【考点突破】专题2:氢氧化钠变质问题 实验探究题 2026-2027学年浙教版科学九年级上册
2026-09-19
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摘要:
**基本信息**
聚焦氢氧化钠变质的实验探究,通过定性分析与定量计算相结合的方式,系统构建物质检验、成分推断及误差分析的科学思维体系。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|定性探究|12题|沉淀反应与指示剂联用|从变质原因(CO₂反应)到成分判断(NaOH/Na₂CO₃共存)|
|定量计算|5题|数据表格分析与化学方程式计算|基于质量守恒定律推导变质程度|
|误差分析|3题|实验方案评价与改进|关联实验操作对结果的影响|
内容正文:
专题2:氢氧化钠变质问题 实验探究题
一、实验与探究题
1.实验课时,小科发现桌上的氢氧化钠溶液没有盖上瓶塞。为探究该氢氧化钠溶液的变质程度,他取40克该溶液倒入烧杯中后,分5次加入同一稀盐酸,每次加入20克。实验过程中测得烧杯中物质的总质量如表:
次数
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
烧杯中物质的总质量/g
60
80
97.8
115.6
135.6
(1)若该氢氧化钠溶液已经完全变质,则此时溶液中的溶质为 。(填写化学式)
(2)第1次向烧杯内加入20克稀盐酸时,没有观察到气泡产生的原因是 。
(3)该实验结束后,往烧杯中滴入紫色石蕊试液,溶液呈 色。
2.小科在实验室发现一瓶敞口放置于空气中的氢氧化钠,想探究其变质程度。
(1)【方案一:定性研究】小科设计了如图所示的流程图(已知氯化钙溶液为中性)。
操作Ⅰ的名称是 。若氢氧化钠固体部分变质,则现象A为 。
(2)【方案二:定量研究】小科另取固体样品4g,在烧杯中加水溶解后得到100g溶液,他向其中分6次加入60g稀盐酸溶液,得到的实验数据如下表所示。
实验次数
第1次
第2次
第 3 次
第4次
第5次
第6次
每次加入稀盐酸溶液的质量/g
10
10
10
10
10
10
溶液的总质量/g
110
119.78
129.34
138.90
148.68
158.68
第 次实验中加入的稀盐酸溶液过量。
(3)4g样品中碳酸钠的质量为 g。
3.小科发现实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠固体,根据所学知识,他推测氢氧化钠固体已变质,于是对这瓶氢氧化钠固体的变质情况进行了探究。
(1)在实验探究前,他对变质情况有了如下思考:
①若固体成分为 NaOH,则样品未变质;
②若固体成分为 Na2CO3,则样品全部变质;
③若固体成分为 ,则样品部分变质。
(2)小科设计探究实验方案,探究过程如下:
实验步骤
实验
实验现象
实验结论
步骤一
取样,加水配制成溶液,并向其滴加足量氢氧化钡溶液,充分反应后过滤
有 ? 生成
氢氧化钠已变质
步骤二.
取少量上述滤液于试管中,滴加几滴酚酞试液
溶液变为红色
氢氧化钠部分变质
请将步骤一中的实验现象补充完整: 。
(3)小江认为小科的实验无法得出“氢氧化钠部分变质”的结论,需要对上述实验做一些修改,请写出修改方案: 。修改正确后,小科和小江合作完成了实验,得出该氢氧化钠固体部分变质的结论。
(4)为确定该样品中 Na2CO3的质量分数,小科又进行了如下实验:称取质量为m1的样品,加入足量稀盐酸至不再产生气体。将反应后气体全部通入盛有足量碱石灰(氢氧化钠和氧化钙的混合物)的干燥管(质量为m2)中,充分吸收后称出干燥管的质量为 m3,并计算Na2CO3的质量分数为 计算过程如图。老师认为根据小科的实验数据计算得出的 Na2CO3的质量分数偏大,请分析原因: 。(写出一条即可)
4.现有一瓶久置的NaOH溶液,小金为判断该溶液的变质情况,做了如下探究:
猜想
实验操作
证据
结论
一
NaOH溶液未变质
取少量该溶液,加入足量盐酸。
有气泡产生
NaOH 溶液变质。
二
NaOH 溶液部分变质
取少量该溶液,滴加无色酚酞。
溶液变红色
NaOH 溶液部分变质。
三
①
取少量该溶液,滴加足量 ② 溶液,再滴加无色酚酞。
1. ③
2.溶液不变色
猜想三正确
请回答:
(1)验证猜想二时,根据溶液变红色得出结论是否可靠,请说明理由: 。
(2) ① ; ② ; ③ 。
5.为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质,小柯取少量样品配制成溶液,再取少量溶液分别装入两支试管中,进行了如甲、乙两图所示实验。(注:BaCl2溶液呈中性)
(1)小柯认为“甲图实验说明了氢氧化钠固体没有变质”。你认为小柯的观点是否正确,并说明理由 。
(2)图乙中,滴加过量的氯化钡的目的是 。
(3)分析乙图实验的现象,可以确定样品的变质情况为 。(选填“未变质”、“部分变质”和“全部变质”)
(4)进一步探究:另取少量样品溶液,加入一定质量分数的稀盐酸,直至过量。请在丙图中画出“生成CO2的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图像。
6.某班同学在实验室发现一瓶敞口久置的氢氧化钠固体,猜想其已完全变质,于是进行以下探究:
(1)小建认为,若氢氧化钠固体完全变质,则取样加水溶解后,滴加无色酚酞,溶液不会显红色。请你对小建的判断作出评价并说明理由 。
(2)小兰提出了以下实验方案:
i.若A为( 溶液,则现象a为 。
ii.若猜想成立,则现象 b为 。
iii.小兰认为将 A 溶液换成 Ba(OH)2 溶液,实验也能成功,请对此作出评价并说明理由 。
7. 实验室中的试剂一般要密封保存,否则可能会与空气接触而变质。某研究性学习小组发一瓶未密闭的NaOH固体,对其成分提出以下假设,并完成了实验探究:
假设1:只含NaOH;假设2:含NaOH和Na2CO3;假设3:只含Na2CO3
(1)取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生,说明假设 不成立;
(2)进一步探究的过程如下:
①“操作1”中要用到玻璃棒,其作用是 ;
②加入CaCl2溶液的作用是 ;
③滴加酚酞检验“溶液B”的现象是 。
8.某学校化学兴趣小组同学在实验中发现一瓶忘了盖瓶盖的 NaOH 固体,对其成分是否变质以及变质程度产生了兴趣,同学们作出了以下猜想,并进行如下实验探究:
【提出问题】这瓶NaOH 固体样品的成分是什么呢?
【作出猜想】猜想1: 只含 NaOH:
猜想2:只含有
猜想3: 含有 NaOH 和 Na2CO3;
【实验探究】
(1)取少量样品于试管中,加入足量稀盐酸,有气泡产生,说明猜想 不成立。
(2)进一步探究过程如下:根据上述探究过程回答:
①加入过量 BaCl2溶液的作用是 。
②不能用适量 Ba(OH)2溶液代替过量BaCl2溶液的原因是 。
9.小科发现有瓶敞口放置的'NaOH 溶液,他想知道瓶NaOH 溶液是否变质?变质程度如何?他取少量溶液分别装入两支试管中,进形了如甲、乙两图所示的实验。(注BaCl2溶液呈中性)
(1)小科认为“图甲实验说明了氢氧化钠固体部分变质”。你认为小科的观点是否正确,并说明理由: 。
(2)分析图乙实验的现象,可以确定样品的变质情况为 (填“没有变质”或“部分变质”或“全部变质)。
(3)下列物质中,能用来替代实验乙中 BaCl2溶液的有____(填字母,可多选)。
A.CaCl2溶液 B.Ba(NO3)2溶液
C.Ca(OH)2溶液 D.溶液
(4)进一步探究:另取少量样品溶液,缓慢加入一定质量分数的稀盐酸,直至过量。请在答卷图丙中画出‘生成CO2的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图象。
10.氢氧化钠是一种重要的化工原料,若保存不当容易变质。某化工厂现有一袋氢氧化钠样品,工厂检测员按下面的实验方案取氢氧化钠样品进行检验,判断其是否变质及变质程度。
【实验方案】
【实验现象和结论】
(1)若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液可能是 (填化学式),说明氢氧化钠已经变质。
(2)若A为过量的BaCl2溶液(BaCl2溶液呈中性),现象a为有白色沉淀,现象b为无色酚酞试液变红,则该样品 (填“部分”或“完全”)变质。写出②的反应方程式 。
(3)【评价和反思】
若现象a为有气泡产生,则实际操作中对加入A溶液的量有什么要求? ;为什么? 。
(4)若A为适量的氢氧化钡溶液,现象a、b均与(2)相同,则能证明该样品是部分变质吗?请说明理由。 。
11.小科同学为探究在空气中久置的某氢氧化钠样品是否变质,设计了如下图所示的A、B、C、D四组探究实验。
【查阅资料】氯化钙、氯化钡溶液都呈中性。
【实验探究】取适量该氢氧化钠样品,加足量的水溶解,将得到的溶液分别加入到四支试管中,再向四支试管中分别加入稀盐酸(足量)、酚酞试液、氢氧化钙溶液、氯化钙溶液,如图所示:
(1)【分析与结论】上述四组实验中不能达到实验目的的是 (填字母序号)。
(2)实验A中,观察到 的现象,说明该氢氧化钠样品已经变质。
【继续探究】实验结束后,小科将四支试管中反应后的混合物全部倒入一个洁净的大烧杯中(如上图),充分搅拌、静置,观察到烧杯内上层清液呈红色,下层有白色沉淀。
【提出问题】上层清液呈红色,说明溶液呈碱性。上层清液中呈碱性的物质是什么?
【猜想】上层清液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和氢氧化钠三种物质中的一种或两种。
【设计实验】取少量烧杯中的上层清液于试管中,加入过量的氯化钡溶液,观察现象。
【现象与结论】
预测现象
结论
①若有白色沉淀生成溶液呈红色
上层清液中呈碱性的物质是
②若无沉淀生成溶液呈红色
上层清液中呈碱性的物质是氢氧化钙
【实验反思】同学们认为上述预测现象②所得结论不严密,原因是 。
12.为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质,小柯取少量样品配制成溶液,再取少量溶液分别装入两支试管中,进行了如甲、乙两图所示实验。(注: 溶液呈中性)
(1)小柯认为“甲图实验说明了氢氧化钠部分变质”。你认为小柯的观点是否正确?并说明理由: 。
(2)分析乙图实验的现象,可以确定样品的变质情况为 。写出乙装置中有白色沉淀生成的化学方程式: 。
(3)进一步探究:另取少量样品溶液,逐滴加入一定质量分数的稀盐酸,直至过量。请在图中画出“生成CO2的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图像。
13.实验课上,小东发现一瓶久置空气中的氢氧化钠固体的瓶口有白色粉末,并对白色粉末的成分进行了探究。
【建立猜想】
猜想I:白色粉末是氢氧化钠
猜想Ⅱ:白色粉末是碳酸钠
猜想Ⅲ:白色粉末是碳酸钠、氢氧化钠的混合物
【查阅资料】CaCl2溶液、 溶液呈中性。
【实验探究】取白色粉末溶于水形成溶液A,设计如下两个实验:
(1)由实验一现象可知,猜想 肯定不成立。
(2)操作③的X溶液可以是
A.CaCl2 B. C.
(3)【得出结论】实验二中操作⑤时的现象是 ,可推测猜想Ⅲ成立。
(4)【分析交流】小东发现操作①滴加过量的稀硫酸有气体B生成,而滴加少量的稀硫酸没有气体B生成,其可能原因是 。
【总结归纳】在探究溶液成分时,除要考虑选择适当的试剂,还要考虑试剂的量。
14.小科对已经变质的氢氧化钠固体是否还含有氢氧化钠进行了以下探究。
【作出猜想】猜想一:有氢氧化钠 猜想二:没有氢氧化钠
(查阅资料) BaCl2溶液、NaNO4溶液、 Ba(NO4)2溶液均呈中性。
【进行实验】取少量固体置于试管中,加水充分溶解,滴入几滴无色酚酞,观察到溶液变红,小科认为猜想一成立。
(1)【交流评价】小玲同学认为小科的结论不一定正确,原因是 。
于是,小玲同学继续进行探究。
【进行实验】
实验操作
实验现象
实验结论
小玲同学在小科所做实验后的溶液中,滴入过量的Ba(NO3)2 溶液
?
猜想一成立
(2)【反思与拓展】
上述实验操作中出现的实验现象是 。
(3)另取少量烧杯中的溶液进行以下实验,也能证明猜想一成立的是____。
A.先加足量稀盐酸,再滴加紫色石蕊溶液
B.先加足量 BaCl2溶液,静置,取上层清液,再滴加 CuCl2溶液
C.先加足量 Ca(OH)2溶液,静置,取上层清液,再滴加酚酞溶液
D.先加足量 Ba(NO3)2溶液,静置,取上层清液,再滴加酚酞溶液
15.探究氢氧化钠变质
某校科学兴趣小组对一定量的氢氧化钠固体放置一周后探究久置的氢氧化钠固体的成分是什么进行了探究
【提出猜想】猜想Ⅰ:全部是 NaOH; 猜想Ⅱ: ____;
猜想Ⅲ: NaOH和 Na2CO3的混合物
(1)请将猜想Ⅱ补充完整
(2)请推测:敞口放置的氢氧化钠固体变质的原因是 如何验证氢氧化钠溶液是否已经变质?科学兴趣小组4位同学分别选择不同类别的试剂,进行实验操作,根据实验现象得出实验结论.其实验方案如下:
实验方案
试剂实验
现象
实验结论
同学甲
稀盐酸
?
氢氧化钠固体已经变质
同学乙
氢氧化钙溶
?
氢氧化钠固体已经变质
同学丙
氯化钙溶液
?
氢氧化钠固体已经变质
同学丁
酚酞试液
溶液出现红色
氢氧化钠固体已经变质
(3)经科学兴趣小组讨论分析同学丁实验方案不可行,其理由是
(4)科学兴趣小组讨论后完善了甲乙丙丁四位丙同学的实验方案并验证了猜想Ⅲ是正确的,请写出能证明样品中同时存在NaOH 和Na2CO3的实验方案及对应的实验现象:
16.实验室有一瓶长期放置的氢氧化钠溶液,某兴趣小组同学欲对该溶液变质情况进行探究:
猜想1:溶液未变质(成分为NaOH)
猜想2:溶液完全变质(成分为Na2CO3)
猜想3:溶液部分变质(成分为NaOH、Na2CO3)
(1)甲同学取少量样品于烧杯中,向溶液中滴加澄清石灰水,发现溶液变浑浊。甲同学凭此现象否定了猜想 (填“1”“2”或“3”)。
(2)接着向溶液中滴加酚酞试液,观察到溶液变红后,甲同学得出溶液部分变质的结论。其他同学分析后否定了甲同学的观点,否定的理由是 。
(3)乙同学为了进一步验证剩余猜想,设计并进行了如下实验,记录实验现象。据此,根据实验现象可验证猜想 是正确的(填“1”“2”或“3”)。
实验步骤
实验现象
①取样,滴加过量氯化钡溶液
溶液变浑浊
②对以上混合物进行过滤,向滤液中滴加无色酚酞试液
溶液变红色
(4)小柯思考后提出了一种新的验证方法:先向溶液中加入过量氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀;再向上层清液中滴加____,观察实验现象,也能验证溶液的变质情况。
A.稀盐酸 B.氯化铜溶液
C.氢氧化钡溶液 D.氯化银
17.小明和他的同学在实验室发现上一次实验后忘记㟥上瓶塞的氢氧化钠溶液的试剂瓶瓶口周围有一些白色固体.他们怀疑氢氧化钠溶液已经变质,于是进行了如下实验探究。
【提出问题】此溶液的成分究竟是什么?
(1)【提出猜想】猜想①全部是NaOH; 猜想② : 猜想③全部是Na2CO3.
【实验验证】
操作
现象
①
取少量溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液
无色酚酞变红
②
取少量溶液于试管中,滴加稀盐酸
有气泡产生
(2)【讨论】小明同学认为,根据上述实验(1)(2)可推断,猜想②正确.而小张则认为猜想③也可能正确,理由是 .于是小王又设计了如下补充实验:
(3)取原溶液少量于试管中,逐滴加入BaCl2溶液至 .静置,分层。
(4)取上层清液,向其中加入CuSO4溶液,若有蓝色沉淀产生,则说明氢氧化钠溶液部分变质,化学方程式: 、反之则说明氢氧化钠溶液已经全部变质。
18. 某实验小组的三位同学要进行实验操作练习,准备实验药品时发现一瓶氢氧化钠固体未盖瓶塞。对于该固体是否变质,老师让三位同学通过实验来探究:
【探究目的】该氢氧化钠是否变质了?
【猜想与假设】 猜想1:氢氧化钠没有变质。猜想2:氢氧化钠已经变质。
【实验方案】取一定量的固体溶于水配制成溶液,分成三份,三位同学按照自己的方案进行实验:
实验人
实验操作
实验现象
实验结论
小钱
向第一份溶液中加入无色酚酞试液
溶液变红
猜想 1 成立
小王
向第二份溶液中滴加几滴稀盐酸
无明显现象
猜想1成立
小李
向第三份溶液中加入足量氯化钡溶液
有白色沉淀生成
【分析与交流】
(1)小王和小李认为小钱的结论不正确,因为碳酸钠溶液显 性,也能使无色酚酞试液变红。
(2)小李认为通过小王的实验不能得出猜想1成立,原因是当氢氧化钠和碳酸钠同时存在时,少量稀盐酸先与 反应。
(3)经过分析他们一致认为小李的实验方案可行,验证了猜想 正确。他们想继续探究氢氧化钠变质程度如何,三人一起设计实验方案并进行实验:取小李实验后的溶液于试管中,加入氯化铜溶液,发现有蓝色沉淀生成,可得出氢氧化钠 (填“全部”或“部分”)变质。
19.兴趣小组同学为了探究实验室中久置的氢氧化钠固体的成分,进行了有关实验如图。请你与他们一起完成以下探究活动:
查阅资料:Na2CO3溶液的pH>7,与盐酸反应有气泡产生,与 Ca(OH)2溶液反应有白色沉淀生成。
对固体猜想:
猜想Ⅰ: 全部是 NaOH; 猜想Ⅱ: 全部是 Na2CO3;
猜想Ⅲ: 是NaOH和Na2CO3混合物。
实验和推断:
(1)若现象a为有气泡产生,则加入的A溶液是 ,说明氢氧化钠已经变质。
(2)若A是 Ca(OH)2溶液,现象a有白色沉淀,现象b为无色酚酞试液变红色 (填“能”或“不能”)说明样品中有 NaOH。
(3)若A是CaCl2溶液,当实验现象a和b分别为 ,则猜想Ⅱ成立。
20.实验室有一瓶久置的氢氧化钠固体,某科学兴趣小组想了解其是否变质及变质情况,探究如下:
【项目一】氢氧化钠是否变质?甲同学取少量固体溶于水后,进行如下实验并得出结论。
方案
实验操作
现象
结论
方案一
取该溶液2毫升于试管中,滴入少量酚酞
变红
没有变质
(1)乙同学指出方案一不合理,理由是 。
(2)【项目二】氢氧化钠是否完全变质?丙同学设计方案二进行探究。
方案
实验操作
现象
结论
方案二
①先取该溶液2毫升于试管中,滴入过量氯化钡溶液
溶液变浑浊
②静置后取上层清液放入试管中,滴入酚酞试液
溶液变红色
方案二结论处填写的内容是: 。
①处所选药品除氯化钡外,还可滴加 ,分析对应现象也能达成探究目的。
(3)【项目三】氢氧化钠变质程度如何?该同学取瓶中固体按如下方案继续探究。
通过计算,确定所取干燥固体中碳酸钠的质量分数。
答案解析部分
1.【答案】(1)Na2CO3
(2)稀盐酸先和氢氧化钠反应
(3)红
2.【答案】(1)过滤;溶液变红色
(2)5、6
(3)3.18
3.【答案】(1)NaOH和 Na2CO3
(2)有白色沉淀生成
(3)将氢氧化钡改为氯化钡、硝酸钡或氯化钙、硝酸钙
(4)二氧化碳气体中含有水蒸气或混有氯化氢气体
4.【答案】(1)不正确,因为变质后的Na2CO3溶液也是呈碱性的,能使无色酚酞变红。
(2)NaOH溶液完全变质;BaCl2(其他合理答案也可);有白色沉淀产生
5.【答案】(1)不正确,如果氢氧化钠完全变质生成碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,也能使酚酞试液变红色
(2)检验并且除去碳酸钠
(3)部分变质
(4)
6.【答案】(1)错误,因为碳酸钠溶液也呈碱性,能使酚酞变红。
(2)产生白色沉淀;溶液不变红;不合理 , 即使Na2CO3完全反应,生成的NaOH会使溶液仍呈碱性,酚酞变红,无法判断是否完全变质 。
7.【答案】(1)1
(2)引流;检验并除尽Na2CO3;溶液呈现红色
8.【答案】(1)1
(2)检验并且除去碳酸钠;不能用适量Ba(OH)2溶液代替过量BaCl2溶液的原因是氢氧化钡和碳酸钠反应生成氢氧化钠,影响对氢氧化钠的检验。
9.【答案】(1)不正确,无论是否完全变质,都会使酚酞试液变红
(2)部分变质
(3)A;B
(4)
10.【答案】(1)HCl 或H2SO4
(2)部分;
(3)足量或过量;在部分变质情况下,加入的稀盐酸量太少是不会产生气泡的
(4)不能,因为氢氧化钡溶液与碳酸钠溶液反应时会生成氢氧化钠,使酚酞变红色,无法确定原来是否含氢氧化钠
11.【答案】(1)B
(2)有气泡产生;氢氧化钠和碳酸钠;上层清液中也可能同时存在氢氧化钙和氢氧化钠或只有氢氧化钠
12.【答案】(1)在甲实验中,无论氢氧化钠是部分变质,还是全部变质,溶液都呈碱性,滴加酚酞试液都会变红,所以不能仅根据甲实验中溶液变红就说明氢氧化钠部分变质;
(2)部分变质;BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
(3)
13.【答案】(1)I
(2)A
(3)溶液变红
(4)氢氧化钠先与硫酸反应
14.【答案】(1)氢氧化钠和碳酸钠溶液均呈碱性,都会使酚酞变红
(2)有白色沉淀产生,溶液仍为红色
(3)B;D
15.【答案】(1)Na2CO3
(2)氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应
(3)同学丁实验方案不可行的理由是碳酸钠溶液也呈碱性,能使酚酞试液变红色,无法区分是氢氧化钠还是碳酸钠使酚酞变红。
(4)取少量样品于试管中,加入过量的氯化钙溶液,有白色沉淀产生,说明样品中含有Na2CO3;充分反应后,静置,向上层清液中滴加酚酞试液,溶液变红色,说明样品中含有 NaOH。
16.【答案】(1)1
(2)如果全部变质,Na2CO3溶液呈碱性,也能使酚酞试液变红色
(3)3
(4)B
17.【答案】(1)是NaOH和Na2CO3
(2)碳酸钠溶液也能使酚酞溶液变红。
(3)不再产生沉淀
(4)CuSO4+2NaOH═Na2SO4+Cu(OH)2↓
18.【答案】(1)碱
(2)氢氧化钠(或NaOH)
(3)2;部分
19.【答案】(1)盐酸或硫酸、硝酸
(2)不能
(3)a有白色沉淀产生;b无现象或不变色
20.【答案】(1)碳酸钠溶液也能使酚酞变红
(2)氢氧化钠部分变质;氯化钙或硝酸钙、硝酸钡
(3)解:设碳酸钠的质量为 x。
x=10.6g
计算质量分数:10.6g/21.2g×100%=50%
答:所取干燥固体中碳酸钠的质量分数为 50%。
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