【題目】1871年門捷列夫最早預(yù)言了類硅元素鍺,鍺元素在元素周期表中與硅元素同族,并位于硅的下一周期。1886年德國化學(xué)家溫克勒發(fā)現(xiàn)和分離了鍺元素,并以其祖國的名字命名為“Ge”。鍺是重要的的半導(dǎo)體材料,其有機(jī)化合物在治療癌癥方面有著獨(dú)特的功效。

已知:①丹寧是一種有機(jī)沉淀劑,可與四價(jià)鍺絡(luò)合形成沉淀:

GeCl4易水解,在濃鹽酸中溶解度低。

(1)鍺元素的原子序數(shù)為:___________;鍺元素在元素周期表中的位置是:_____________。

(2)GeCl4的結(jié)構(gòu)與SiCl4相似,寫出GeCl4的電子式:_______________。

(3)簡述步驟①中提高酸浸效率的措施____________、_____________(寫兩種)。

(4)步驟②操作A___________(填操作名稱)。

(5)步驟③中的物質(zhì)在___________(填儀器名稱)中加熱。

(6)步驟④不選用稀鹽酸,而選用濃鹽酸的原因可能是__________________(寫出兩點(diǎn))。

(7)寫出步驟⑤的化學(xué)方程式________________。

寫出步驟⑦的化學(xué)方程式________________

(8)請(qǐng)寫出一種證明步驟⑦反應(yīng)完全的操作方法__________________。

【答案】32 第四周期第ⅣA 把礦石粉碎 加熱或充分?jǐn)嚢?/span> 過濾 坩堝 防止四價(jià)鍺水解 防止GeO2不能充分反應(yīng),有利于GeCl4析出 GeCl4+(2+n)H2O=GeO2nH2O+4HCl GeO2+2H2Ge+2H2O 將反應(yīng)生成的氣體通入裝有無水硫酸銅的U形管,無明顯現(xiàn)象

【解析】

鍺鋅礦用酸浸取,浸出液中含有四價(jià)鍺和鋅離子,加入有機(jī)沉淀劑丹寧與四價(jià)鍺絡(luò)合形成沉淀,過濾后得到含有丹寧與四價(jià)鍺絡(luò)合形成的沉淀,將沉淀焙燒得到GeO2;用濃鹽酸溶解GeO2生成GeCl4,GeCl4在濃鹽酸中溶解度低,過濾后得到GeCl4;GeCl4在純水中水解生成GeO2nH2O,GeO2nH2O脫水后得到GeO2,用氫氣加熱還原GeO2得到高純度Ge,據(jù)此解答。

(1)鍺的原子序數(shù)為32,鍺在元素周期表中位于第四周期第ⅣA族,故答案為:32;第四周期第ⅣA族;

(2)GeCl4的結(jié)構(gòu)與SiCl4相似,也與CCl4相似,屬于共價(jià)化合物,GeCl4的電子式為,故答案為:

(3) 提高步驟①酸浸效率,可以把礦石粉碎,加熱或充分?jǐn)嚢瓒伎梢约涌旆磻?yīng)速率,從而提高酸浸效率,故答案為:把礦石粉碎,加熱或充分?jǐn)嚢瑁?/span>

(4)步驟②操作A將沉淀從溶液中分離,應(yīng)該為過濾,故答案為:過濾;

(5)步驟③是焙燒沉淀,需要在高溫下焙燒沉淀得到GeO2,應(yīng)該在坩堝中進(jìn)行,故答案為:坩堝;

(6)由于GeCl4易水解,在濃鹽酸中溶解度低,所以用濃鹽酸溶解GeO2,同時(shí)可防止四價(jià)鍺水解,防止GeO2不能充分反應(yīng),有利于GeCl4析出,故答案為:防止四價(jià)鍺水解,防止GeO2不能充分反應(yīng),有利于GeCl4析出;

(7)步驟⑤為GeCl4在純水中水解生成GeO2nH2O,反應(yīng)方程式為:GeCl4+(2+n)H2O=GeO2nH2O+4HCl;步驟⑦中用氫氣加熱還原GeO2得到高純度Ge,反應(yīng)方程式為:GeO2+2H2Ge+2H2O,故答案為:GeCl4+(2+n)H2O=GeO2nH2O+4HCl;GeO2+2H2Ge+2H2O

(8)反應(yīng)GeO2+2H2Ge+2H2O中有水生成,通過驗(yàn)證不再有水產(chǎn)生即可證明反應(yīng)完全,操作方法為:將反應(yīng)生成的氣體通入裝有無水硫酸銅的U形管,無明顯現(xiàn)象,說明反應(yīng)完全,故答案為:將反應(yīng)生成的氣體通入裝有無水硫酸銅的U形管,無明顯現(xiàn)象。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列敘述中正確的是

A.1molCH4中含有的電子數(shù)為8NA

B.2L0.3mol·L-1的硫酸鉀溶液中鉀離子的物質(zhì)的量為0.6NA

C.常溫常壓下,32gO2O3的混合氣體所含原子數(shù)為2NA

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4LH2O所含的分子數(shù)為NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】AB、C、D 四種元素,原子序數(shù)依次增大,A 原子的最外層上有4個(gè)電子;B的陰離子和 C的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),兩元素的單質(zhì)反應(yīng),生成一種淡黃色的固體E,DL層電子數(shù)等于KM兩個(gè)電子層上的電子數(shù)之和。

1C離子的結(jié)構(gòu)示意圖為_____D在周期表中位置_____。

2A、D兩元素形成的化合物屬_____(填離子共價(jià))化合物。

3)寫出D的最高價(jià)氧化物的水化物和A單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____。

4B原子與氫原子形成的粒子中,與NH3具有相同電子數(shù)的陰離子為_____(填化學(xué)式),陽離子為_____(填化學(xué)式),其中陰離子的電子式為_____

5)寫出B與氯元素和氫元素形成的氯水中含有的具有漂白性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)式 _____________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】研究電化學(xué)原理與應(yīng)用有非常重要的意義。

(1)鋅錳電池(俗稱干電池) 是一種一次電池,生活中應(yīng)用廣泛。

①鋅錳電池負(fù)極上的電極反應(yīng)式為:______________________________。

②與普通(酸性)鋅錳電池相比較,堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)是____________________(回答一條即可)。

(2)鉛蓄電池是最常見的二次電池:Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O。

①充電時(shí)陰極反應(yīng)為:________________________________________。

②用鉛蓄電池為電源進(jìn)行電解飽和食鹽水實(shí)驗(yàn)(石墨棒為陽極,鐵為陰極,食鹽水500mL,溫度為常溫),當(dāng)電路中有0.05mol電子轉(zhuǎn)移時(shí),食鹽水的pH______(假設(shè)溶液體積不變,產(chǎn)物無損耗)。

(3)1是金屬(M)-空氣電池的工作原理,我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負(fù)極,鉑網(wǎng)為正極,海水為電解質(zhì)溶液,電池反應(yīng)為:___________________________ 。

二氧化硫—空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結(jié)合,原理如圖2所示。Pt2上的電極反應(yīng)式為:_______________________________________

(4)高鐵酸鈉(Na2FeO4)易溶于水,是一種新型多功能水處理劑,可以用電解法制取:Fe+2H2O+2OHFeO42+3H2↑,工作原理如圖所示。

裝置通電后,鐵電極附近生成紫紅色的FeO42,鎳電極有氣泡產(chǎn)生。電解一段時(shí)間后,c(OH)降低的區(qū)域在_____________(填“陰極室”或“陽極室”);陽極反應(yīng)為:___________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為分析某鹽的成分, 做了如下實(shí)驗(yàn):

請(qǐng)回答:

(1) M 的化學(xué)式是_________

(2) NaOH 吸收的氣體的電子式____________;

(3)向溶液 A 中通入H2S 氣體, 有淡黃色沉淀產(chǎn)生, 寫出反應(yīng)的離子方程式________ (不考慮空氣的影響)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】BHT是一種常用的食品抗氧化劑,由對(duì)甲基苯酚()合成BHT的常用方法有2種(如圖),下列說法不正確的是

A. BHT能使酸性KMnO4溶液褪色

B. BHT與對(duì)甲基苯酚互為同系物

C. BHT中加入濃溴水易發(fā)生取代反應(yīng)

D. 方法一的原子利用率高于方法二

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列說法不正確的是

A.濃硫酸和濃硝酸都具有強(qiáng)氧化性,都能把 HCl 氣體氧化

B.非金屬氧化物不一定是酸性氧化物,金屬氧化物多數(shù)是堿性氧化物

C.同溫同壓下,兩份相同質(zhì)量的鋅粉,分別與足量的稀硫酸和濃硫酸反應(yīng),產(chǎn)生氣體的體積相同

D. CO2 氣體通入BaCl2 溶液中至飽和未見沉淀生成,繼續(xù)通入 NH3 則有沉淀生成

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知298.15K時(shí),可逆反應(yīng):Pb2+(aq)+Sn(s)Pb(s)+Sn2+(aq)的平衡常數(shù)K=2.2,若溶液中Pb2+Sn2+的濃度均為0.010mol·L-1,則反應(yīng)進(jìn)行的方向是

A. 向右進(jìn)行 B. 向左進(jìn)行 C. 處于平衡狀態(tài) D. 無法判斷

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)進(jìn)行了以下化學(xué)實(shí)驗(yàn):將金屬鈣置于空氣中燃燒,然后向所得固體產(chǎn)物中加入一定量蒸餾水,此過程中反應(yīng)放出大量的熱,并且放出有臭味的氣體。

(1)甲同學(xué)提出:運(yùn)用類比學(xué)習(xí)的思想,Ca與Mg位于同一主族,化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性。請(qǐng)寫出Ca在空氣中燃燒發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________。

(2)乙同學(xué)提出:Ca的性質(zhì)比Na活潑,在空氣中燃燒還應(yīng)有CaO2生成,請(qǐng)寫出燃燒后固體產(chǎn)物與水反應(yīng)放出氣體的化學(xué)方程式____________________

(3)丙同學(xué)提出用實(shí)驗(yàn)的方法探究放出臭味氣體的成分:

(查閱資料)

1.CaO2遇水反應(yīng)生成H2O2,H2O2可能會(huì)分解產(chǎn)生一定量的O3。

2.碘量法是最常用的臭氧測定方法,其原理為強(qiáng)氧化劑臭氧(O3)與碘化鉀(KI)水溶液反應(yīng)生成游離碘(I2),臭氧轉(zhuǎn)化為氧氣。反應(yīng)式為O3+2KI+H2O=O2+I(xiàn)2+2KOH。

(提出假設(shè))

假設(shè)1:該臭味氣體只有NH3

假設(shè)2:該臭味氣體只有________;

假設(shè)3:該臭味氣體含有________

(設(shè)計(jì)方案 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究)

(4)該小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證上述假設(shè)。請(qǐng)完成相關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作步驟、預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論(儀器自選)。

限選實(shí)驗(yàn)試劑:紅色石蕊試紙、藍(lán)色石蕊試紙、pH試紙、淀粉-KI溶液、蒸餾水。

實(shí)驗(yàn)操作

預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論

取少量反應(yīng)后固體于試管中,______

_____________

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