学年鲁科版必修1 第3章第4节 海水中的元素 作业.docx
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学年鲁科版必修1第3章第4节海水中的元素作业
第4节海水中的元素
一、单选题
1.下列叙述正确的是( )
A. 向AlCl3溶液中滴加氨水,产生白色沉淀;再加入过量NaHSO4溶液,沉淀消失
B. 在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解;再加入Cu(NO3)2固体,铜粉仍不溶解
C. 将CO2通入BaCl2溶液中至饱和,无沉淀产生;再通入SO2,产生沉淀
D. 纯锌与稀硫酸反应产生氢气的速率较慢;再加入少量CuSO4固体,速率不改变
2.将一小块铝片加人某盐酸溶液中,铝片完全溶解,在所得溶液中继续滴加NaOH溶液.生成Al(OH)3的量与加入的NaOH溶液体积的变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. 盐酸与铝片反应后,盐酸还有剩余 B. 图中B点之前发生的离子反应为Al3++3OH﹣═Al(OH)3↓
C. A→B段消耗的NaOH体积与B→C段消耗的NaOH体积比≥3:
1 D. 溶解铝片的盐酸浓度与滴加的NaOH溶液浓度相等
3.某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理,做了如下四组实验:
①将镁粉投入冷水中,未见任何现象;②将镁粉放入溴水中,观察到只是开始时产生极少量的气泡,但溴水的颜色逐渐褪去;③将镁粉放入液溴中,未观察到任何明显现象;④向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕色很快褪去。
则下列关于镁与溴水的反应机理的叙述中正确的是( )
A. 镁粉只能直接与溴水中的溴反应
B. 水是镁粉与溴发生反应的催化剂
C. 产生极少量的气泡是由镁粉与水反应得到的
D. 镁粉与溴水中的酸发生反应,导致平衡移动使溴水褪色
4.化学与社会、生活密切相关。
对下列现象或事实的解释正确的是( )
现象或事实
解释
A
二氧化硅是生产光纤的原料
二氧化硅熔点高、硬度大、具有半导性
B
氧化铝是一种较好的耐火材料
氧化铝是一种难熔物质
C
食品的包装盒内常有小袋包装的硅胶或生石灰
其作用为防止富脂食品被氧化
D
铜制器皿表面生成铜绿
Cu与CO2、H2O反应生成碱式碳酸铜
A. A B. B C. C D. D
5.我国是一个淡水资源比较匮乏的国家,下列方法能直接从海水制取可饮用水的是( )
A. 萃取 B. 结晶 C. 蒸馏 D. 过滤
6.下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
A. 电解饱和食盐水可制得金属钠 B. 海水提溴涉及到氧化还原反应
C. 海带提碘只涉及物理变化 D. 海水提镁不涉及复分解反应
7.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,常用作饮用水消毒.实验室通过如下过程制备二氧化氯.
下列说法正确的是( )
A. 电解时发生反应的离子方程式为NH4++3Cl﹣
2H2↑+NCl3
B. 溶液X中大量存在的阴离子有Cl﹣、OH﹣
C. 可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3
D. 可用明矾除去饮用水中残留的NaClO2
8.已知某溶液中含有Cl﹣、Br﹣、I﹣的物质的量之比为2:
3:
4,要使溶液中Cl﹣、Br﹣、I﹣的物质的量之比为4:
3:
2,则通入的Cl2物质的量是原溶液中I﹣物质的量的( )
A.
B.
C.
D.
9.海藻中含有丰富的碘元素.如图是实验室从海藻里提取碘的流程的一部分.下列判断正确的是( )
A. 步骤④的操作是过滤
B. 可用淀粉溶液检验步骤②的反应是否进行完全
C. 步骤①、③的操作分别是过滤、萃取
D. 步骤③中加入的有机溶剂乙醇
10.海洋约占地球表面积的71%,对其进行开发利用的部分流程如图所示.下列说法错误的是( )
A. 试剂1可以选用石灰乳
B. 从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为:
2Br﹣+Cl2═2Cl﹣+Br2
C. 工业上,电解熔融MgO冶炼金属镁可减小能耗
D. 可用BaCl2溶液除去粗盐中的SO42﹣
11.下列曲线图(纵坐标为沉淀的量,横坐标为加入物质的量)与对应的选项相符合的是( )
A.
向1L浓度均为0.1mol•L﹣1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加入0.1mol•L﹣1的稀H2SO4
B.
向1L浓度分别为0.1mol•L﹣1和0.3mol•L﹣1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1mol•L﹣1的稀NaOH溶液
C.
向烧碱溶液中滴加明矾溶液
D.
向AlCl3溶液中滴加过量氨水
二、填空题
12.利用物质之间的性质差异可提纯物质
(1)除去Fe2O3中的Al2O3,反应的离子方程式是________ .
(2)除去FeCl3溶液中CuCl2,选用的试剂是________ .
(3)除去粗盐水中CaCl2、MgCl2及Na2SO4等杂质,选用的试剂是①盐酸、②BaCl2、③NaOH、④Na2CO3.
①上述4种试剂的加入顺序是 ________ ;
②加入盐酸的作用是(用离子方程式表示)________ .
13.A同学学习化学后知道,镁在氧气中燃烧会生成白色的氧化镁固体.但他在空气中点燃镁条时,却发现在生成的白色固体中还夹杂着少量的淡黄色固体.
物质
MgO
MgCl2
Mg3N2
Mg(NO3)2
MgCO3
Mg(OH)2
颜色
白色
白色
淡黄色
白色
白色
白色
[提出问题]为什么会生成淡黄色固体?
[查阅资料]该同学查阅资料,记录了右
表中几种物质的颜色:
(1)其他同学认为不必查阅氯化镁的颜色,理由是________ ;
(2)[提出猜想]分析资料,A同学认为淡黄色固体可能是由镁与空气中的________ 反应生成的;
(3)[实验探究]该同学设计实验证实了自己的猜想,他的方案可能是 将点燃的镁条伸人充满氮气的集气瓶中,观察是否生成淡黄色的固体 ;
(4)[实验结论]根据该同学的实验结果,写出镁条在空气中燃烧时发生的两个反应的化学方程式:
________ 、________ ;
(5)[反思与评价]通过上述实验,你对燃烧有什么新的认识?
________ .
14.某铝土矿中主要含有Al2O3、Al(OH)3、AlO(OH),还含有Fe2O3等杂质.利用拜耳法生产氧化铝的流程如图所示:
(1)粉碎后的铝土矿碱浸时应在高温下进行,其目的是________ .
(2)AlO(OH)与NaOH反应的化学方程式为 ________ .
(3)在稀释、结晶过程中:
稀释的目的是________ ;加Al(OH)3晶核的目的是促进Al(OH)3的析出.上述“稀释、结晶”工艺,也可用通入足量的________ 气体的方法来代替.
(4)浓缩所得的NaOH溶液由于吸收了空气中的CO2而含有杂质,该杂质可通过苛化反应除去,写出苛化反应的化学方程式:
________ .
(5)该生产流程能实现________ (填化学式)的循环利用.
15.请根据题意选择下列物质:
A.明矾[KAI(SO4)2•12H2O]B.Fe2O3
C.NaHCO3 D.熟石灰[Ca(OH)2],
并用其字母代号填空:
(1)一种红棕色粉末,常用作红色油漆和涂料的是 ________
(2)要使含泥沙的洪水变澄清,可使用________ ;
(3)要中和钢铁厂、电镀厂产生的酸性废水,可使用________ ;
(4)使焙制糕点松软可以添加 ________ .
16.洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一.漂白粉是常用的消毒剂.
(1)工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉,反应的化学方程式为:
________.
(2)漂白粉的有效成分是(填化学式) ________.
(3)漂白粉溶于水后,受空气中的CO2作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,化学反应方程式为 ________ .
(4)反应
(1)和反应(3)中,属于氧化还原反应的是(填编号) ________.
(5)将漂白粉溶于适量水中,呈白色浊状物,静置沉降,取少许上层清液,滴加几滴酚酞溶液,发现溶液呈红色,随后溶液迅速褪色,说明漂白粉溶液呈 ________性,并可能具有 ________性.
三、解答题
17.如图图象中,纵坐标为沉淀物的物质的悬,横坐标为向溶液中加入反应物的物质的量,则相应的图象序号与
(1)﹣(4)对应的是________
溶液
加入物质
对应的图象
⑴饱和石灰水
通过量CO2气体
⑵氯化铝溶液
加入过量氨水
⑶MgCl2、AlCl3的混合液
逐滴加入NaOH溶液至过量
⑷含少量NaOH的NaAlO2溶液
逐滴加入稀盐酸
四、综合题
18.海藻中提取碘的流程如图,已知②中发生反应的化学方程式为:
Cl2+2KI═2KCl+I2.请回答下列问题:
(1)指出提取碘的过程中有关实验操作①、③的名称:
________;________.
(2)在3mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象是________.(注:
如图试管中深色区为紫红色溶液)
(3)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需经过蒸馏,指出如图实验装置中的错误之处.(加热装置烧杯下已垫石棉网)
①________;
②________.
19.(2016•上海)NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理:
Ⅰ.NaCN与NaClO反应,生成NaOCN和NaCl
Ⅱ.NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2
已知HCN(Ki=6.3×10﹣10)有剧毒;HCN、HOCN中N元素的化合价相同.
完成下列填空:
(1)第一次氧化时,溶液的pH应调节为________(选填“酸性”、“碱性”或“中性”);原因是________.
(2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式.________
(3)处理100m3含NaCN10.3mg/L的废水,实际至少需NaClO________g(实际用量应为理论值的4倍),才能使NaCN含量低于0.5mg/L,达到排放标准.
(4)(CN)2与Cl2的化学性质相似.(CN)2与NaOH溶液反应生成________、________和H2O.
(5)上述反应涉及到的元素中,氯原子核外电子能量最高的电子亚层是________;H、C、N、O、Na的原子半径从小到大的顺序为________.
(6)HCN是直线型分子,HCN是________分子(选填“极性”或“非极性”).HClO的电子式为________.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【解答】解:
A、向AlCl3溶液中滴加氨水,产生白色的氢氧化铝沉淀;再加入过量NaHSO4溶液氢氧化铝溶解,所以沉淀消失,故A正确;
B、向稀硫酸反应加入硝酸铜后,溶液中含有氢离子和硝酸根离子,所以相当于溶液中含有硝酸,硝酸能和铜反应,3Cu+8H++2NO3﹣=3Cu2++2NO↑+4H2O,所以加入硝酸铜后能溶解铜,故B错误;
C、盐酸的酸性强碳酸和亚硫酸,所以BaCl2溶液中通入CO2、SO2,都不反应,无沉淀生成,故C错误;
D、锌与少量硫酸铜反应生成铜,锌铜构成原电池加快化学反应速率,故D错误;
故选A.
【分析】A、向AlCl3溶液中滴加氨水,产生白色的氢氧化铝沉淀,NaHSO4电离子产生氢离子,氢离子与氢氧化铝反应生成铝离子,而导致沉淀溶解,所以沉淀消失;
B、向稀硫酸反应加入硝酸铜后,溶液中含有氢离子和硝酸根离子,所以相当于溶液中含有硝酸,硝酸能和铜反应,3Cu+8H++2NO3﹣=3Cu2++2NO↑+4H2O;
C、盐酸的酸性强碳酸和亚硫酸;
D、构成原电池加快化学反应速率.
2.【答案】A
【解析】【解答】解:
A、从图象可知,刚滴入NaOH溶液时,不生成沉淀,说明盐酸与铝片反应后仍有剩余,故A正确;
B、B点之前,在O→A段,还发生了H++OH﹣=H2O的反应,故B错误;
C、A→B段生成氢氧化铝,B→C段溶解氢氧化铝,所以消耗的NaOH体积与B→C段消耗的NaOH体积比一定等于3:
1,故C错误;
D、根据题目提供条件,无法判断盐酸与NaOH溶液浓度的关系,D错误;
故选:
A.
【分析】从图象可知,刚滴入NaOH溶液时,不生成沉淀,说明盐酸与铝片反应后仍有剩余,A→B段生成氢氧化铝,B→C段溶解氢氧化铝,据此判断.
3.【答案】B
【解析】【解答】由①把镁放入冷水中,未见任何现象,说明镁与冷水不反应,溴水中存在少量Br-,镁粉放入溴水中有气体生成,但溴水的颜色褪去,所以溴反应导致溴水的颜色逐渐褪去;③④比较可知镁粉在水的催化下与溴发生反应,速率较快,所以B项正确。
【分析】本题是一道探究性实验题,熟练掌握金属镁的性质是解题的关键。
4.【答案】B
【解析】【解答】A、二氧化硅不导电,A不符合题意;
B、氧化铝熔点高,是一种较好的耐火材料,B符合题意;
C、食品的包装盒内常有小袋包装的硅胶或生石灰,其作用为防止富脂食品受潮,起干燥剂作用,C不符合题意;
D、反应物中还有氧气,D不符合题意,
故答案为:
B。
【分析】该题考察硅及其化合物的性质和用途、耐火材料等知识点,很容易混淆硅、二氧化硅、硅酸盐的用途,掌握高中学到的两种耐火材料:
硅酸钠、氧化铝
5.【答案】C
【解析】【解答】A.萃取是利用溶解性的差异来分离相互溶解的液体,不符合从海水制取可饮用水,故A不选;
B.结晶是利用均易溶于水的物质的溶解度受温度影响的差异来分离混合物的方法,不符合从海水制取可饮用水,故B不选;
C.蒸馏是利用沸点不同来分离混合物的方法,则蒸馏可直接从海水中制取可用水,故C选;
D.过滤是分离不溶物质与可溶性物质的方法,不符合从海水制取可饮用水,故D不选;
故选C.
【分析】海水中盐类物质与水的沸点不同,可利用蒸馏的方法来分离,以此来解答.
6.【答案】B
【解析】【解答】A.钠易与水反应,电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气,应该通过电解熔融的氯化钠的方法冶炼钠,故A错误;
B.海水提溴是先氧化溴离子为溴单质,再用还原剂还原溴单质为溴离子,然后用氧化剂氧化溴离子为溴单质,涉及到了氧化还原反应,故B正确;
C.海带提碘,是将碘离子氧化生成碘单质,发生的是化学变化,故C错误;
D.海水提镁,涉及生成氢氧化镁、氢氧化镁与盐酸反应,生成氯化镁电解可生成镁,涉及到了复分解反应,故D错误;
故选B.
【分析】A.电解饱和食盐水得到氢氧化钠、氯气和氢气;
B.海水中溴元素是以溴离子的形式存在,溴离子变为溴单质会发生氧化反应;
C.海带提碘,将碘离子氧化生成碘单质;
D.海水提镁,涉及生成氢氧化镁、氢氧化镁与盐酸反应,生成氯化镁电解可生成镁.
7.【答案】B
【解析】【解答】解:
A.NH4Cl溶液中加入盐酸进行电解得到NCl3,NCl3溶液氮元素化合价﹣3价变化为+3价,在阳极发生氧化反应,阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,反应的化学方程式为:
NH4++2H++3Cl﹣
3H2↑+NCl3,故A错误;B.上述分析可知NCl3与NaClO2按一定物质的量之比混合,在溶液中恰好反应生成ClO2与NH3,由氢元素守恒可知,有水参加反应,1molNCl3得到1molNH3,由ClO2﹣、ClO2中Cl原子与O原子之比均为1:
2,结合电子守恒和电荷守恒可知,反应还生成NaCl与NaOH,溶液X中大量存在的阴离子有Cl﹣、OH﹣,故B正确;
C.二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色易溶于水的气体,不可用饱和食盐水除去ClO2中的NH3,故C错误;
D.明矾净水的原理是利用铝离子水解生成氢氧化铝胶体的吸附性,吸附悬浮杂质,不能吸收除去饮用水中残留的NaClO2,故D错误;
故选B.
【分析】氯化铵溶液中加入盐酸通电电解,得到NCl3溶液氮元素化合价﹣3价变化为+3价,在阳极发生氧化反应,阴极是氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,在NCl3溶液中加入NaClO2溶液加热反应生成ClO2、NH3和溶液X,NCl3与NaClO2按一定物质的量之比混合,在溶液中恰好反应生成ClO2与NH3,由氢元素守恒可知,有水参加反应,1molNCl3得到1molNH3,由ClO2﹣、ClO2中Cl原子与O原子之比均为1:
2,结合电荷守恒可知,反应还生成NaCl与NaOH.
8.【答案】A
【解析】【解答】已知还原性I﹣>Br﹣>Cl﹣,反应后I﹣有剩余,说明Br﹣浓度没有变化,通入的Cl2只与I﹣发生反应,
设原溶液中含有2molCl-,3molBr-,4molI-,通入Cl2后,它们的物质的量之比变为4:
3:
2,
则各离子物质的量分别为:
4molCl-,3molBr-,2molI-,
Cl﹣增加了2mol,则需1molCl2,
则通入的Cl2物质的量是原溶液中I﹣物质的量的
,
故选A.
【分析】已知还原性I->Br->Cl-,反应后I﹣有剩余,说明Br﹣浓度没有变化,通入的Cl2只与I﹣发生反应,根据反应的方程式2I﹣+Cl2=2Cl﹣+I2计算.
9.【答案】C
【解析】【解答】解:
A、碘易溶于有机溶剂,所以不能过滤,应该用蒸馏的方法提取碘,步骤④的操作是蒸馏,故A错误;B、淀粉遇到I2会变蓝色,遇碘离子不变色,因此不能用淀粉检验碘离子,故B错误;
C、分离固体和液体用过滤,从水溶液中提取碘一般用萃取的方法,步骤①、③的操作分别是过滤、萃取,故C正确;
D、萃取剂不能和溶质反应,且萃取剂和原溶剂不能互溶,由于酒精能与水互溶,故不能做萃取剂,CCl4不溶于水能分层,碘单质在有机溶剂中溶解度大,故四氯化碳可作萃取剂,故D错误;
故选C.
【分析】海藻灰悬浊液通过过滤把不溶性物质过滤除去,滤液中含可溶性碘离子,通入氯气把碘离子氧化成单质碘,碘易溶于有机溶剂,通过萃取得到碘的有机溶剂溶液,分液得到碘的有机溶液,再蒸馏把碘和有机溶剂分开.
A、碘易溶于有机溶剂,应该用蒸馏的方法提取碘;
B、淀粉能检验碘单质不能检验碘离子;
C、分离固体和液体用过滤,利用溶解性的差异来分析;
D、根据萃取原理来选择有机试剂.
10.【答案】C
【解析】【解答】A.煅烧贝壳得到CaO,将CaO溶于水得到石灰乳,石灰乳和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,试剂1廉价且原料来源广泛,故A正确;
B.氯气能将溴离子氧化为溴单质,从苦卤中提取Br2的反应的离子方程式为:
2Br﹣+Cl2═2Cl﹣+Br2,然后采用萃取的方法从溶液中获取溴,故B正确;
C.氧化镁熔点很高,氯化镁熔点较氧化镁低,电解氧化镁冶炼镁增加成本,所以工业上采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁,故C错误;
D.氯化钡和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸钡,且氯离子不是杂质离子,故D正确;
故选C.
【分析】A.石灰乳和镁离子反应生成氢氧化镁沉淀;
B.氯气具有强氧化性,能将溴离子氧化为溴单质;
C.工业上电解熔融氯化镁冶炼镁;
D.硫酸钡不溶于水和酸;
11.【答案】A
【解析】【解答】解:
A.向1L浓度均为0.1mol•L﹣1的Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加入0.1mol•L﹣1的稀H2SO4,0.1molBa(OH)2消耗0.1mol硫酸,0.1molNaAlO2消耗0.05mol硫酸,硫酸过量时氢氧化铝溶解,0.1mol氢氧化铝消耗硫酸0.15mol,故A正确;B.向1L浓度分别为0.1mol•L﹣1和0.3mol•L﹣1的AlCl3、NH4Cl的混合溶液中加入0.1mol•L﹣1的稀NaOH溶液,AlCl3与NaOH反应生成沉淀,然后氢氧化钠与氯化铵反应生成氨水,最后氢氧化铝与氢氧化钠反应,沉淀溶解,此时氢氧化铝与氢氧化钠的物质的量比为1:
1,图象不符,故B错误;
C.铝离子与过量的氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子,偏铝酸根离子与铝离子反应生成氢氧化铝沉淀,偏铝酸根离子的物质的量是铝离子的
,图象不符合,故C错误;
D.向AlCl3溶液中滴加过量氨水,开始产生氢氧化铝沉淀,氨水过量时,沉淀不溶解,因为氢氧化铝不溶于氨水,图象不符合,故D错误.
故选A.
【分析】A.向Ba(OH)2、NaAlO2混合溶液中加稀H2SO4,开始生成硫酸钡沉淀和氢氧化铝沉淀,硫酸过量时氢氧化铝溶解;
B.氢氧化铝与氢氧化钠反应时,二者物质的量比为1:
1;
C.铝离子与过量的氢氧根离子反应生成偏铝酸根离子,偏铝酸根离子与铝离子反应生成氢氧化铝沉淀;
D.氢氧化铝不溶于氨水.
二、填空题
12.【答案】Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O;铁粉、氯气;③②④①或者②③④①或者②④③①;H++OH﹣═H2O、2H++CO32﹣═H2O+CO2↑
【解析】【解答】
(1)Al2O3与NaOH溶液反应,而Fe2O3不能,则加足量NaOH溶解后过滤可除杂,则选择试剂为NaOH,发生的离子反应为Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O,
故答案为:
Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O;
(2)除去FeCl3溶液中CuCl2,先加铁粉:
2FeCl3+Fe=3FeCl2、Fe+CuCl2=FeCl2+Cu,后通氯气:
2FeCl2+Cl2=2FeCl3,
故答案为:
铁粉、氯气;
(3)①首先要把粗盐溶于水形成溶液,然后镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,离子都沉淀了,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,最后经蒸发操作得到较纯净的氯化钠,所以正确的顺序为③②④①或者②③④①或者②④③①,
故答案为:
③②④①或者②③④①或者②④③①;
②最后加盐酸除去碳酸钠和氢氧化钠,离子反应为:
H++OH﹣═H2O、2H++CO32﹣═H2O+CO2↑,故答案为:
H++OH﹣═H2O、2H++CO32﹣═H2O+CO2↑.
【分析】
(1)Al2O3与NaOH溶液反应,而Fe2O3不能,则加足量NaOH溶解后过滤可除杂;
(2)除去FeCl3溶液中CuCl2,先加铁粉,将铜离子变成亚铁离子,后通氯气氧化;
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