2022新高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)訓(xùn)練專練40水的電離溶液的酸堿性及pH計(jì)算_第1頁
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文檔簡介

專練40水的電離、溶液的酸堿性及pH計(jì)算一、單項(xiàng)選擇題1.[2021·貴州貴陽摸底]如圖表示水中c(H+)和c(OH-)的關(guān)系,下列判斷錯誤的是()A.圖中T1<T2B.XZ線上任意點(diǎn)均有pH=7C.M區(qū)域內(nèi)任意點(diǎn)(不含實(shí)線上的點(diǎn))均有c(H+)<c(OH-)D.兩條曲線間任意點(diǎn)均有c(H+)×c(OH-)=KW2.[2021·專題模塊測試]某溫度下,有pH相同的H2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液,在H2SO4溶液中由水電離出的H+濃度為10-amol·L-1,在Al2(SO4)3溶液中由水電離出的H+濃度為10-bmol·L-1,則此溫度下的Kw為()A.1×10-14 B.1×10-2aC.1×10-(7+a) D.1×10-(a+b)3.室溫時,下列混合溶液的pH一定小于7的是()A.pH=3的醋酸溶液和pH=11的氫氧化鋇溶液等體積混合B.pH=3的鹽酸和pH=11的氫氧化鈉溶液等體積混合C.pH=3的鹽酸和pH=11的氨水等體積混合D.pH=3的硫酸和pH=11的氨水等體積混合4.25℃時,Kw=1.0×10-14;100℃時,Kw=1×10-12,下列說法正確的是()A.100℃時,pH=10的NaOH溶液和pH=2的H2SO4恰好中和,所得溶液的pH=7B.25℃時,0.2mol·L-1Ba(OH)2溶液和0.2mol·L-1HCl等體積混合,所得溶液的pH=7C.25℃時,0.2mol·L-1NaOH溶液與0.2mol·L-1CH3COOH恰好中和,所得溶液的pH=7D.25℃時,pH=12的氨水和pH=2的H2SO4等體積混合,所得溶液的pH>75.常溫時,1mol·L-1HClO2和1mol·L-1HMnO4兩種酸溶液,起始時的體積均為V0,分別向兩溶液中加水進(jìn)行稀釋,稀釋后溶液體積為V,所得曲線如圖所示。下列說法正確的是()A.稀釋前分別用1mol·L-1的NaOH溶液中和,消耗的NaOH溶液體積:HMnO4>HClO2B.當(dāng)稀釋至pH均為3時,溶液中c(ClOeq\o\al(-,2))>c(MnOeq\o\al(-,4))C.在0≤pH≤5時,HMnO4溶液滿足pH=lgeq\f(V,V0)D.常溫下,濃度均為0.1mol·L-1的NaClO2和NaMnO4溶液的pH:NaMnO4>NaClO26.[2021·試題調(diào)研]一定溫度下,下列溶液的離子濃度關(guān)系式正確的是()A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS-)=1×10-5mol·L-1B.pH=a的氨水溶液,稀釋10倍后,其pH=b,則a=b+1C.pH=2的H2C2O4溶液與pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2Oeq\o\al(-,4))D.pH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaClO三種溶液的c(Na+):①>②>③7.298K時,在20.0mL0.10mol·L-1氨水中滴入0.10mol·L-1的鹽酸,溶液的pH與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。已知0.10mol·L-1氨水的電離度為1.32%,下列有關(guān)敘述正確的是()A.該滴定過程應(yīng)選擇酚酞作為指示劑B.M點(diǎn)對應(yīng)的鹽酸體積為20.0mLC.M點(diǎn)處的溶液中c(NHeq\o\al(+,4))=c(Cl-)=c(H+)=c(OH-)D.N點(diǎn)處的溶液中pH<128.[2021·綿陽診斷]已知溫度T時水的離子積常數(shù)為Kw,該溫度下,將濃度為amol·L-1的一元酸HA與bmol·L-1的一元堿BOH等體積混合,可判定該溶液呈中性的依據(jù)是()A.a(chǎn)=bB.混合溶液的pH=7C.混合溶液中,c(H+)=eq\r(Kw)mol·L-1D.混合溶液中,c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-)二、不定項(xiàng)選擇題9.[2021·浙江1月]實(shí)驗(yàn)測得10mL0.50mol·L-1NH4Cl溶液、10mL0.50mol·L-1CH3COONa溶液的pH分別隨溫度與稀釋加水量的變化如圖所示。已知25℃時CH3COOH和NH3·H2O的電離常數(shù)均為1.8×10-5。下列說法不正確的是()A.圖中實(shí)線表示pH隨加水量的變化,虛線表示pH隨溫度的變化B.將NH4Cl溶液加水稀釋至濃度為eq\f(0.50,x)mol·L-1,溶液pH變化值小于lgxC.隨溫度升高,Kw增大,CH3COONa溶液中c(OH-)減小,c(H+)增大,pH減小D.25℃時稀釋相同倍數(shù)的NH4Cl溶液與CH3COONa溶液中:c(Na+)-c(CH3COO-)=c(Cl-)-c(NHeq\o\al(+,4))10.[2021·保定部分學(xué)校高三聯(lián)考]室溫下,向pH=a,體積、濃度分別為20.00mL1.00mol·L-1的氨水中滴入1.00mol·L-1的鹽酸,溶液pH和溫度隨加入鹽酸體積的變化曲線如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是()A.將此氨水稀釋,溶液的導(dǎo)電能力減弱B.b點(diǎn)溶液中離子濃度大小可能存在:c(NHeq\o\al(+,4))>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+)C.c點(diǎn)時消耗鹽酸體積V(HCl)>20.00mLD.a(chǎn)、d兩點(diǎn)的溶液,水的離子積Kw(a)>Kw(d)11.[綜合創(chuàng)新]室溫下,在實(shí)驗(yàn)室中用0.1mol·L-1的鹽酸滴定10mL0.1mol·L-1的ROH溶液,滴定曲線如圖所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是()A.Kb(ROH)的數(shù)量級為10-5B.點(diǎn)②對應(yīng)溶液中:c(R+)+2c(H+)=c(ROH)+2c(OH-)C.水的電離程度:①<③<④D.滴加鹽酸的過程中eq\f(cR+,cROH·cH+)保持不變12.[2021·南陽聯(lián)考]常溫下,向20mL0.1mol·L-1氨水中滴加鹽酸,溶液中由水電離的氫離子濃度隨加入鹽酸體積的變化如圖所示。則下列說法正確的是()A.b、d兩點(diǎn)為恰好完全反應(yīng)點(diǎn)B.c點(diǎn)溶液中c(NHeq\o\al(+,4))=c(Cl-)C.a(chǎn)、b之間的任意一點(diǎn):c(Cl-)>c(NHeq\o\al(+,4)),c(H+)>c(OH-)D.常溫下,0.1mol·L-1氨水的電離常數(shù)Ka約為1×10-513.[2021·哈爾濱師大青岡實(shí)驗(yàn)中學(xué)月考]某溫度下Kw=10-13,在此溫度下,將pH=a的NaOH溶液VaL與pH=b的H2SO4溶液VbL混合,下列說法正確的是()A.若所得混合液為中性,且a=12,b=2,則Va:Vb=1:10B.若所得混合液為中性,且a+b=12,則Va:Vb=100:1C.若所得混合液pH=10,且a=12,b=2,則Va:Vb=1:9D.若所得混合液pH=10,且a=12,b=2,則Va:Vb=101:99三、非選擇題14.[2021·牡丹江一中月考]下表是不同溫度下水的離子積數(shù)據(jù):溫度/℃25t1t2水的離子積(mol2·L-2)1×10-14a1×10-12試回答以下問題:(1)若25<t1<t2,則a________1×10-14(填“>”“<”或“=”)。(2)25℃下,某Na2SO4溶液中c(SOeq\o\al(2-,4))=5×10-4mol·L-1,取該溶液1mL加水稀釋至10mL,則稀釋后溶液中c(Na+):c(OH-)=________。(3)在t2℃下,pH=2的稀硫酸溶液中,水電離產(chǎn)生的H+濃度為c(H+)水=________。(4)t2℃下,將pH=11的苛性鈉溶液V1L與pH=1的稀硫酸V2L(混合體積為原兩溶液體積之和),所得混合溶液的pH=2,則V1:V2=________。15.已知某溫度下CH3COOH的電離常數(shù)K=1.6×10-5。該溫度下,向20mL0.01mol·L-1CH3COOH溶液中逐滴加入0.01mol·L-1KOH溶液,其pH變化曲線如圖所示(忽略溫度變化)。請回答下列有關(guān)問題:(已知lg4=0.6)(1)a點(diǎn)溶液中c(H+)為________,pH約為________。(2)a、b、c、d四點(diǎn)中水的電離程度最大的是________點(diǎn),滴定過程中宜選用________作指示劑,滴定終點(diǎn)在________(填“c點(diǎn)以上”或“c點(diǎn)以下”)。(3)若向20mL稀氨水中逐滴加入等濃度的鹽酸,則下列變化趨勢正確的是________(填字母)。16.已知水在25℃和95℃時的電離平衡曲線如圖所示。(1)25℃時水的電離平衡曲線應(yīng)為________(填“A”或“B”)。請說明理由________________。25℃時,將pH=9的NaOH溶液與pH=4的H2SO4溶液混合,若所得混合溶液的pH=7,則NaOH溶液與H2SO4溶液的體積比為________。(2)95℃時,若100體積pH=a的某強(qiáng)酸溶液與1體積pH=b的某強(qiáng)堿溶液混合后溶液呈中性,則a與b之間應(yīng)滿足的關(guān)系是________。(3)在曲線A所對應(yīng)的溫度下,pH=2的HCl溶液和pH=11的某BOH溶液中,若水的電離程度分別用α1、α2表示,則α1________α2(填“大于”“小于”“等于”“無法確定”,下同),若將二者等體積混合,則混合液的pH________7,判斷的理由是__________________________________。(4)在曲線B所對應(yīng)的溫度下,將0.02mol·L-1的Ba(OH)2溶液與等物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合,所得混合液的pH=________。專練40水的電離、溶液的酸堿性及pH計(jì)算1.B水的電離為吸熱反應(yīng),溫度越高,電離程度越大,故T1<T2,A項(xiàng)正確;由圖像可知,XZ線上只有X點(diǎn)存在pH=7,越靠近Z點(diǎn),pH越小,B項(xiàng)錯誤;XZ線上任意點(diǎn)均有c(H+)=c(OH-),在X、Z連線的上方M區(qū)域c(H+)<c(OH-),在X、Z連線的下方區(qū)域c(H+)>c(OH-),C項(xiàng)正確;在任何溶液中,均有c(OH-)×c(H+)=KW,D項(xiàng)正確。2.D硫酸中由水電離產(chǎn)生的c水(H+)=c水(OH-)=10-amol·L-1,Al2(SO4)3溶液中由水電離產(chǎn)生的c水(H+)=10-bmol·L-1,H2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液的pH相同,所以硫酸溶液中氫離子濃度為10-bmol/L,以此解答。3.AA項(xiàng),pH=3的醋酸溶液中c(H+)=1×10-3mol·L-1,pH=11的Ba(OH)2溶液中c(OH-)=1×10-3mol·L-1,由于醋酸為弱酸,則醋酸過量,在室溫下等體積混合后,pH<7,正確;B項(xiàng),pH=3的鹽酸中c(H+)=1×10-3mol·L-1,pH=11的NaOH溶液中c(OH-)=1×10-3mol·L-1,酸、堿都是強(qiáng)電解質(zhì),在室溫下等體積混合后,pH=7,錯誤;C項(xiàng),pH=3的鹽酸中c(H+)=1×10-3mol·L-1,pH=11的氨水中c(OH-)=1×10-3mol·L-1,由于NH3·H2O為弱堿,則堿過量,在室溫下等體積混合后,pH>7,錯誤;D項(xiàng),pH=3的硫酸中c(H+)=1×10-3mol·L-1,pH=11的氨水中c(OH-)=1×10-3mol·L-1,由于NH3·H2O為弱堿,則堿過量,在室溫下等體積混合后,pH>7,錯誤。4.D100℃時,pH=10的NaOH溶液,c(OH-)=0.01mol/L,與pH=2的H2SO4恰好中和,溶液為中性,其pH=6,故A錯誤;25℃時,0.2mol·L-1Ba(OH)2溶液和0.2mol·L-1HCl等體積混合,堿過量,溶液的pH>7,故B錯誤;25℃時,0.2mol·L-1NaOH溶液與0.2mol·L-1CH3COOH恰好中和生成醋酸鈉,水解顯堿性,則所得溶液的pH>7,故C錯誤;25℃時,pH=12的氨水,堿的濃度大于0.01mol/L,pH=2的H2SO4中c(H+)=0.01mol/L,等體積混合,堿過量,所得溶液的pH>7,故D正確。5.C常溫時,1mol·L-1的HClO2和1mol·L-1的HMnO4兩種酸溶液,起始時的體積均為V0,稀釋前分別用1mol·L-1的NaOH溶液中和,消耗的NaOH溶液體積相同,故A錯誤;當(dāng)稀釋至pH均為3時,兩溶液中均存在電荷守恒,分別為c(H+)=c(OH-)+c(ClOeq\o\al(-,2)),c(H+)=c(OH-)+c(MnOeq\o\al(-,4)),則溶液中c(ClOeq\o\al(-,2))=c(MnOeq\o\al(-,4)),故B錯誤;由圖可知lgeq\f(V,V0)+1=1時,1mol·L-1HMnO4溶液中c(H+)=1mol·L-1,說明HMnO4為強(qiáng)酸,在0≤pH≤5時,HMnO4溶液滿足pH=lgeq\f(V,V0),故C正確;由圖可知HClO2為弱酸,則濃度均為0.1mol·L-1的NaClO2和NaMnO4溶液的pH:NaMnO4<NaClO2,故D錯誤。6.DH2S中存在兩步可逆電離,c(H+)=1×10-5mol·L-1>c(HS-),A項(xiàng)錯誤;一水合氨是弱電解質(zhì),加水稀釋時促進(jìn)其電離平衡正向移動,c(OH-)減小程度小于10倍,即a<b+1,B項(xiàng)錯誤;混合溶液中存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2Oeq\o\al(-,4))+2c(C2Oeq\o\al(2-,4)),C項(xiàng)錯誤;組成鹽的酸根對應(yīng)的酸越弱,該鹽的水解程度越大,pH相等時,其濃度越小,D項(xiàng)正確。7.D滴定終點(diǎn)時溶液由堿性變?yōu)樗嵝?,因此該滴定過程應(yīng)該選擇甲基橙作為指示劑,故A項(xiàng)錯誤;氨水與鹽酸反應(yīng)生成NH4Cl溶液,NH4Cl溶液因NHeq\o\al(+,4)水解顯酸性,M點(diǎn)對應(yīng)溶液PH=7,則鹽酸體積小于20.00ml,故B項(xiàng)錯誤;M點(diǎn)處溶液中溶質(zhì)為NH4Cl、NH3·H2O,根據(jù)電荷守恒有:c(OH-)+c(Cl-)=c(NHeq\o\al(+,4))+c(H+),常溫下溶液PH=7,則c(H+)=c(OH-),因此c(NHeq\o\al(+,4))=c(Cl-)>c(H+)=c(OH-),故C項(xiàng)錯誤;NH3·H2ONHeq\o\al(+,4)+OH-,根據(jù)電離度可得0.10mol·L-1的氨水溶液中c(OH-)=1.32×10-3mol·L-1,根據(jù)水的離子積常數(shù),則N處的溶液中c(H+)=eq\f(10-14,1.32×10-3)=7.6×10-12mol·L-1,因此PH<12,故D項(xiàng)正確。8.C因酸堿的強(qiáng)弱未知,a=b,只能說明酸堿恰好完全反應(yīng),但如為強(qiáng)酸弱堿鹽或強(qiáng)堿弱酸鹽,則溶液不呈中性,A錯誤;因溫度未知,則pH=7不一定為中性,B錯誤;混合溶液中,c(H+)=eq\r(Kw)mol/L,根據(jù)c(H+)·c(OH-)=Kw可知溶液中c(H+)=c(OH-)=eq\r(Kw)mol/L,溶液呈中性,C正確;任何溶液都存在電荷守恒,即c(H+)+c(B+)=c(OH-)+c(A-),不能確定溶液的酸堿性,D錯誤。9.C醋酸鈉溶液顯堿性,加水稀釋,堿性減弱,c(OH-)減小,c(H+)增大,pH減小,氯化銨溶液顯酸性,加水稀釋,酸性減弱,c(H+)減小,c(OH-)增大,pH增大,即實(shí)線表示pH隨加水量的變化;升溫,Kw增大,水電離出的氫離子和氫氧根離子濃度都會增大,pH表示氫離子濃度的負(fù)對數(shù),所以pH都會減小,即虛線表示pH隨溫度的變化,A說法正確,C說法錯誤。將NH4Cl溶液加水稀釋至濃度為eq\f(0.50,x)mol·L-1時,若氯化銨的水解平衡不發(fā)生移動,則其中的c(H+)變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,x),則溶液的pH將增大lgx,但是加水稀釋時,氯化銨的水解平衡向正反應(yīng)方向移動,c(H+)大于原來的eq\f(1,x),因此溶液pH的變化值小于lgx,B說法正確。25℃時稀釋相同倍數(shù)的NH4Cl溶液與CH3COONa溶液中分別存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CH3COO-)、c(NHeq\o\al(+,4))+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),即氯化銨溶液中:c(Cl-)-c(NHeq\o\al(+,4))=c(H+)-c(OH-),醋酸鈉溶液中:c(Na+)-c(CH3COO-)=c(OH-)-c(H+),25℃時CH3COOH和NH3·H2O的電離常數(shù)均為1.8×10-5,由于原溶液的物質(zhì)的量濃度相同,稀釋相同倍數(shù)后的NH4Cl溶液與CH3COONa溶液,溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度仍相等,由于電離常數(shù)相同,鹽的水解程度相同,因此,兩溶液中|c(OH-)-c(H+)|(兩者差的絕對值)相等,故c(Na+)-c(CH3COO-)=c(Cl-)-c(NHeq\o\al(+,4)),D說法正確。10.CDA項(xiàng),稀釋氨水,雖然促進(jìn)了一水合氨的電離,但溶液中離子濃度減小,導(dǎo)電能力降低,正確;B項(xiàng),b點(diǎn)pH>7,c(OH-)>c(H+),溶液中電荷守恒為c(NHeq\o\al(+,4))+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),則c(NHeq\o\al(+,4))>c(Cl-),可能存在c(NHeq\o\al(+,4))>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+),正確;C項(xiàng),溶液顯中性時,HCl的物質(zhì)的量小于一水合氨的,所以c點(diǎn)消耗鹽酸體積V(HCl)<20.00mL,錯誤;D項(xiàng),d點(diǎn)溫度高于a點(diǎn),因水的電離是吸熱的,故水的離子積Kw(a)<Kw(d),錯誤。11.C由題圖可知,未加鹽酸時lgeq\f(cH+,cOH-)=-8,室溫下0.1mol·L-1的ROH溶液中c(OH-)=1×10-3mol·L-1,c(R+)≈1×10-3mol·L-1,Kb(ROH)=eq\f(cR+·cOH-,cROH)≈eq\f(1×10-32,0.1)=1×10-5,A項(xiàng)正確;點(diǎn)②對應(yīng)溶液是等濃度的RCl和ROH溶液,根據(jù)電荷守恒和物料守恒有c(R+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)和2c(Cl-)=c(R+)+c(ROH),兩式聯(lián)立可得c(R+)+2c(H+)=c(ROH)+2c(OH-),B項(xiàng)正確;隨著鹽酸的滴加,溶液的堿性減弱,對水的電離抑制程度減小,恰好完全中和時水的電離程度最大,繼續(xù)滴加鹽酸,對水的電離抑制程度又增大,C項(xiàng)錯誤;eq\f(cR+,cROH·cH+)=eq\f(cR+·cOH-,cROH·cH+·cOH-)=eq\f(KbROH,KW),溫度不變,Kb、KW均不變,二者的比值也不變,D項(xiàng)正確。12.D如果氨水和鹽酸恰好完全反應(yīng)生成氯化銨,氯化銨為強(qiáng)酸弱堿鹽,其溶液呈酸性,此時水的電離程度最大,為圖中c點(diǎn),故A項(xiàng)錯誤;根據(jù)圖像可知,c點(diǎn)c(H+)>10-7mol·L-1,溶液呈酸性,結(jié)合電荷守恒得c(NHeq\o\al(+,4))<c(Cl-),故B項(xiàng)錯誤;a、b之間的任意一點(diǎn),溶液都呈堿性,即c(H+)<c(OH-),結(jié)合電荷守恒定律得c(Cl-)<c(NHeq\o\al(+,4)),故C項(xiàng)錯誤;常溫下,0.1mol·L-1的氨水中c(H+)=10-11mol·L-1,則c(OH-)=0.001mol·L-1,Ka≈eq\f(cNH\o\al(+,4)·cOH-,cNH3·H2O)=eq\f(10-3×10-3,0.1)=1×10-5,故D項(xiàng)正確。13.AC若所得混合溶液為中性,且a=12,b=2,因c(OH-)×Va=c(H+)×Vb,a=12,b=2,則0.1×Va=0.01Vb,則Va:Vb=1:10,故A正確;若所得混合液為中性,則c(OH-)×Va=c(H+)×Vb,即10a-13×Va=10-bVb,又因?yàn)閍+b=12,Va:Vb=eq\f(10-b,10a-13)=1013-a-b=10,則Va:Vb=10:1,故B錯誤;若所得混合溶液的pH=10,堿過量,c(OH-)=eq\f(Va×0.1mol/L-0.01mol/LVb,Va+Vb)=0.001,則Va:Vb=1:9,故C正確,D錯誤。14.(1)>(2)1000︰1(3)1×10-10mol/L(4)9︰11解析:(1)水是弱電解質(zhì),存在電離平衡,電離過程為吸熱反應(yīng),所以溫度升高,水的電離程度增大,離子積增大;(2)硫酸鈉溶液中一定滿足c(Na+):c(SOeq\o\al(2-,4))=2:1,硫酸鈉溶液中c(Na+)=2×5×10-4mol/L=10-3mol/L,稀釋后c(Na+)=10-3/10=10-4mol/L,溶液呈中性,c(OH-)=10-7mol/L,則稀釋后溶液中c(Na+):c(OH-)=10-4:10-7=1000︰1;(3)酸溶液中的氫氧根離子是由水電離產(chǎn)生的,因此在t2℃下,pH=2的稀硫酸溶液中,c(H+)=10-2mol/L,因?yàn)镵w=1×10-12,所以c(H+)水=c(OH-)水=1×10-10mol/L;(4)t2℃下,Kw=1×10-12,pH=11的苛性鈉溶液,c(OH-)=10-1mol/L,混合液的pH=2,酸過量,c(H+)混=[n(H+)-n(OH-)]/V總=(0.1×V2-0.1×V1)/(V2+V1)=0.01,解之得V1:V2=9︰11。15.(1)4×10-4mol·L-13.4(2)c酚酞c點(diǎn)以上(3)B解析:(1)電離消耗的醋酸在計(jì)算醋酸的電離平衡濃度時可以忽略不計(jì)。由K=eq\f(c2H+,cCH3COOH)得c(H+)≈eq\r(1.6×10-5×0.01)mol·L-1=4×10-4mol·L-1。PH=-lgc(H+)=3.4。(2)a點(diǎn)是醋酸溶液,b點(diǎn)是醋酸和少量CH3COOK的混合溶液,c點(diǎn)是CH3COOK和少量醋酸的混合溶液,d點(diǎn)是CH3COOK和KOH的混合溶

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