Question

（12分）回收再利用锗产品加工废料，是生产GeO₂的重要途径，其流程如下图。

（1）Ge²⁺与氧化剂H₂O₂反应生成Ge⁴⁺，写出该反应的离子方程式：                   
                       ▲              。
（2）蒸馏可获得沸点较低的GeCl₄，在此过程中加入浓盐酸的原因是：                  
                      ▲              。
（3）GeCl₄水解生成GeO₂·nH₂O，此过程用化学方程式可表示为：           ▲        。温度对GeCl₄的水解率产生的影响如右图所示。为控制最佳的反应温度，实验时可采取的措施为    ▲    。（填字母）

A．用冰水混合物     B．49℃水浴          C．用冰盐水
（4）根据下表1 中不同pH下二氧化锗的溶解率，结合Ge在元素周期表中的位置及“对角线”法则，分析GeO₂溶解率随pH 变化的原因          ▲          ，用离子方程式表示pH>8时GeO₂溶解率增大可能发生的反应                ▲                  。
表1  不同pH下二氧化锗的溶解率

pH	4	5	6	7	8	9
溶解率/%	47.60	32.53	11.19	5.27	1.96	8.85

Answer 1

（1）Ge²⁺+H₂O₂+2H⁺=Ge⁴⁺+2H₂O （2）抑制GeCl₄水解
（3）GeCl₄+ (2+n) H₂O = GeO₂·nH₂O+ 4HC1     C
（4）二氧化锗具有两性，  GeO₂+2OH^－­=GeO+H₂O

解析（1）根据氧化还原反应的本质：锗的失去电子，化合价上升；则氧得到电子，化合价下降生成水。再根据化学反应前后原子守恒，可配平化学反应：Ge²⁺+H₂O₂+2H⁺=Ge⁴⁺+2H₂O
（2）-(3):由于GeCl₄强酸弱碱盐，在加热的很容更易发生水解反应，即，当加入浓盐酸可以抑制反应向右进行，即抑制水解。温度越低越不利于水解反应，冰盐水可以降低冰的凝固点，使温度更低。所以选C。
（4）锗的对角是铝，氧化铝是两性金属氧化物，既可以与酸反应，又可以与碱反应。所以氧化锗是两性氧化物，既可以与酸反应，又可以与碱反应，且酸碱性越强反应越剧烈。当pH>8时，生成偏锗酸盐和水，即GeO₂+2OH^－­=GeO₃^2-+H₂O。