(江蘇專版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(八)從鋁土礦到鋁合金 鎂(含解析)
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1、(江蘇專版)2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 跟蹤檢測(八)從鋁土礦到鋁合金 鎂(含解析) 1.鋁箔在酒精燈上加熱至熔化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與下列性質(zhì)的敘述無關(guān)的是( ) A.鋁表面可形成一層氧化物保護(hù)膜 B.鋁的熔點(diǎn)較低 C.Al2O3熔點(diǎn)高,酒精燈不能將其熔化 D.鋁能與酸或強(qiáng)堿溶液反應(yīng) 解析:選D 鋁箔在酒精燈上加熱至熔化看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是鋁熔化但不滴落,原因是鋁在加熱條件下與空氣中的氧氣反應(yīng)生成致密的熔點(diǎn)較高的Al2O3薄膜,內(nèi)部低熔點(diǎn)的鋁雖熔化但不能滴落,可見該現(xiàn)象與D項(xiàng)敘述無關(guān)。 2.下列變化不能通過一步化學(xué)反應(yīng)直接完成的是( ) A.Al(OH)3―→Al2O3 B.Al2
2、O3―→Al(OH)3 C.Al―→Al2O3 D.Al2O3―→AlO 解析:選B Al2O3與水不反應(yīng),不能通過一步反應(yīng)制得Al(OH)3。 3.甲、乙、丙、丁分別是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四種物質(zhì)中的一種,若將丁溶液滴入乙溶液中,發(fā)現(xiàn)有白色沉淀生成,繼續(xù)滴加則沉淀消失,丁溶液滴入甲溶液中,無明顯現(xiàn)象發(fā)生,據(jù)此可推斷丙物質(zhì)是( ) A.Al2(SO4)3 B.NaOH C.BaCl2 D.FeSO4 解析:選D 已知將丁溶液滴入乙溶液中,有白色沉淀生成,繼續(xù)滴入丁溶液白色沉淀消失,判斷丁為NaOH,乙為Al2(SO4
3、)3,因?yàn)锳l2(SO4)3+6NaOH===2Al(OH)3↓+3Na2SO4,出現(xiàn)Al(OH)3白色沉淀,繼續(xù)加入NaOH,則有Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O,Al(OH)3又溶解,丁溶液滴入甲溶液時(shí),無明顯現(xiàn)象發(fā)生,則可推斷甲是BaCl2,因此,丙是FeSO4。 4.通過觀察化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,分析歸納出正確的結(jié)論,是學(xué)習(xí)化學(xué)科學(xué)最基本的技能之一。下列由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確結(jié)論的是( ) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 A 把相同大小的一塊鋁和鎂分別投入相同濃度的NaOH溶液中:鋁溶解有氣泡放出,而鎂沒有任何變化 鋁的金屬性比鎂強(qiáng) B 取一塊鋁箔,用酒精燈點(diǎn)燃
4、:鋁箔只熔化成液體而沒有脫落 鋁不易燃燒 C 向氯化銨溶液中投入一鋁片:鋁片上產(chǎn)生大量氣泡 該氣體是氨氣 D 向氯化鋁溶液中逐滴滴加NaOH溶液至過量:先產(chǎn)生白色沉淀,后沉淀逐漸溶解,最后沉淀完全消失 氫氧化鋁能溶于強(qiáng)堿溶液 解析:選D A項(xiàng),比較金屬性的強(qiáng)弱是用金屬單質(zhì)與水或酸反應(yīng)產(chǎn)生H2的快慢程度,錯(cuò)誤;B項(xiàng),由于生成了熔點(diǎn)很高的氧化鋁,起到隔絕空氣的作用,錯(cuò)誤;C項(xiàng),產(chǎn)生的氣體應(yīng)為H2和NH3的混合氣體,錯(cuò)誤。 5.室溫下,在0.2 mol·L-1 Al2(SO4)3溶液中,逐滴加入1.0 mol·L-1 NaOH溶液,實(shí)驗(yàn)測得溶液pH隨NaOH溶液體積變化曲線如圖,下
5、列有關(guān)說法正確的是( ) A.a(chǎn)點(diǎn)時(shí),溶液呈酸性的原因是Al3+水解,離子方程式為Al3++3OH- Al(OH)3 B.a(chǎn)→b段,溶液pH增大,Al3+濃度不變 C.b→c段,加入的OH-主要用于生成Al(OH)3沉淀 D.d點(diǎn)時(shí),Al(OH)3沉淀開始溶解 解析:選C a點(diǎn),Al3+水解,其離子方程式為Al3++3H2OAl(OH)3+3H+。所以溶液呈酸性;滴加NaOH溶液,發(fā)生反應(yīng)Al3++3OH-===Al(OH)3↓, Al3+濃度減小,pH增大,直至約為5.2。后再繼續(xù)滴加NaOH溶液,Al(OH)3開始溶解,d點(diǎn)時(shí)Al(OH)3基本溶解完,此后溶液pH的增大
6、是加入NaOH溶液所引起的,C正確。 6.海洋約占地球表面積的71%,對(duì)其進(jìn)行開發(fā)利用的部分流程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( ) A.試劑1可以選用石灰乳 B.從苦鹵中提取Br2的反應(yīng)的離子方程式為2Br-+Cl2===2Cl-+Br2 C.工業(yè)上,電解熔融MgO冶煉金屬鎂可減小能耗 D.可用BaCl2溶液除去粗鹽中的SO 解析:選C 煅燒貝殼得到CaO,將CaO溶于水得到石灰乳,石灰乳和Mg2+反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀,試劑1廉價(jià)且原料來源廣泛,故A正確;Cl2能將Br-氧化為Br2,從苦鹵中提取Br2反應(yīng)的離子方程式為2Br-+Cl2===2Cl-+Br2,然后采用萃取
7、的方法從溶液中獲取溴,故B正確;MgO熔點(diǎn)很高,MgCl2熔點(diǎn)較MgO低,電解MgO冶煉鎂增加成本,所以工業(yè)上采用電解熔融MgCl2的方法冶煉鎂,故C錯(cuò)誤;BaCl2和SO反應(yīng)生成難溶性的BaSO4,且Cl-不是雜質(zhì)離子,故D正確。 7.某?;瘜W(xué)興趣小組用如圖所示過程除去AlCl3溶液中含有的Mg2+、K+雜質(zhì)離子并盡可能減小AlCl3的損失。 下列說法正確的是( ) A.NaOH溶液可以用氨水來代替 B.溶液a中含有Al3+、K+、Cl-、Na+、OH- C.溶液b中只含有NaCl D.向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH 解析:選D A項(xiàng),若用氨水,則Mg2+、Al3+均
8、轉(zhuǎn)化為沉淀,不能分離Mg(OH)2和Al(OH)3,錯(cuò)誤;B項(xiàng),Al3+與過量NaOH反應(yīng)生成NaAlO2,溶液a中含AlO、K+、Cl-、Na+、 OH-,錯(cuò)誤;C項(xiàng),K+、Cl-、Na+在整個(gè)過程中不參加反應(yīng),溶液b中含KCl、NaCl,錯(cuò)誤;D項(xiàng),因Al(OH)3能溶于鹽酸,則向溶液a中滴加鹽酸需控制溶液的pH,正確。 8.把X溶液逐滴滴入Y溶液中,與把Y溶液逐滴滴入X溶液中,反應(yīng)現(xiàn)象不同的是( ) A B C D X NaHCO3 NaAlO2 NaHCO3 MgCl2 Y Ca(OH)2 HCl HCl NaOH 解析:選B A、C、D三項(xiàng)中,
9、無論前者滴入后者還是后者滴入前者,反應(yīng)現(xiàn)象均相同;B項(xiàng),若將NaAlO2溶液滴入鹽酸中,開始鹽酸過量,沒有沉淀生成,隨著NaAlO2溶液的增多,最終會(huì)產(chǎn)生Al(OH)3白色沉淀,若將鹽酸滴入NaAlO2溶液中,開始鹽酸少量,會(huì)立即產(chǎn)生Al(OH)3白色沉淀,隨著鹽酸的過量,最后白色沉淀逐漸溶解,反應(yīng)現(xiàn)象不同,符合題意。 9.海洋中有豐富的食品、礦產(chǎn)、能源、藥物和水產(chǎn)資源等(如圖所示)。 下列有關(guān)說法正確的是( ) A.大量的氮、磷廢水排入海洋,易引發(fā)赤潮 B.工段②中結(jié)晶出的MgCl2· 6H2O可在空氣中受熱分解制無水MgCl2 C.在工段③④⑤中溴元素均被氧化 D.工段①
10、中除去粗鹽中的SO、Ca2+ 、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì),加入的試劑順序?yàn)镹a2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾后加鹽酸 解析:選A 由MgCl2· 6H2O制無水MgCl2必須在HCl氣流中加熱,以抑制Mg2+的水解;④中溴元素均被還原;除去粗鹽中的SO、Ca2+ 、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì),應(yīng)先加入BaCl2溶液,再加入Na2CO3溶液以除去過量的BaCl2。 10.下列均為實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量(Y)與加入試劑的量(X)之間的關(guān)系圖,其中正確的是( ) A.圖①:向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量且邊滴邊振蕩 B.圖②:向NaAlO2溶液中逐滴
11、滴加稀鹽酸至過量且邊滴邊振蕩 C.圖③:向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氫氧化鈉溶液直至過量 D.圖④:向NaOH、Ba(OH)2、NaAlO2的混合溶液中逐漸通入二氧化碳?xì)怏w至過量 解析:選C 生成沉淀與沉淀溶解消耗NaOH的物質(zhì)的量之比應(yīng)為3∶1,A錯(cuò)誤;滴入鹽酸即可產(chǎn)生沉淀,且最終沉淀全部溶解,生成沉淀與沉淀溶解消耗HCl的物質(zhì)的量之比為1∶3,B錯(cuò)誤;滴加NaOH溶液,依次與溶液中Al3+、NH、Al(OH)3反應(yīng),沉淀生成、溶解以及NH完全反應(yīng)時(shí)消耗NaOH的物質(zhì)的量之比為3∶1∶1,C正確;通入的過量的CO2首先與OH-反應(yīng)生成CO,且CO與Ba2+反應(yīng)生成BaCO3[
12、相當(dāng)于CO2先與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaCO3,再與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3],然后CO2與NaAlO2反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀,最后CO2與BaCO3反應(yīng)沉淀溶解,即最終溶液中的沉淀只有Al(OH)3,D錯(cuò)誤。 11.下列各組物質(zhì),不能按(“→”表示反應(yīng)一步完成)關(guān)系轉(zhuǎn)化的是( ) 選項(xiàng) a b c A Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3 B AlCl3 Al(OH)3 NaAlO2 C Al Al(OH)3 Al2O3 D MgCl2 Mg(OH)2 MgO 解析:選C A項(xiàng):Al2O3NaAlO2Al(OH)3Al2O3;B項(xiàng):
13、AlCl3Al(OH)3NaAlO2AlCl3;C項(xiàng):Al―→Al(OH)3不能一步完成;D項(xiàng):MgCl2Mg(OH)2MgOMgCl2。 12.某同學(xué)研究鋁及其化合物的性質(zhì)時(shí)設(shè)計(jì)了如下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案。 方案①:2.7 g AlX溶液Al(OH)3沉淀 方案②:2.7 g AlY溶液Al(OH)3沉淀 NaOH溶液和稀鹽酸的濃度均是3 mol·L-1,如圖是向X溶液或Y溶液中分別加入NaOH溶液或稀鹽酸時(shí)產(chǎn)生沉淀的物質(zhì)的量與加入鹽酸或氫氧化鈉溶液體積之間的關(guān)系,下列說法正確的是( ) A.X溶液溶質(zhì)為AlCl3,Y溶液溶質(zhì)為NaAlO2 B.b曲線表示的是向X溶液中加入NaOH溶液
14、 C.在O點(diǎn)時(shí)兩方案中所得溶液濃度相等 D.a(chǎn)、b曲線表示的反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) 解析:選C n(HCl)=3 mol·L-1×0.1 L=0.3 mol,n(NaOH)=3 mol·L-1×0.1 L= 0.3 mol,n(Al)==0.1 mol,2Al+6H+===2Al3++3H2↑、2Al+2OH-+2H2O===2AlO+3H2↑,根據(jù)方程式知,Al和HCl完全反應(yīng)需要n(HCl)=3n(Al)=0.3 mol,所以Al和HCl恰好完全反應(yīng)生成AlCl3;根據(jù)方程式知,Al和NaOH完全反應(yīng)需要n(NaOH)=n(Al)=0.1 mol<0.3 mol,所以NaOH有剩余,
15、根據(jù)以上分析知,X溶液中溶質(zhì)是AlCl3,Y溶液溶質(zhì)為NaAlO2、NaOH,故A錯(cuò)誤;加入溶液后先沒有生成沉淀,則溶液中還發(fā)生其他反應(yīng),則該溶液應(yīng)該是Y溶液,先發(fā)生酸堿中和反應(yīng),所以b曲線表示的是向Y溶液中加入稀鹽酸,故B錯(cuò)誤;在O點(diǎn)時(shí)沉淀的物質(zhì)的量相等,溶液中的溶質(zhì)都是NaCl,根據(jù)最初的Na原子和Cl原子守恒知,兩方案中所得溶液濃度相等,故C正確;a、b曲線表示的反應(yīng)中沒有電子轉(zhuǎn)移,不屬于氧化還原反應(yīng),故D錯(cuò)誤。 13.(2019·淮安模擬)從鋁土礦(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3、MgO等雜質(zhì))中提取氧化鋁的兩種工藝流程如圖: 請回答下列問題: (1)流程甲加入
16、鹽酸后生成Al3+的離子方程式為________________________________。 (2)流程乙加入燒堿后生成SiO的離子方程式為________________________________。 (3)驗(yàn)證濾液B中含F(xiàn)e3+,可取少量濾液并加入________(填試劑名稱)。 (4)濾液E、K中溶質(zhì)的主要成分是________(填化學(xué)式),寫出該溶質(zhì)的一種用途:________________________________________________________________________。 (5)已知298 K時(shí),Mg(OH)2的溶度積常數(shù)Ksp=
17、5.6×10-12,取適量的濾液B,加入一定量的燒堿達(dá)到沉淀溶解平衡,測得pH=13,則此溫度下殘留在溶液中的c(Mg2+)=________________。 解析:Al2O3、SiO2、Fe2O3、MgO中SiO2不溶于鹽酸,其余溶于鹽酸。Al2O3與SiO2溶于燒堿,而Fe2O3、MgO不溶于燒堿。(3) 檢驗(yàn)Fe3+可用硫氰化鉀,若出現(xiàn)血紅色(或用苯酚溶液,若出現(xiàn)紫色),則證明Fe3+存在。(4) 濾液B為AlCl3 、FeCl3、MgCl2,濾液D為NaAlO2,通入過量的CO2后生成NaHCO3,濾液Y為NaAlO2 與Na2SiO3,通入過量的CO2后也生成NaHCO3。(5
18、) 由pH=13得出c(OH-)=0.1 mol·L-1,c(Mg2+)= mol· L-1=5.6×10-10 mol·L-1。 答案:(1)Al2O3+6H+===2Al3++3H2O (2)SiO2+2OH-===SiO+H2O (3)硫氰化鉀(或苯酚溶液等) (4)NaHCO3 制純堿(或作發(fā)酵粉等) (5)5.6×10-10 mol·L-1 14.鋁是一種重要的金屬,在生產(chǎn)、生活中具有許多重要的用途,如圖是從鋁土礦中制備鋁的工藝流程: 已知:①鋁土礦的主要成分是Al2O3,此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì); ②溶液中的硅酸鈉與偏鋁酸鈉反應(yīng),能生成硅鋁酸鹽
19、沉淀,化學(xué)反應(yīng)方程式為2Na2SiO3+2NaAlO2+2H2O===Na2Al2Si2O8↓+4NaOH。 請回答下列問題: (1)鋁土礦中Al2O3與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式為 ________________________________________________________________________。 (2)在工藝流程中“酸化”時(shí),加入的最佳物質(zhì)B是______,理由是________________________________________________________________________, 寫出酸化過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:___
20、____________________________________。 (3)工業(yè)上用Al2O3與C、Cl2在高溫條件下反應(yīng)制取AlCl3,理論上每消耗6.0 g碳單質(zhì),轉(zhuǎn)移1 mol電子,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。 (4)某同學(xué)推測鋁與氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)得到的熔融物中還含有Fe2O3,設(shè)計(jì)了如下方案來驗(yàn)證:取一塊該熔融物投入少量稀硫酸中,反應(yīng)一段時(shí)間后,向反應(yīng)后的混合液中滴加物質(zhì)甲的溶液,觀察溶液顏色的變化,即可證明熔融物中是否含有Fe2O3。 則物質(zhì)甲是________(填化學(xué)式),請判斷該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)
21、驗(yàn)方案的合理性________(填“合理”或“不合理”)。原因是_______________________________________________(若合理,則不用填寫)。 解析:(1)鋁土礦主要成分是Al2O3還有少量SiO2,加入足量NaOH溶液后發(fā)生如下反應(yīng):Al2O3+2OH-===2AlO+H2O;SiO2+2OH-===SiO+H2O;Fe2O3不與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)。(2)根據(jù)題干已知反應(yīng),濾液中主要含NaAlO2,通入過量CO2可以將NaAlO2完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3。(3)每消耗6.0 g(0.5 mol)碳單質(zhì),轉(zhuǎn)移1 mol電子,說明碳被氧化為CO,化學(xué)方
22、程式為Al2O3+3Cl2+3C2AlCl3+3CO。(4)Fe3+的檢驗(yàn)可用KSCN,但該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案不合理,因?yàn)镕e3+能與Fe、Al發(fā)生反應(yīng)生成Fe2+,不能檢驗(yàn)是否含有Fe3+。 答案:(1)Al2O3+2OH-===2AlO+H2O (2)CO2 CO2過量時(shí)氫氧化鋁不會(huì)溶解,反應(yīng)易控制,且原料廉價(jià) CO2+NaAlO2+2H2O===Al(OH)3↓+NaHCO3 (3)Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO (4)KSCN 不合理 Fe3+能與Fe、Al反應(yīng)生成Fe2+,不能檢出Fe3+ 15.一位同學(xué)在復(fù)習(xí)時(shí)遇到這樣一道習(xí)題:某無色溶液中可能含有H+、OH-
23、、Na+、NO,加入鋁粉后,只產(chǎn)生H2,問該無色溶液中能大量存在哪幾種離子。 (1)加入鋁粉產(chǎn)生H2,說明鋁具有________(填“氧化性”或“還原性”)。 (2)該同學(xué)分析:若H+大量存在,則NO就不能大量存在。 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)如下: 裝置 現(xiàn)象 ⅰ.實(shí)驗(yàn)初始,未見明顯現(xiàn)象 ⅱ.過一會(huì)兒,出現(xiàn)氣泡,液面上方呈淺棕色 ⅲ.試管變熱,溶液沸騰 ①鹽酸溶解Al2O3薄膜的離子方程式是_______________________。 ②根據(jù)現(xiàn)象ⅱ,推測溶液中產(chǎn)生了NO,為進(jìn)一步確認(rèn),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn): 實(shí)驗(yàn) 內(nèi)容 現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)1 將濕潤KI-淀粉試紙置于空氣中 未變藍(lán)
24、 實(shí)驗(yàn)2 用濕潤KI-淀粉試紙檢驗(yàn)淺棕色氣體 試紙變藍(lán) a.淺棕色氣體是__________。 b.實(shí)驗(yàn)1的目的是____________________________________________________。 c.實(shí)驗(yàn)1、2說明反應(yīng)生成了NO,將生成NO的離子方程式補(bǔ)充完整: Al+____NO+______===____Al3++______NO+______。 (3)再假設(shè):若OH-大量存在,NO也不能大量存在。 重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)如下: 裝置 現(xiàn)象 ⅰ.實(shí)驗(yàn)初始,未見明顯現(xiàn)象 ⅱ.過一會(huì)兒,出現(xiàn)氣泡,有刺激性氣味 為確認(rèn):“刺激性氣味”氣體,進(jìn)
25、行如下實(shí)驗(yàn):用濕潤KI-淀粉試紙檢驗(yàn),未變藍(lán);用濕潤紅色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙變藍(lán)。 ①刺激性氣味的氣體是__________。 ②產(chǎn)生該氣體的離子方程式是_________________________________________。 (4)在NaOH溶液中加入鋁粉,結(jié)果只檢驗(yàn)出有H2生成,其化學(xué)方程式是________________________________________________________________________。 解析:(1)加入鋁粉產(chǎn)生H2,Al失去電子,H得到電子,則Al為還原劑,具有還原性。(2)①鹽酸與Al2O3反應(yīng)生成AlCl3和水,該離
26、子反應(yīng)為6H++Al2O3===2Al3++3H2O。②液面上方呈淺棕色,一定不是H2,為氮的氧化物,由將濕潤KI-淀粉試紙置于空氣中未變藍(lán),說明KI在空氣中不能被氧化,而用濕潤KI-淀粉試紙檢驗(yàn)淺棕色氣體試紙變藍(lán),則KI被氧化,即NO2與水反應(yīng)生成HNO3,再氧化I-生成碘單質(zhì)。a.由上述分析可知,淺棕色氣體是NO2。b.實(shí)驗(yàn)1的目的是對(duì)比實(shí)驗(yàn)。c.Al與H+、NO發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硝酸鋁、NO和水,離子反應(yīng)為Al+NO+4H+===Al3++NO↑+2H2O。(3)①用濕潤KI-淀粉試紙檢驗(yàn),未變藍(lán);用濕潤紅色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙變藍(lán),則氣體為NH3。②由上述分析可知,堿性條件下Al與NO
27、發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NH3,離子反應(yīng)為8Al+3NO+5OH-+2H2O===3NH3↑+8AlO。(4)NaOH溶液中加入鋁粉,結(jié)果只檢驗(yàn)出有H2生成,即反應(yīng)生成NaAlO2和H2,反應(yīng)為2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑。 答案:(1)還原性 (2)①6H++Al2O3===2Al3++3H2O ②a.NO2 b.對(duì)比實(shí)驗(yàn),排除氧氣使?jié)駶櫟腒I-淀粉試紙變藍(lán)的可能 c.1 1 4H+ 1 1 2H2O (3)①NH3 ②8Al+3NO+5OH-+2H2O===3NH3↑+8AlO (4)2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
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