Question

（2011?扬州三模）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

Ge²⁺+H₂O₂+2H⁺=Ge⁴⁺+2H₂O

．
（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

抑制GeCl₄水解

．实验室蒸馏操作时常用的玻璃仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、

温度计

、

冷凝管

、接收管、锥形瓶等．
（3）GeCl₄水解生成GeO₂?nH₂O，此过程用化学方程式可表示为

GeCl₄+（2+n）H₂O=GeO₂?nH₂O+4HC1

．温度对GeCl₄的水解率产生的影响如图1所示，其原因是

该水解反应是一个放热反应

．为控制最佳的反应温度，实验时可采取的措施为

C

．
A．用冰水混合物     B．49℃水浴
C．用冰盐水
（4）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

二氧化锗具有两性

，用离子方程式表示pH＞8时GeO₂溶解率增大可能发生的反应

GeO₂+2OH^-=GeO₃^2-+H₂O

．

Answer 1

分析：（1）Ge元素的化合价升高，则O元素的化合价降低，该反应生成水，以此书写离子反应；
（2）从抑制水解的角度分析，蒸馏实验还需要温度计、冷凝管；
（3）GeCl₄水解生成GeO₂?nH₂O，还生成HCl；该水解反应为放热反应，低温下水解程度大；
（4）由pH越大，溶解率越大，则GeO₂能与碱反应．

解答：解：（1）Ge元素的化合价升高，则O元素的化合价降低，该反应生成水，该离子反应为Ge²⁺+H₂O₂+2H⁺=Ge⁴⁺+2H₂O，
故答案为：Ge²⁺+H₂O₂+2H⁺=Ge⁴⁺+2H₂O；
（2）因GeCl₄在水溶液中能水解，则加浓盐酸可抑制GeCl₄水解，蒸馏实验还需要温度计、冷凝管，
故答案为：抑制GeCl₄水解；温度计；冷凝管；
（3）GeCl₄水解生成GeO₂?nH₂O，还生成HCl，该水解反应为GeCl₄+（2+n）H₂O=GeO₂?nH₂O+4HC1，由图1可知，因该水解反应是一个放热反应，则用冰盐水可控制最佳的反应温度，
故答案为：GeCl₄+（2+n）H₂O=GeO₂?nH₂O+4HC1；该水解反应是一个放热反应；C；
（4）由pH越大，溶解率越大，则GeO₂能与碱反应，与氧化铝性质相似，具有两种，pH＞8时GeO₂溶解率增大发生GeO₂+2OH^-=GeO₃^2-+H₂O，
故答案为：二氧化锗具有两性；GeO₂+2OH^-=GeO₃^2-+H₂O．

点评：本题考查制备实验方案的设计，涉及氧化还原反应、离子反应、盐类水解、两性氧化物等知识，综合性较强，题目难度较大，注意（3）为解答的难点．