Question

8．BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料，曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验，它是锗酸铋的简称．已知：①在BGO中，锗处于其最高价态；②在BGO中，铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，在此氯化物中，铋具有最外层8电子稳定结构；③BGO可看做是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物，且在BGO晶体的化学式中，这两种氧化物所含氧的总质量相同．请填空：
（1）锗和铋的元素符号分别是Ge和Bi．
（2）BGO晶体的化学式是Bi₄（GeO₄）₃[或Bi₄Ge₃O₁₂或2Bi₂O₃•3GeO₂]．
（3）BGO晶体中所含铋氧化物的化学式是Bi₂O₃．

Answer 1

分析 （1）锗、铋两种元素都属于主族元素，元素符合遵循第一个字母大写，第二个字母小写的规律；
（2）元素锗属于ⅣA主族，因而最高化合价为+4价，铋为V A主族中的元素之一，其原子最外层有5个电子，元素最高价为+5价，但由信息②可知Br的化合价为+3价；
（3）晶体BGO的化学组成可写做mBi₂O₃•nGeO₂．晶体中这两种化合物有相同质量的氧，那么，其化学式应为2Bi₂O₃•3GeO₂，即Bi₄Ge₃O₁₂．

解答 解：（1）锗和铋的元素符号分别为Ge，Bi，故答案为：Ge；Bi；
（2）因锗（Ge）元素为+4价，则其氧化物的化学式为GeO₂，铋元素（Bi）的化合价表现为+3，则其氧化物的化学式为Bi₂O₃，由两种氧化物所含氧的质量相同，则BGO的化学式可写成：3GeO₂•2Bi₂O₃，即化学式为Bi₄Ge₃O₁₂，故答案为：Bi₄（GeO₄）₃[或Bi₄Ge₃O₁₂或2Bi₂O₃•3GeO₂]；
（3）由上述分析，因在BGO中铋呈+3价，所以氧化物为Bi₂O₃，故答案为：Bi₂O₃．

点评 本题考查元素元素周期表和元素周期律的应用，为高频考点，把握习题中信息BGO可看成由锗和铋两种元素的氧化物所形成的化合物是解答化学式的关键，侧重迁移应用能力的考查，题目难度不大．