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    6．锗及其化合物被广泛应用于半导体、催化剂等领域．以铅锌矿含锗烟尘为原料可制备GeO2，其工艺流程图如下．

    已知：GeO2是两性氧化物；GeCl4易水解，沸点86.6℃；PbO不溶于稀硫酸
    （1）第①步滤渣主要成分有SiO2、PbO （填化学式），实验室萃取操作用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯．
    （2）第③步萃取时，锗的萃取率与V水相/V有机相（水相和有机相的体积比）的关系如图所示，从生产成本角度考虑，较适宜的V水相/V有机相的值为8．
    （3）第④步加入盐酸作用中和NaOH，作反应物，抑制GeCl4水解（答两点即可）．
    （4）第⑤步反应的化学方程式GeCl4+（n+2）H2O=GeO2?nH2O+4HCl．
    （5）检验GeO2•nH2O是否洗涤干净的操作是取最后一次洗涤液于试管中，往其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，则说明洗涤干净．若产生白色沉淀，则说明未洗涤干净．
    （6）GeO2产品中通常混有少量SiO2．取样品5.4g，测得其中氧原子的物质的量为  0.105mol，则该样品中GeO2的物质的量为0.050 mol．

    分析 含锗烟尘中含有ZnO、PbO、CeO2、SiO2，加入稀硫酸过滤，溶解的有ZnO、CeO2，第①步中不溶于稀硫酸的滤渣主要成分有SiO2、PbO，滤液中加入有机萃取剂萃取得到有机层萃取层中加入氢氧化钠进行反萃取得到水层，加入盐酸得到GeCl4，加入纯水过滤得到GeO2•nH2O，加热分解得到GeO2；
    （1）根据题目中的流程可以看出第①步中不溶于稀硫酸的滤渣主要成分有SiO2、PbO，实验室萃取操作用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯．
    （2）第③步萃取时，从生产成本角度考虑，由图可知有机萃取剂的用量在V水相/V有机相的值为8时比V水相/V有机相的值为4时少，此时萃取率处于较高水平，而有机萃取剂较贵，故V水相/V有机相的值为8时较适宜．
    （3）第④步加入盐酸作用为中和NaOH，作反应物，抑制GeCl4水解．
    （4）第⑤步反应GeCl4水解得到氯化氢和GeO2?nH2O；
    （5）检验GeO2•nH2O是否洗涤干净的操作是取最后一次洗涤液于试管中，检验是否含有氯离子设计实验验证；
    （6）设GeO2的物质的量为xmol，SiO2的物质的量为ymol，依据蒸馏和原子守恒列式计算：2（x+y）=0.105  105x+60y=5.4，解得x=0.050，故该样品中GeO2的物质的量为0.050mol．

    解答 解：（1）根据题目中的流程可以看出，含锗烟尘中含有ZnO、PbO、CeO2、SiO2，加入稀硫酸过滤，溶解的有ZnO、CeO2，第①步中不溶于稀硫酸的滤渣主要成分有SiO2、PbO，实验室萃取操作用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯；
    故答案为：SiO2、PbO；分液漏斗、烧杯；
    （2）第③步萃取时，从生产成本角度考虑，由图可知有机萃取剂的用量在V水相/V有机相的值为8时比V水相/V有机相的值为4时少，此时萃取率处于较高水平，而有机萃取剂较贵，从生产成本角度考虑，故V水相/V有机相的值为8时较适宜；
    故答案为：8；
    （3）第④步加入盐酸作用为中和NaOH，作反应物，同时抑制GeCl4水解；
    故答案为：中和NaOH，作反应物，抑制GeCl4水解；
    （4）第⑤步反应是GeCl4水解得到氯化氢和GeO2?nH2O，反应的化学方程式：GeCl4+（n+2）H2O=GeO2?nH2O+4HCl；
    故答案为：GeCl4+（n+2）H2O=GeO2?nH2O+4HCl；
    （5）检验GeO2•nH2O是否洗涤干净的操作是：取最后一次洗涤液于试管中，往其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，则说明洗涤干净．若产生白色沉淀，则说明未洗涤干净；
    故答案为：取最后一次洗涤液于试管中，往其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，则说明洗涤干净．若产生白色沉淀，则说明未洗涤干净；
    （6）GeO2产品中通常混有少量SiO2．取样品5.4g，测得其中氧原子的物质的量为0.105mol，设GeO2的物质的量为xmol，SiO2的物质的量为ymol，
    2（x+y）=0.105 
     105x+60y=5.4，
    解得x=0.050，
    故该样品中GeO2的物质的量为0.050mol．
    故答案为：0.050．

    点评 本题考查了物质分离和提纯的方法和实验设计，实验分析，实验现象的理解，流程和图象的特征分析，物质性质是解题关键，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    20．下列微粒在溶液中的还原性和氧化性强弱顺序如下：还原性HSO3-＞I-，氧化性IO3-＞I2＞SO${\;}_{4}^{2-}$．向含有xmolNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示，则x=3mol．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．如图所示为PTC元件（热敏电阻）的主要成分--钡钛矿晶体结构，该结构是具有代表性的最小重复单位．该晶体经X射线分析鉴定，重复单位为正方体，边长a=403.1pm，顶点位置为Ti4+所占，体心位置为Ba2+所占，所有棱心位置为O2-所占．
    （1）写出晶体的化学式BaTiO3；
    （2）若将Ti4+置于晶胞的体心，Ba2+置于晶胞的顶点，则O2-处于立方体的什么位置？面心；
    （3）在该物质的晶体中，每个Ti4+周围与它最邻近的且距离相等的Ti4+有6在空间呈正八面体形状分布．
    （4）指明Ti4+的氧配位数为6；
    （5）Ba2+和O2-联合组成哪种类型的堆积？面心立方；
    （6）计算该晶体密度3.45g/cm3．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．下列说法正确的是（　　）
    A．标准状况下，1mol水的体积约是22.4升
    B．1molH2所占的体积约是22.4升
    C．标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4升
    D．标准状况下，28g氮气和CO的混合气体的体积约是22.4升

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．下列说法正确的是（　　）
    A．燃料电池的电极包含活性物质，参与电极反应
    B．氢氧燃料电池工作时发出蓝色火焰
    C．铁在干燥的空气中不易生锈，在潮湿的空气中易生锈，主要是因发生电化腐蚀
    D．温度一定时，催化剂不仅可以加快化学反应速率，而且可以改变反应物的转化率

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．2014年8月关于“食盐加碘”的问题被广大医疗专家、沿海居民热议，在社会引起广泛关注．某地市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明．
    产品标准GB5461
    产品等级一级
    配  料食盐、碘酸钾、抗结剂
    碘含量（以I计）20～50mg/kg
    （1）碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平化学方程式（将化学计量数填于空白处）：
    1KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O
    （2）上述反应生成的I2用四氯化碳萃取．向碘的四氯化碳溶液中加入酸化的Na2SO3稀溶液，将I2还原，以回收四氯化碳．
    ①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+；
    ②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为：
    a．将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中；
    b．加入适量Na2SO3稀溶液；
    c．分离出下层液体．
    以上设计中遗漏的操作及在上述步骤中的位置是在步骤b后，增加操作：将分液漏斗充分振荡后静置．
    （3）已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-．某学生测定食用精制盐的碘含量，其步骤为：
    a．准确称取wg食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；
    b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO3与KI反应完全；
    c．以淀粉溶液为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10-3 mol/L的Na2S2O3溶液10.0mL，恰好反应完全．
    ①判断c中反应恰好完全所依据的现象是滴最后一滴溶液，由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色．
    ②b中反应所产生的I2的物质的量是1.0×10-5mol．
    ③根据以上实验和包装袋说明，所测精制盐的碘含量是（以含w的代数式表示）$\frac{423}{w}$mg/kg．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    18．（1）下面是实验室制氯气的化学方程式：MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O．
    已知标准状况下有1.12LCl2生成，则消耗的HCl的物质的量为0.2mol，被氧化的HCl的物质的量为0.1mol．
    （2）在标准状况下，42.6g氯气的体积是13.44L．将其完全与铁化合，需要铁的物质的量是0.4mol．将生成的固体全部溶于水，配成500mL溶液，则该溶液中溶质的物质的量浓度是0.8mol/L．将此溶液取出50mL加水配制成200mL溶液，则其物质的量浓度是0.2mol/L．

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    15．高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂．其生产工艺流程如图1：

    请同答下列问题：
    （1）写出向KOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式：2OH-+Cl2═ClO-+Cl-+H2O．
    （2）在溶液Ⅰ中加入KOH固体的目的是AC（填编号）．
    A．为下一步反应提供碱性的环境
    B．使KClO3转化为KClO
    C．与溶液Ⅰ中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
    D．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
    （3）从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后，还会有副产品KNO3、KCl，则反应③中发生反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O．每制得59.4g K2FeO4，理论上消耗氧化剂的物质的量为0.45mol．
    （4）高铁酸钾（K2FeO4）作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，配平该反应的离子方程式：4FeO42-+10H2O?4Fe（OH）3（胶体）+3O2↑+8OH-．
    （5）从环境保护的角度看，制备K2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图2所示．电解过程中阳极的电极反应式为Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O．
    （6）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为碱溶液，其反应式为3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH$?_{放电}^{充电}$3Zn+2K2FeO4+8H2O，放电时电池的负极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn（OH）2．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．短周期元素X、Y、W、Q在元素周期表中位置如图所示．下列说法正确的是（　　）
    A．元素X与元素Y可形成多种化合物
    B．原子半径的大小顺序为：X＞Y＞W＞Q
    C．还原性：W2-＜Q-
    D．元素W的最高价氧化物对应水化物的酸性比Q的强

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