[题目]锗是一种重要的战略资源.在半导体.航空航天测控等领域都有着广泛的应用.下图是以一种锗矿主要成分为..为原料制备锗的工艺流程:已知:为两性氧化物.“萃取时用的萃取剂在本实验条件下对有很好的选择性.的熔.沸点分别为..极易水解放热.“蒸馏过程中发生的反应为.(1)锗在元素周期表中的位置为第周期第族.(2)“粉碎的目的是 .(3)“焙烧 � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】锗是一种重要的战略资源，在半导体、航空航天测控等领域都有着广泛的应用。下图是以一种锗矿主要成分为、、为原料制备锗的工艺流程：

已知：

为两性氧化物。

“萃取”时用的萃取剂在本实验条件下对有很好的选择性。

的熔、沸点分别为、，极易水解放热。

“蒸馏”过程中发生的反应为。

(1)锗在元素周期表中的位置为第_________周期第________族。

(2)“粉碎”的目的是_______________________。

(3)“焙烧”过程中发生反应的化学方程式为________________。

(4)“滤渣”的成分为________________填化学式，“水相”中的阳离子除了和外，还有__________________填离子符号。

(5)“萃取”时，锗的萃取率与水相与有机相的体积比的关系如图所示，从生产成本的角度考虑，最适宜的为______________填序号。

(6)“水解”时反应的化学方程式为_________________，该步实验操作必须在冰盐浴中进行的原因除了有利于水解反应正向进行外，还有______________。

(7)假设流程中每步都没有锗元素损失，若锗含锗经提纯得到的锗，则杂质元素的脱除率为_____________用含a、b、c的式子表示。已知：杂质元素的脱除率

【答案】四 ⅣA 增大反应物的接触面积，加快酸浸反应速率 SiO2 Cu2+ C GeCl4+(n+2)H2O=GeO2nH2O↓+4HCl 防止温度高时，GeCl4挥发 ×100％

【解析】

以锗矿主要成分为、、为原料进行粉碎煅烧将硫元素转化为二氧化硫脱硫，转化为多种氧化物（主要为GeO2、Fe2O3、CuO、SiO2）的混合物，再利用硫酸酸浸，进行溶解，其中二氧化硅不与硫酸反应，过滤后得到含有Ge4+、Fe3+、Cu2+的滤液，加入萃取剂将Ge4+转移至萃取剂中，进行分液，将Fe3+、Cu2+与Ge4+进行分离除去，向含有Ge4+的有机液中加入氢氧化钠溶液，再次进行分液，将Ge4+从有机溶剂中分离出来并反应：Ge4++6OH-═GeO32-+3H2O转化为含Na2GeO3的溶液，向溶液中加入盐酸中和多余的碱并与Na2GeO3反应并蒸馏，“蒸馏”过程中的反应为：Na2GeO3+6HCl═2NaCl+GeCl4+3H2O，得到GeCl4，向GeCl4中加入高纯水，发生的水解反应为GeCl4+(n+2)H2O=GeO2nH2O↓+4HCl，然后过滤得到母液和GeO2nH2O，将GeO2nH2O烘干得到高纯的GeO2，高温下，用氢气还原GeO2转化为Ge。

(1)利用元素周期表，根据与碳元素同族，判断锗元素在周期表的位置；

(2)根据加快反应速率的方法，分析考虑；

(3)“焙烧”的目的是为了将锗矿中的主要成分转化为氧化物；

(4)结合物质性质，分析“焙烧”后的产物与硫酸的反应；

(5)由图像分析，水相与有机相的体积比为小于8时对锗的萃取率影响不大，从生产成本的角度考虑有机萃取剂使用越少越成本可降低；

(6) 结合流程中过滤、洗涤后得到的及水解原理书写方程式，结合题中提供信息分析原因；

(7)根据题中已知信息计算出理论上脱除杂质元素的质量及实际脱除杂质元素的质量，则杂质元素的脱除率=×100%。

(1)由碳、硅、锗同族可知，锗在周期表中位于第四周期第ⅣA族；

(2)粉碎”的目的是增大反应物的接触面积，加快酸浸反应速率；

(3)结合“焙烧”后产生可知氧气参与了反应，再结合Ge的最高价为可知产物还有，反应的化学方程式为；

(4) “焙烧”后得到的固体为、CuO、、，只有不与硫酸反应。结合信息可知，水相中阳离子为、和，而进入了有机相中；

(5)从生产成本的角度考虑，应该在萃取率下降不多的情况下使萃取剂的体积尽可能的小，故选C；

(6)结合流程中过滤、洗涤后得到的及水解原理书写方程式为；结合信息可知该水解反应放热会导致体系温度升高而使挥发导致产率下降；

(7) 若锗含锗经提纯得到的锗，杂质的百分含量=1-b%，理论上脱除杂质元素的质量=kg，实际脱除杂质元素的质量=(a-c)kg，则杂质元素的脱除率=×100%=。

练习册系列答案

快乐假期高考状元假期学习方案寒假系列答案

创新学习寒假作业东北师范大学出版社系列答案

寒假零距离系列答案

高效中考安徽师范大学出版社系列答案

新编高中假期作业四川师范大学电子出版社系列答案

授之以渔中考复习方案系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】下表为某机物与对应试剂的反应现象或是否反应，则这种有机物可能是（）

试剂	钠	溴的四氯化碳溶液	新制悬浊液	乙酸
现象或是否反应	放出气体	褪色	逐渐溶解	不反应

A.B.

C.D.

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】硫单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用，而直接排放会对环境造成危害。

I.已知：重晶石高温缎烧可发生一系列反应，其中部分反应如下：

已知：

则： _____________；

的尾气处理通常有以下几种方法：

(1)活性炭还原法反应原理：恒温恒容时反应进行到不同时间测得各物质的浓度如上图：

反应速率表示为_________________；

时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是________________________；

时，平衡常数_____________。

(2)亚硫酸钠吸收法

溶液吸收的离子方程式为____________

常温下，当吸收至时，吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是_______填序号

水电离出

(3)电化学处理法

如下图所示，Ⅰ电极的反应式为___________________；

当电路中转移时较浓尚未排出，交换膜左侧溶液中增加_______mol离子．

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】三氯硅烷(SiHCl3)在空气中极易燃烧，易与水反应生成两种酸，主要用于生产多晶硅、硅油等，熔点为-134℃、沸点为31.8℃。已知氯化氢气体在加热条件下可与单质硅反应得到三氯硅烷，某同学利用如图装置制备一定量的三氯硅烷(加热装置均省略)。

（1）制备HCl气体的方法之一是将浓硫酸与浓盐酸混合，下列性质与制备原理无关的是______(填字母)，B装置的作用是_________________，冰盐水的作用是_________________

A.浓硫酸具有脱水性 B.浓硫酸具有吸水性

C.盐酸具有挥发性 D.气体的溶解度随温度升高而降低

（2）实验开始后，首先要通入一段时间的HCl气体后才能对C处试剂加热，目的是：①排出装置中空气，防止硅与氧气反应，② _____________________。该套实验装置有两处明显的错误：①E中会产生倒吸，② ____________________。E装置的用途是_______________________。