× 4.28×10－83×N A
56×4
－
16
56。

答案：(1)3d6
(2)分子晶体 b
(3)sp2、sp311N A
(4)Π5
5
(5)BC
(6)N
A
×5.71× 4.28×10－83
4×56
－
16
56
36．【化学——选修5：有机化学基础】(15分)
G(对羟基苯乙酸)是合成某治疗高血压药物的中间体。

一种由芳香烃A制备G的合成路线如图所示：
请回答下列问题：
(1)A的名称为___________。

(2)试剂M是___________。

B→C的反应类型是___________。

(3)E的结构简式为___________。

F中含有官能团的名称是___________。

(4)写出D→E反应的化学方程式为
___________________________________________。

(5)H是G的同分异构体，且满足下列条件：①与FeCl
溶液发生显色反应；②核
3
磁共振氢谱有5组峰，峰面积之比为1︰2︰2︰2︰1。

请写出3个符合条件的H的结构简式：
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(6)苯甲酸可用于染料载体、香料及增塑剂等的生产。

参考题目中的有关信息，
设计由苯制备苯甲酸的合成路线(无机试剂自选)：
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