【題目】和硅同一主族的鍺也是重要的半導(dǎo)體材料,鍺應(yīng)用于航空航天測控、光纖通訊等領(lǐng)域。一種提純二氧化鍺粗品(主要含GeO2、As2O3)的工藝如下:

已知:①“堿浸”過程中的反應(yīng)為:GeO2+2NaOH=Na2GeO3+H2O、As2O3+2NaOH=2NaAsO2+H2O

② GeCl4的熔點(diǎn)為-49.5℃,AsCl3與GeCl4的沸點(diǎn)分別為130.2℃、84℃。

(1)砷的原子序數(shù)為33,砷在元素周期表中的位置為第______周期第________族。

(2)“氧化除砷”的過程是將NaAsO2氧化為Na3AsO4,其反應(yīng)的離子方程式為:___________________________________________________________________。

(3)傳統(tǒng)的提純方法是將粗品直接加入鹽酸中蒸餾,其缺點(diǎn)是_________________。

(4)“蒸餾”過程中的反應(yīng)的化學(xué)方程式為:________________________________。

(5)“水解”操作時(shí)保持較低溫度有利于提高產(chǎn)率,其最可能的原因是_____________(答一條即可)。

(6)若1噸二氧化鍺粗品(含雜質(zhì)30%)經(jīng)提純得0.745噸的較純二氧化鍺產(chǎn)品,則雜質(zhì)脫除率為_________

(7)和砷同一主族的銻也可以用于半導(dǎo)體中。一種突破傳統(tǒng)電池設(shè)計(jì)理念的鎂—銻液態(tài)金屬二次電池工作原理如圖所示:

該電池由于密度的不同,在重力作用下分為三層,工作時(shí)中間層熔融鹽的組成不變。充電時(shí),C1______(填“上”或“下”)移動(dòng);放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為______。

【答案】 四或4 ⅤA 3AsO2+ClO3+6 OH=3 AsO43—+Cl+3H2O 餾出物中將會(huì)含有AsCl3,降低了產(chǎn)品純度 Na2GeO3+6HCl=2NaCl+GeCl4+3H2O 該水解反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度較低時(shí)水解平衡正向移動(dòng),反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率更高;或溫度高時(shí)GeCl4易揮發(fā)導(dǎo)致降低產(chǎn)率;或溫度高時(shí),結(jié)晶水合物的溶解度大 85%或0.85 Mg2++2e=Mg

【解析】試題分析由流程及題中信息可知,粗品經(jīng)堿浸后,二氧化鍺和三氧化二砷溶解分別轉(zhuǎn)化為鍺酸鈉和亞砷酸鈉,然后用氯酸鈉溶液氧化除砷,加入鹽酸將鍺酸鈉轉(zhuǎn)化為四氯化鍺,蒸餾得到四氯化鍺,四氯化鍺水解后得GeO2nH2O,GeO2nH2O烘干后得到高純二氧化鍺。

1)砷的原子序數(shù)為33,砷在元素周期表中的位置為第四4 周期第ⅤA族。

2氧化除砷的過程是將NaAsO2氧化為Na3AsO4,其反應(yīng)的離子方程式為3AsO2ClO36 OH3 AsO43—Cl3H2O。

3)傳統(tǒng)的提純方法是將粗品直接加入鹽酸中蒸餾,由于AsCl3GeCl4的沸點(diǎn)分別為130.2℃、84℃,故其缺點(diǎn)是餾出物中將會(huì)含有AsCl3,降低了產(chǎn)品純度。

4蒸餾過程中的反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2GeO36HCl2NaClGeCl43H2O。

5水解操作時(shí),保持較低溫度有利于提高產(chǎn)率,其最可能的原因是該水解反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度較低時(shí)水解平衡向反應(yīng)方向移動(dòng),反應(yīng)物平衡轉(zhuǎn)化率更高或溫度高時(shí)GeCl4易揮發(fā)導(dǎo)致降低產(chǎn)率;或溫度高時(shí),結(jié)晶水合物的溶解度大)。

6)若1噸二氧化鍺粗品(含雜質(zhì)30%)經(jīng)提純得0.745噸的較純二氧化鍺產(chǎn)品,則雜質(zhì)脫除率為=85%(0.85)。

7由圖可知,該電池的負(fù)極是鎂、正極是鎂銻合金;充電時(shí),鎂是陰極、鎂銻合金是陽極,所以C1向下(陽極)移動(dòng);放電時(shí),正極的電極反應(yīng)式為Mg22eMg

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)在所述變化中,既發(fā)生離子鍵破壞,又發(fā)生共價(jià)鍵破壞的是( )
A.干冰升華
B.燒堿融化
C.HCl氣體溶于水
D.NH4Cl受熱分解

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】我國本土科學(xué)家屠呦呦因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)青蒿素而獲得2015年的諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。己知二羥甲戊酸是生物合成青蒿素的原料之一,下列關(guān)于二羥甲戊酸的說法正確的是( )

A.與乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成產(chǎn)物的分子式為C8H18O4
B.在銅的催化下與氧氣反應(yīng)的產(chǎn)物可以發(fā)生銀鏡反應(yīng)
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol該有機(jī)物可以與足量金屬鈉反應(yīng)產(chǎn)生22.4L H2
D.能發(fā)生加成反應(yīng),不能發(fā)生取代反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】若用AG表示溶液的酸度,其表達(dá)式為:AG=lg[]。室溫下,實(shí)驗(yàn)室里用0.10 mol/L 的鹽酸溶液滴定10 mL 0.10 mol/L MOH溶液,滴定曲線如圖所示:下列說法正確的是

A. 該滴定過程可選擇酚酞作為指示劑

B. C點(diǎn)加入鹽酸的體積為10mL

C. 若B點(diǎn)加入的鹽酸溶液體積為5mL,所得溶液中:c(M+)+2c(H+)=c(MOH)+2c(OH)

D. 滴定過程中從A點(diǎn)到D點(diǎn)溶液中水的電離程度逐漸增大

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】從煤和石油中可以提煉出的兩種基本化工原料A和B,A是一種果實(shí)催熟劑,它的產(chǎn)量用來衡量一個(gè)國家的石油化工發(fā)展水平.B是一種比水輕的油狀液態(tài)烴,0.1mol該烴在足量的氧氣中完全燃燒,生成0.6mol CO2和0.3mol水;回答下列問題:

(1)A的電子式______________,B的結(jié)構(gòu)簡式_______________

(2)B與液溴在FeBr3催化作用下反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:________ 反應(yīng)類型:_____

(3)B與濃硫酸和濃硝酸在50~60℃反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:_______________

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】離子晶體熔點(diǎn)的高低決定于陰、陽離子之間距離、晶格能的大小,據(jù)所學(xué)知識判斷KCl、NaCl、CaO、BaO四種晶體熔點(diǎn)的高低順序是(  )

A. KCl>NaCl>BaO>CaO B. NaCl>KCl>CaO>BaO

C. CaO>BaO>KCl>NaCl D. CaO>BaO>NaCl>KCl

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】、乙、丙三種物質(zhì)存在如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(圖中“→”表示一步轉(zhuǎn)化)。下列各組物質(zhì)轉(zhuǎn)化,不能滿足此關(guān)系的是

A

NaOH

Na2CO3

NaHCO3

B

AlCl3

Al(OH)3

NaAlO2

C

NH3

N2

HNO3

D

S

SO2

H2SO4

A. A B. B C. C D. D

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】短周期元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增加,W、XY、Z組成的單質(zhì)可發(fā)生如下圖所示的化學(xué)反應(yīng)。B是生活中最常見的液體,YZ組成的化合物的水溶液呈中性。下列說法錯(cuò)誤的是

A. 離子半徑Z>Y

B. AB的反應(yīng)一定是化合反應(yīng)

C. Y、Z二者的最高價(jià)氧化物的水化物能發(fā)生反應(yīng)

D. 將等物質(zhì)的量的A、C同時(shí)溶于水中,所得溶液的pH>7

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】亞硝酰氯(NOCl)是有機(jī)合成中的重要試劑,可由NOCl2反應(yīng)得到,化學(xué)方程式為2NO(g)Cl2(g) 2NOCl(g)

1氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時(shí)會(huì)生成亞硝酰氯,涉及如下反應(yīng):

①2NO2(g)NaCl(s) NaNO3(s)NOCl(g)

②4NO2(g)2NaCl(s) 2NaNO3(s)2NO(g)Cl2(g)

③2NO(g)Cl2(g) 2NOCl(g)

設(shè)反應(yīng)①②③對應(yīng)的平衡常數(shù)依次為K1、K2、K3,則K1、K2、K3之間的關(guān)系為____________。

2300 ℃時(shí),2NOCl(g) 2NO(g)Cl2(g)。正反應(yīng)速率的表達(dá)式為vk·cn(NOCl)(k為速率常數(shù),只與溫度有關(guān)),測得速率與濃度的關(guān)系如表所示:

序號

c(NOCl)/mol·L1

v/mol·L1·s1

0.30

3.60×109

0.60

1.44×108

0.90

3.24×108

n________,k________。

31 L恒容密閉容器中充入2 mol NO(g)1 mol Cl2(g),在不同溫度下測得c(NOCl)與時(shí)間t的關(guān)系如圖A所示:反應(yīng)開始到10 min時(shí)Cl2的平均反應(yīng)速率v(Cl2)________ mol·L1·min1。

4在密閉容器中充入NO(g)Cl2(g),改變外界條件[溫度、壓強(qiáng)、、與催化劑的接觸面積],NO的轉(zhuǎn)化率變化關(guān)系如圖B所示。X代表________。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案