題目列表(包括答案和解析)
4.下列各組實驗中,反應最快的是 ( )
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組號 |
溫度 |
Na2S2O3 |
H2SO4 |
H2O 體積 |
||
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體積 |
濃度 |
體積 |
濃度 |
|||
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A |
0℃ |
10mL |
0.1mol·L-1 |
10mL |
0.1mol·L-1 |
0 |
|
B |
10℃ |
5 mL |
0.1mol·L-1 |
5 mL |
0.1mol·L-1 |
10mL |
|
C |
30℃ |
5 mL |
0.1mol·L-1 |
5 mL |
0.1mol·L-1 |
10mL |
|
D |
30℃ |
5 mL |
0.2mol·L-1 |
5 mL |
0.2mol·L-1 |
10mL |
3.SO2和O2是在催化劑表面上接觸時發(fā)生反應的,所以這種生產(chǎn)硫酸的方法叫接觸法,接觸法制硫酸的工藝中SO2的轉化率為90%,已知在101 kPa 時每l mol SO2被氧化成l mol SO3放出熱量98.3 kJ,則下列熱化學方程式正確的是 ( )
A.SO2(g)+
O2(g) === SO3(g);△H=-98.3
kJ·mol-1
B.2SO2(g)+O2(g)=== 2SO3(g);△H=-176.94 kJ·mol-1
C.SO2(g)+
O2(g)==== SO3(g);△H=-88.47
kJ·mol-1
D.2SO2(g)+O2(g)== 2SO3(g);△H=+196.6 kJ·mol-1
2.下列對化學反應的認識錯誤的是 ( )
A.會引起化學鍵的變化 B.會產(chǎn)生新的物質
C.必然引起物質狀態(tài)的變化 D.必然伴隨著能量的變化
1.下列各圖中表示正反應是吸熱反應的圖是 ( )
![]()
2.關于Na2CO3和NaHCO3的檢驗和除去方法.
點撥 (1)檢驗Na2CO3固體中混有的NaHCO3--方法是加熱,產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中變渾濁,則含NaHCO3.
(2)檢驗NaHCO3溶液中混有的Na2CO3-一方法是加入CaCl2(BaCl2)溶液,產(chǎn)生白色沉淀,則含有Na2CO3.
(3)除去Na2CO3固體中混有的NaHCO3--方法是加熱至不產(chǎn)生氣體為止.
(4)除去NaHCO3液中混有的Na2CO3--方法是通入過量CO2氣體.
1.聯(lián)合制堿法制純堿的原理是什么?(原料是NaCl、CO2、NH3)
點撥 在飽和食鹽水中使NH3達到飽和后,再通入CO2:
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
生成的NH4HCO3溶解度大,而NaHCO3的溶解度小,故產(chǎn)生沉淀:
NaCl+NH4HCO3=NaHCO3↓+NH4Cl
(總方程式:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓++NH4Cl)
將析出的沉淀加熱,制得Na2CO3(純堿).
3.在NaHCO3加熱分解的實驗完成時,為什么要先將導管移出燒杯,然后再熄滅酒精燈?
點撥 在完成實驗時,如果先熄滅酒精燈。再移走裝有石灰水的燒杯,會使燒杯內(nèi)的冷水倒流回試管,而使試管炸裂.
小結 碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較如下表:
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名稱 |
碳酸鈉 |
碳酸氫鈉 |
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俗名 |
純堿、蘇打 |
小蘇打 |
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物理性質 |
色態(tài) |
白色粉末 |
細小白色晶體 |
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穩(wěn)定性 |
穩(wěn)定,但Na2CO3·10H2O易風化 |
受熱易分解 |
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水溶性 |
易溶于水 |
易溶于水 |
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化學性質 |
與酸反應 |
H++CO2-3=HCO-3 H++HCO-3=CO2↑+H2O |
HCO-3+H+=CO2↑+H2O |
|
與堿反應 |
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH |
HCO-3+OH-=CO2-3+H2O Ca2++OH-+HCO-3=CaCO3↓+H2O(堿過量) Ca2++2OH-+2HCO-3=CaCO3↓+CO2-3+2H2O(堿不足) |
|
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與CaCl2反應 |
Ca2++CO2-3=CaCO3↓ |
不反應 |
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用途 |
制玻璃、造紙、制皂、洗滌劑 |
發(fā)酵粉、滅火劑、治療胃酸過多 |
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鑒別 |
①加熱 |
不分解 |
分解產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體 |
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②加酸 |
放出氣體慢 |
放出氣體快 |
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③與酸反滴 |
現(xiàn)象與滴加順序有關 |
現(xiàn)象與滴加順序無關 |
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④加鹽 |
加CaCl2產(chǎn)生白色沉淀 |
加CaCl2無明顯現(xiàn)象 |
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||
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相互轉化 |
CO2+H2O Na2CO3 ===================NaHCO3 ①固加熱②液加NaOH |
[注意] ①熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3>H2CO3.
②電離方程式:Na2CO3=2Na++CO2-3
NaHCO3=Na++HCO-3
思維拓展
2.怎樣鑒別NaHCO3溶液與Na2CO3溶液?
點撥 方法1:向兩種溶液中分別加入CaCl2溶液.NaHCO3不與CaCl2反應, 而Na2CO3與CaCl2反應生成CaCO3沉淀.
方法2:向兩種溶液中滴加稀HCl.Na2CO3溶液中滴加稀HCl,只有少量氣體生成,甚至無氣體放出.NaHCO3溶液中滴加稀HCl,則立即有氣體(大量)放出.
1.將稀鹽酸緩慢滴入Na2CO3溶液及NaHCO3溶液中,現(xiàn)象有何差別?
點撥 向Na2CO3溶液中滴入稀鹽酸,理論上并無CO2氣體生成,因為Na2CO3先與稀鹽酸反應生成NaHCO3:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,當溶液中的Na2CO3完全轉變成NaHCO3之后,再滴入HCl,才產(chǎn)生CO2氣體(實際上,由于局部的HCl過量,會有少量氣體生成).往NaHCO3中滴入HCl,則立即有大量氣體生成.
2.氫氧化鈉的性質和用途
氫氧化鈉是一種重要的堿,是一種白色固體,極易溶于水,溶解時放出大量的熱,其水溶液是無色透明的液體.氫氧化鈉固體在空氣中容易吸收水分而潮解.“容易吸收水分”這一點,決定了氫氧化鈉固體可以作干燥劑(用來干燥中性氣體或堿性氣體),如干燥氫氣、氧氣等,但是不能用來干燥二氧化碳氣體,因為氫氧化鈉能跟二氧化碳發(fā)生化學反應.同時氫氧化鈉也可用作CO2和H2O(g)的吸收劑,NaOH與生石灰按照一定比例混合可制成堿石灰,作為CO2和H2O(g)的吸收劑.另外NaOH還具有強烈的腐蝕性.
氫氧化鈉俗稱燒堿、火堿.它具有堿的通性,堿性很強,腐蝕性強.它很容易和大多數(shù)非金屬氧化物及多種酸發(fā)生反應,生成鹽和水;也很容易和許多鹽溶液發(fā)生反應,生成難溶性的堿.所以化學上常用氫氧化鈉制取難溶性堿,如氫氧化鎂、氫氧化銅、氫氧化鐵等.
由于NaOH能與玻璃成分中的SiO2發(fā)生反應:SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,生成的Na2SiO3為礦物膠,所以盛NaOH的試劑瓶不能用玻璃塞,應用橡膠塞,否則玻璃塞與瓶口容易黏結.另外需注意的是為了避免NaOH吸收空氣中的CO2和H2O,NaOH必須密封保存.
氫氧化鈉主要應用于工業(yè)中.例如,我國四大發(fā)明之一的造紙,在其生產(chǎn)過程中氫氧化鈉就起到溶解造紙原料--木材或草類植物里的非纖維素成分的作用,從而得到以纖維素為主要成分的紙漿.在紡織印染工業(yè)中,一般先將棉織品在適當溫度下放于稀氫氧化鈉溶液中浸泡蒸煮,除掉棉織品表面的覆蓋物,才能使染色均勻、牢固.在以上兩例中都是利用了氫氧化鈉的腐蝕性,可見腐蝕性有其破壞性的一面,也有可利用的一面.在精煉石油的過程中,主要是利用氫氧化鈉與酸發(fā)生中和反應的性質,除去精煉過程中剩余的硫酸和其他酸性物質.
知識詳解
知識點1 鈉的氧化物(重點)
、襁^氧化鈉與水的反應
實驗2-4:過氧化鈉與水的反應實驗
實驗目的:認識過氧化鈉的不穩(wěn)定性和氧化性.
實驗原理:過氧化鈉與水反應,放出氧氣,同時生成氫氧化鈉.
實驗用品:過氧化鈉、酚酞、試管、滴管、木條、火柴、酒精燈.
實驗步驟:把水滴入盛有Na2O2固體的試管中,用帶火星的木條放在試管口,檢驗生成的氣體(如圖2-10所示).向放出氧氣后的試管中加入少量的水,再滴入2滴酚酞試液,觀察現(xiàn)象.
實驗現(xiàn)象:帶火星的木條劇烈燃燒起來;試管內(nèi)的溶液由五色變?yōu)榧t色.
實驗分析:帶火星的木條劇烈燃燒起來,說明實驗中有助燃劑生成.酚酞試液顯紅色,說明實驗中有堿生成.試管中的反應物是Na2O2和H2O,對反應物的組成和實驗現(xiàn)象進行綜合分析可知,使帶火星的木條劇烈燃燒的是O2,使酚酞試液顯紅色的是NaOH.
實驗結論:在通常狀況下,Na2O2與H2O劇烈反應,生成NaOH和O2:
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
[注意] ①過氧化鈉在保存過程中易變質,若實驗中產(chǎn)生的氧氣較少,一般為過氧化鈉變質所致.解決這個問題的辦法是撥去試劑瓶中過氧化鈉的表面部分,另取未變質的過氧化鈉,或者是更換一些保存完好的過氧化鈉.
②取出過氧化鈉以后,要及時、快速地將試劑瓶蓋嚴.
③實驗所用的試管,內(nèi)壁要干燥,防止過氧化鈉過早地與水反應.
④在向試管內(nèi)滴加酚酞試液之前,要先向試管內(nèi)加入足量的水,其目的一是使過氧化鈉充分反應;二是使溶液降溫.否則,酚酞試液會顯示異常現(xiàn)象.
實驗2-5:過氧化鈉使棉花燃燒的實驗
實驗目的:認識過氧化鈉的不穩(wěn)定性和氧化性.
實驗原理:過氧化鈉與水反應,放出氧氣,同時生成氫氧化鈉.
實驗用品:過氧化鈉、水、石棉網(wǎng)、滴管、木條、棉花.
實驗步驟:用棉花包住約0.2 g Na2O3粉末,放在石棉網(wǎng)上,在棉花上滴加幾滴水(如圖2-11所示),觀察發(fā)生的現(xiàn)象.
實驗現(xiàn)象:棉花燃燒起來.
實驗結論:過氧化鈉與水反應,生成氧氣和氫氧化鈉的同時,還放出大量的熱.
[注意] ①包在棉花內(nèi)的過氧化鈉不要太分散.
②加水不宜太多,當0.2 g過氧化鈉參加反應時,加水約4滴.加水太多,會阻止棉花的燃燒;加水太少,過氧化鈉反應不充分,生成氧氣少,放出熱量少,也不利于棉花的燃燒.
過氧化鈉是強氧化劑,可以用來漂白織物、麥稈、羽毛等.
、蜻^氧化鈉與二氧化碳的反應(難點)
過氧化鈉跟二氧化碳起反應,生成碳酸鈉和氧氣:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
因此,它用在呼吸面具上和潛水艇里作為氧氣的來源.
小結 Na2O和Na2O2的比較如下表:
Na2O和Na2O2的比較(重點)
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化學式 |
Na2O |
Na2O2 |
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結構 |
離子化合物 |
離子化合物 |
|
由Na+和O2-構成 |
由Na+和O2-2(過氧根離子)構成 |
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|
氧元素的化合價為-2價 |
氧元素的化合價為-1價 |
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類別 |
堿性氧化物 |
不是堿性氧化物(過氧化物) |
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顏色、狀態(tài) |
白色固體 |
淡黃色固體 |
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與H2O |
Na2O+H2O=2NaOH |
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ |
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與CO2反應 |
Na2O+CO2=Na2CO3 |
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 |
|
與酸反應 |
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O |
Na2O2+2HCl=2NaCl+H2O2(類似鹽與酸反應) 2H2O2=2H2O+O2↑ |
|
與SO2反應 |
Na2O+SO2=Na2SO3 |
Na2O2+SO2=Na2SO4 Na2O2中氧元素的化合價為-1價,Na2O2既有氧化性又有還原性,以氧化性為主. |
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存放 |
密閉、隔絕空氣和水 |
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制備 |
6Na+2NaNO2 |
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鑒別 |
加水能產(chǎn)生使帶火星木條復燃的氣體的是Na2O2 |
[說明] ①Na2O2的結構:Na2O2是按陽離子、陰離廣的個數(shù)比為2:1組成的氧化物,其陰離子叫過氧根,因此,Na2O2叫過氧化鈉.Na2O2中的氧原子為-1價.
②Na2O2與H2O反應的實質:
Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2(非氧化還原反應)
2H2O2=2H2O+O2↑(氧化還原反應)
總化學方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
可見,還原產(chǎn)物是H2O,而不是NaOH.
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③Na2O2具有漂白性
Na2O2具有很強的氧化性,能將有色物質氧化為五色物質,屬于永久性漂白,不可復原,與SO2的漂白原理不同.
④過氧化鈉不是堿性氧化物
Na2O2是鈉的一種氧化物.從其組成看,屬于金屬氧化物;從其性質看,它可以與水反應生成堿,除此之外還生成O2.但是Na2O2不是堿性氧化物,它的類別屬于過氧化物.
將Na2O2的性質與堿性氧化物的通性進行比較.
a.堿性氧化物可以有其相對應的水化物--堿.這里所說的“對應”,不僅指有關元素必須相同,更是指有關元素在氧化物和水化物中的化合價必須相同.對于可溶性堿來說,可由對應的堿性氧化物直接與水化合而生成;Na2O2雖然可與水直接反應,但反應結果并非只有堿一種物質生成,Na2O2中氧元素的化合價(-1價)與氫氧化鈉中氧元素的化合價(-2價)也不相同.
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
b.堿性氧化物可以與酸性氧化物反應生成含氧酸鹽,在反應前后各元素的化合價也沒有改變,不存在電子轉移.例如,Na2O與CO2的反應:
Na2O+CO2=Na2CO2
Na2O2與CO2的反應,雖然也是與酸性氧化物反應,但反應前后氧元素的化合價有所改變,存在著電子轉移的過程.Na2O2在反應中既是氧化劑又是還原劑:
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
c.堿性氧化物可以與酸反應生成鹽和水,這是復分解反應.但是,由于Na2O2具有強氧化性,反應產(chǎn)物與酸有無較強的還原性有關,這與堿性氧化物的特性無關.例如,H2SO4在反應中不表現(xiàn)還原性,濃鹽酸在反應中有較強還原性,其反應情況為:
Na2O+H2SO4=Na2SO4+H2O
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
Na2O2+H2SO4=Na2SO4+H2O2
2H2O2=2H2O+O2↑
Na2O2+4HCl(濃)=2NaCl+2H2O+Cl2↑
由以上分析可知:Na2O2并不是堿性氧化物.從其結構也可得知:Na2O2中并不存在O2-,而是存在O2-2.Na2O2不是普通的氧化物,不屬于堿性氧化物.
⑤“過、高、亞、次”等字的用法
a.在化學命名上,“過”字附加在字首是表示含有過氧鍵“-O-O-”(O2-2)的化合物.如:過氧化鈉(Na2O2)、過氧化氫(H2O2)、過氧化鋇(BaO2)等,由于均含有兩個氧原子直接相連的過氧鍵“-O-O-”(O2-2),因而稱之為過氧化物.
應該指出,有些氧化物分子中含有兩個氧原子,但它們并不形成過氧鍵,因而不能稱為過氧化物。如:二氧化碳(CO2)、二氧化錳(MnO2)等.
b.在化學命名上,“高”“亞”“次”等,常用以表示化合物中某主要組成元素價態(tài)的高低,或者某種原子數(shù)目的多少.例如,某元素能生成幾種含氧酸時,則以其中較穩(wěn)定而常見的酸為標準,叫做“某酸”;比“某酸”多含一個氧原子的酸叫“高某酸”;比“某酸”少含一個氧原子的酸叫“亞某酸”,再少含一個氧原子的酸叫“次某酸”.如:
高氯酸 氯酸 亞氯酸 次氯酸(其中氯元素價態(tài)不同)
磷酸 亞磷酸 次磷酸(其中磷元素價態(tài)不同)
知識點2 碳酸鈉和碳酸氫鈉
Ⅰ碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸的反應
實驗2-6:碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸反應的實驗
實驗目的:探究碳酸鈉、碳酸氫鈉跟鹽酸反應快慢的情況.
實驗原理:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
實驗用品:試管、氣球、10 mL量筒、藥匙、碳酸鈉、碳酸氫鈉、稀鹽酸.
實驗步驟:在兩支試管中分別加入稀鹽酸,將兩個分別裝有0.3 g Na2CO3、 NaHCO3粉末的小氣球分別套在兩支試管口,將氣球內(nèi)的Na2CO3和NaHCO3同時倒入試管中,比較它們放出CO2的快慢(如圖2-12所示).
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實驗現(xiàn)象:混合后都生成無色氣體,氣球體積膨脹;氣球內(nèi)所裝粉末分別與鹽酸混合后,原來裝碳酸氫鈉的氣球膨脹得較快,并且較大.
實驗結論:碳酸氫鈉和碳酸鈉都與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體,跟酸反應時,碳酸氫鈉比碳酸鈉更容易生成二氧化碳氣體,等質量的碳酸氫鈉生成的CO2多些.
[注意] ①試管與氣球的組合體要預先檢查其氣密性,氣密性合格后才能使用.
②兩組實驗所用的鹽酸要體積相同、濃度相同.
③要同時把兩組實驗的氣球中的粉末和鹽酸混合.
Ⅱ碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性
實驗2-7:碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性實驗
實驗目的:比較碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性,并學會鑒別它們的方法.
實驗原理:碳酸鈉很穩(wěn)定,加熱到熔點(857℃)以上才緩慢地分解.碳酸氫鈉卻不穩(wěn)定,在150℃左右分解放出二氧化碳,溫度越高分解越快.
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
利用它們熱穩(wěn)定性的差異,可以鑒別這兩種物質.
實驗用品:試管、小燒杯、酒精燈、無水碳酸鈉、碳酸氫鈉、澄清石灰水.
實驗步驟:在兩支干燥的試管里分別放入約占試管容積1/6的無水碳酸鈉和碳酸氫鈉,按如圖2-13所示裝置裝配兩套儀器.并往燒杯里倒入半杯澄清的石灰水.加熱,觀察澄清的石灰水是否起變化.把試管拿掉,換上裝有碳酸氫鈉的試管,再加熱,觀察澄清的石灰水所起的變化.
實驗現(xiàn)象:加熱不久,盛碳酸氫鈉的試管口處有水珠出現(xiàn),導氣管口有連續(xù)的氣泡冒出,澄清的石灰水變渾濁.盛碳酸鈉的試管內(nèi),除剛加熱時因空氣受熱而從導氣管口逸出幾個氣泡外,沒有變化.
實驗結論:碳酸鈉受熱沒有變化,碳酸氫鈉受熱分解,放出二氧化碳:
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
碳酸鈉很穩(wěn)定,碳酸氫鈉不穩(wěn)定,受熱容易分解.這個反應可以用來鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉.
[注意] ①被加熱的試管要內(nèi)、外干燥,固定在鐵架臺上時,試管口應略向下傾斜,鐵夾夾在距試管口約
處.
②在裝入碳酸鹽之前要檢查實驗裝置的氣密性,只有氣密性合格時才能使用.
③固體粉末在試管內(nèi)要鋪平而不要過于堆積.
④加熱時要用酒精燈的外焰,要先對試管底部均勻預熱,之后再對準盛有藥品的部位加熱.
⑤實驗結束時要先移走燒杯再熄滅酒精燈,防止發(fā)生倒吸現(xiàn)象引起試管炸裂.
⑥石灰水應是飽和、澄清的,其體積以占燒杯容積的
~
為宜.
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