Question

8．BGO是我國(guó)研制的一種閃爍晶體材料，曾用于諾貝爾獎(jiǎng)獲得者丁肇中的著名實(shí)驗(yàn)，它是鍺酸鉍的簡(jiǎn)稱(chēng)．已知：①在BGO中，鍺處于其最高價(jià)態(tài)；②在BGO中，鉍的價(jià)態(tài)與鉍跟氯形成某種共價(jià)氯化物時(shí)所呈的價(jià)態(tài)相同，在此氯化物中，鉍具有最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；③BGO可看做是由鍺和鉍兩種元素的氧化物所形成的復(fù)雜氧化物，且在BGO晶體的化學(xué)式中，這兩種氧化物所含氧的總質(zhì)量相同．請(qǐng)?zhí)羁眨?br />（1）鍺和鉍的元素符號(hào)分別是Ge和Bi．
（2）BGO晶體的化學(xué)式是Bi₄（GeO₄）₃[或Bi₄Ge₃O₁₂或2Bi₂O₃•3GeO₂]．
（3）BGO晶體中所含鉍氧化物的化學(xué)式是Bi₂O₃．

Answer 1

分析 （1）鍺、鉍兩種元素都屬于主族元素，元素符合遵循第一個(gè)字母大寫(xiě)，第二個(gè)字母小寫(xiě)的規(guī)律；
（2）元素鍺屬于ⅣA主族，因而最高化合價(jià)為+4價(jià)，鉍為V A主族中的元素之一，其原子最外層有5個(gè)電子，元素最高價(jià)為+5價(jià)，但由信息②可知Br的化合價(jià)為+3價(jià)；
（3）晶體BGO的化學(xué)組成可寫(xiě)做mBi₂O₃•nGeO₂．晶體中這兩種化合物有相同質(zhì)量的氧，那么，其化學(xué)式應(yīng)為2Bi₂O₃•3GeO₂，即Bi₄Ge₃O₁₂．

解答 解：（1）鍺和鉍的元素符號(hào)分別為Ge，Bi，故答案為：Ge；Bi；
（2）因鍺（Ge）元素為+4價(jià)，則其氧化物的化學(xué)式為GeO₂，鉍元素（Bi）的化合價(jià)表現(xiàn)為+3，則其氧化物的化學(xué)式為Bi₂O₃，由兩種氧化物所含氧的質(zhì)量相同，則BGO的化學(xué)式可寫(xiě)成：3GeO₂•2Bi₂O₃，即化學(xué)式為Bi₄Ge₃O₁₂，故答案為：Bi₄（GeO₄）₃[或Bi₄Ge₃O₁₂或2Bi₂O₃•3GeO₂]；
（3）由上述分析，因在BGO中鉍呈+3價(jià)，所以氧化物為Bi₂O₃，故答案為：Bi₂O₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素元素周期表和元素周期律的應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，把握習(xí)題中信息BGO可看成由鍺和鉍兩種元素的氧化物所形成的化合物是解答化學(xué)式的關(guān)鍵，側(cè)重遷移應(yīng)用能力的考查，題目難度不大．