【題目】某工廠(chǎng)利用褐煤煙灰(主要成分為碳、二氧化鍺，還有少量氧化鋁和二氧化硅)制取純GeO2的主要流程如下：

已知：GeO2是一種難溶于水的偏弱酸性的兩性氧化物，GeCl4的熔點(diǎn)為-49.5℃，沸點(diǎn)是84℃。

(1)寫(xiě)出二氧化鍺與碳酸鈉焙燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________。

(2)用水浸取焙燒物長(zhǎng)達(dá)2小時(shí)的目的是____________________________。

(3)調(diào)節(jié)pH可選用的試劑溶液a是________(填字母)。

A．氨水 B．氫氧化鈉溶液 C．鹽酸 D．碳酸鈉溶液

(4)“濾渣”的主要成分是________(填化學(xué)式)。

(5)“酸化”至溶液中鹽酸濃度為5.3mol·L-1時(shí)有利于生成四氯化鍺，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________________。

(6)操作“X”的名稱(chēng)為__________。

(7)四氯化鍺與高純水反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。

【答案】GeO2+Na2CO3Na2GeO3+CO2↑ 為了提高含鍺化合物的浸出率 C H2SiO3、Al(OH)3 Na2GeO3+6HCl=2NaCl+3H2O+GeCl4 蒸餾 GeCl4+(2+n)H2O=4HCl+GeO2nH2O

【解析】

褐煤煙灰(主要成分為碳、二氧化鍺，還有少量氧化鋁和二氧化硅)加入Na2CO3和NaOH焙燒，GeO2是一種難溶于水的偏弱酸性的兩性氧化物，發(fā)生反應(yīng)為GeO2+Na2CO3Na2GeO3+CO2↑、SiO2轉(zhuǎn)化為Na2SiO3，Al2O3轉(zhuǎn)化為2NaAlO2，C在高溫下焙燒轉(zhuǎn)化為CO2，焙燒后的產(chǎn)物加水浸取2小時(shí)，得到含有Na2GeO3、Na2SiO3、NaAlO2的混合和浸出液，向浸出液中加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH值，使Na2SiO3、NaAlO2分別轉(zhuǎn)化為H2SiO3、Al(OH)3除去，則濾渣主要為為H2SiO3、Al(OH)3，濾液中主要含有Na2GeO3，向?yàn)V液加入7mol/LHCl酸化，發(fā)生反應(yīng)：Na2GeO3+6HCl=2NaCl+3H2O+GeCl4，使Na2GeO3轉(zhuǎn)化為GeCl4，根據(jù)已知信息，GeCl4的熔點(diǎn)為-49.5℃，沸點(diǎn)是84℃，其沸點(diǎn)較低，從溶液中分離出GeCl4，可以通過(guò)蒸餾操作操作完成，，GeCl4與水發(fā)生水解反應(yīng)轉(zhuǎn)化為GeO2nH2O，在進(jìn)行加熱去除結(jié)晶水獲得高純度的GeO2，據(jù)此分析解答。

(1)GeO2是一種難溶于水的偏弱酸性的兩性氧化物，根據(jù)反應(yīng)流程可知，碳酸鈉與二氧化鍺反應(yīng)生成鍺酸鈉和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：GeO2+Na2CO3Na2GeO3+CO2↑；

(2)用水浸取焙燒物長(zhǎng)達(dá)2小時(shí)的目的是為了提高含鍺化合物的浸出率；

(3)根據(jù)分析，調(diào)節(jié)pH的目的是為了出去含硅和鋁元素的雜質(zhì)，Na2SiO3、NaAlO2在酸性條件下均可轉(zhuǎn)化為沉淀，則可選用的試劑溶液a是鹽酸，答案選C；

(4)根據(jù)分析，“濾渣”的主要成分是H2SiO3、Al(OH)3；

(5)向?yàn)V液加入7mol/LHCl酸化，使Na2GeO3轉(zhuǎn)化為GeCl4，GeO2是一種難溶于水的偏弱酸性的兩性氧化物，類(lèi)比氫氧化鋁的性質(zhì)，則H2GeO3能夠與氯化氫反應(yīng)生成生成物為GeCl4、NaCl和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2GeO3+6HCl=2NaCl+3H2O+GeCl4；

(6)結(jié)合已知信息，GeCl4的熔點(diǎn)為-49.5℃，沸點(diǎn)是84℃，其沸點(diǎn)較低，從溶液中分離出GeCl4，可以通過(guò)蒸餾操作操作完成，操作“X”的名稱(chēng)為蒸餾；

(7)GeCl4與水發(fā)生水解反應(yīng)轉(zhuǎn)化為GeO2nH2O，另一種產(chǎn)物為HCl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為GeCl4 + (2+n)H2O = 4HCl+GeO2nH2O。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】向1.0 mol·L－1的甲溶液中逐滴加入1.0 mol·L－1的乙溶液至過(guò)量，產(chǎn)生氫氧化鋁沉淀的質(zhì)量與加入的乙溶液的體積關(guān)系如圖所示。

符合圖中關(guān)系的是下列各組溶液中的(　　)

A. 甲為氯化鋁，乙為氫氧化鈉 B. 甲為氫氧化鈉，乙為氯化鋁

C. 甲為偏鋁酸鈉，乙為鹽酸 D. 甲為氯化鋁，乙為氨水

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】按要求填空：

(1)有相同溫度和壓強(qiáng)下的兩種氣體12C18O和14N2，若兩種氣體的質(zhì)量相同，則兩種氣體所含的質(zhì)子數(shù)之比為__________，若兩種氣體的原子數(shù)相等，則兩種氣體所含中子數(shù)之比_________，若兩種氣體的體積相同，則兩種氣體的密度之比為_________。

(2)10.8 g R2O5中氧原子的數(shù)目為3.01×1023，則元素R的相對(duì)原子質(zhì)量為 ________。

(3)將10 mL1.00 mol/L Na2CO3溶液與10 mL1.00 mol/L CaCl2溶液相混和，則混和溶液中Na+的物質(zhì)的量濃度為___________（忽略混合前后溶液體積的變化）。

(4)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，由CO和CO2組成的混合氣體為6.72 L，質(zhì)量為12 g，此混合物中CO和CO2物質(zhì)的量之比是_________。

(5)在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷的氧化物和CO2，測(cè)得充分煅燒后固體質(zhì)量為2.41g，CO2的體積為1.344L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則鈷氧化物的化學(xué)式為_______________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】已知丁酸跟乙酸具有相似的化學(xué)性質(zhì)，丁醇跟乙醇具有相似的化學(xué)性質(zhì)：CH3CH2CH2CH2OH丁醇　　CH3CH2CH2COOH丁酸　

試回答下列問(wèn)題：

(1)分別寫(xiě)出丁醇、丁酸與Na反應(yīng)的化學(xué)方程式：

丁醇＋鈉：___________________________________；

丁酸＋鈉：________________________________________。

預(yù)計(jì)上述化學(xué)反應(yīng)的速率：v(丁醇)________v(丁酸)(填“＞”或“＜”)。

(2)寫(xiě)出丁酸與丁醇的酯化反應(yīng)，并注明反應(yīng)條件________________________________。

(3)寫(xiě)出丁醇在Ag催化下與O2的反應(yīng)______________________。

(4)判定丁醇能否直接被氧化為丁酸。若能，指出所用氧化劑是什么________(若不能，此空不填)；若不能，請(qǐng)說(shuō)明理由____________________(若能，此空不填)。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】合成具有良好生物降解性的有機(jī)高分子材料是有機(jī)化學(xué)研究的重要課題之一。聚醋酸乙烯酯（PVAc）水解生成的聚乙烯醇（PVA），具有良好生物降解性，常用于生產(chǎn)安全玻璃夾層材料PVB。有關(guān)合成路線(xiàn)如圖（部分反應(yīng)條件和產(chǎn)物略去）。

已知：Ⅰ.RCHO+R’CH2CHO+H2O

Ⅱ.（R、R′可表示烴基或氫原子）

Ⅲ.A為飽和一元醇，其氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為34.8%，請(qǐng)回答：

（1）C中官能團(tuán)的名稱(chēng)為_____，該分子中最多有_____個(gè)原子共平面。

（2）D與苯甲醛反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

（3）③的反應(yīng)類(lèi)型是____。

（4）PVAc的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____。

（5）寫(xiě)出與F具有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式____（任寫(xiě)一種）。

（6）參照上述信息，設(shè)計(jì)合成路線(xiàn)以溴乙烷為原料（其他無(wú)機(jī)試劑任選）合成。____。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列關(guān)于新制氯水的敘述正確的是( )

A.光照新制氯水有氣泡逸出，該氣體是Cl2B.新制氯水放置數(shù)天后酸性減弱

C.新制氯水中只含有Cl2和H2O兩種分子D.新制氯水可使藍(lán)色石蕊試紙先變紅后褪色

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】已知KMnO4與濃HCl在常溫下反應(yīng)能產(chǎn)生Cl2。若用下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)制備純凈、干燥的氯氣，并試驗(yàn)它與金屬的反應(yīng)。每個(gè)虛線(xiàn)框表示一個(gè)單元裝置，其中錯(cuò)誤的是（ ）

A.只有①和②處B.只有②處C.只有②和③處D.只有②③④處

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】目前世界鋰離子電池總產(chǎn)量超過(guò)30億只，鋰電池消耗量巨大，黃石一重點(diǎn)中學(xué)化學(xué)研究小組對(duì)某廢舊鋰離子電池正極材料(圖中簡(jiǎn)稱(chēng)廢料，成份為LiMn2O4、石墨粉和鋁箔)進(jìn)行回收研究，工藝流程如圖：

已知：Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分別為34.2g、12.7g和1.3g。

（1）寫(xiě)岀氫氧化鈉的電子式___。

（2）廢料在用NaOH溶液浸取之前需要進(jìn)行粉碎操作，其目的是___。

（3）廢舊電池可能由于放電不完全而殘留有鋰單質(zhì)，為了安全對(duì)拆解環(huán)境的要求___。

（4）寫(xiě)出反應(yīng)④生成沉淀X的離子方程式___。

（5）己知LiMn2O4中Mn的化合價(jià)為+3和+4價(jià)，寫(xiě)出反應(yīng)②的離子反應(yīng)方程式：___。

（6）生成Li2CO3的化學(xué)反應(yīng)方程式為___。已知Li2CO3在水中的溶解度隨著溫度升高而減小，最后一步過(guò)濾時(shí)應(yīng)___。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】空氣污染問(wèn)題日益引起全民關(guān)注。

（1）PM 2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5μm(1μm＝100nm)的顆粒物。下列說(shuō)法不正確的是_______(填字母代號(hào))。

a．PM 2.5主要來(lái)源于火力發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車(chē)尾氣排放等過(guò)程

b．PM 2.5顆粒小，所以對(duì)人體無(wú)害

c．直徑介于1～2.5μm的顆粒物分散到空氣中可形成膠體

d．推廣使用電動(dòng)汽車(chē)，可以減少PM2.5的污染

（2）北京科研工作者用五年時(shí)間研究出利用石灰乳除工業(yè)燃煤尾氣中的硫(SO2、SO3)和氮(NO、NO2)的新工藝，該新工藝既能凈化尾氣，又能獲得應(yīng)用廣泛的CaSO4和Ca(NO2)2。

①CaSO4可以調(diào)節(jié)水泥的硬化時(shí)間，尾氣中SO2與石灰乳反應(yīng)生成CaSO4的化學(xué)方程式為_______________________________________________________。

②Ca(NO2)2可制成混凝土防凍劑、鋼筋阻銹劑等。尾氣中NO、NO2與石灰乳反應(yīng)生成Ca(NO2)2的化學(xué)方程式為__________________________________________。

（3）空氣中的鉛污染可用火焰原子吸收分光光度法分析。已知PbO2在加熱過(guò)程中發(fā)生分解的失重曲線(xiàn)如下圖所示，已知失重曲線(xiàn)上的a點(diǎn)為樣品失重4.0% 的殘留固體，若a點(diǎn)固體表示為PbOx或mPbO2·nPbO，列式計(jì)算x值和m：n值。(結(jié)果保留一位小數(shù))(要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。____________

。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案