【題目】鍺是重要的稀缺戰(zhàn)略資源,廣泛應(yīng)用于眾多國防軍工及民用領(lǐng)域,屬于我國戰(zhàn)略收儲(chǔ)金屬。某科研課題采用的提取鍺技術(shù)路線為:低品位鍺精礦-(次亞磷酸鈉熱還原-真空揮發(fā)富集)-揮發(fā)產(chǎn)物高品位還原鍺精礦-堿氧化預(yù)處理-鹽酸蒸餾提純-高純四氯化鍺-高純二氧化鍺。

1在周期表中金屬與非金屬的分界處,可以找到半導(dǎo)體材料,如Si、 等,半導(dǎo)體器件的研制正是開始于 ,后來發(fā)展到研制與它同族的 。三種元素依次是_______(填標(biāo)號(hào))。

aGe Si Ge

bGe Ge Si

cC Si Ge

2請(qǐng)配平次亞磷酸鈉熱還原反應(yīng)的化學(xué)方程式并在括號(hào)內(nèi)注明反應(yīng)條件:

___NaH2PO2·H2O+GeO2 ___Na4P2O7+___H2O+___GeO↑+___H3PO4,_____________

3高品位還原鍺精礦堿氧化預(yù)處理過程的產(chǎn)物是鍺酸鈉,請(qǐng)寫出該過程的化學(xué)反應(yīng)方程式:____________________________________________

4高純二氧化鍺含量采用碘酸鉀滴定法進(jìn)行分析。稱取3.600g高純二氧化鍺樣品,采用氫氧化鈉在電爐上溶樣,次亞磷酸鈉加熱還原,然后以淀粉為指示劑,用碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.6000mol/L)滴定,消耗的碘酸鉀體積為19.00mL。[20℃以下,次亞磷酸鈉不會(huì)被碘酸鉀和碘氧化]

①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_____________________________。

②此樣品中二氧化鍺含量是_________。(保留四位有效數(shù)字)

5用氫氣還原GeO2可制得金屬鍺。其反應(yīng)如下:

GeO2+ H2= GeO+ H2O

GeO+ H2= Ge+ H2O

GeO2+ 2H2= Ge+ 2H2O

反應(yīng)式③ΔH=+13750 kJ/mol ,ΔS=+15600J/(K·mol),則還原反應(yīng)的溫度一般控制在_________范圍內(nèi)。[已知GeO700℃會(huì)升華,T(K)=t(℃)+273]

6鍺在硝酸中的溶解速度受硝酸濃度、攪拌速度、溫度等因素影響。如圖,鍺溶解速度有一最大值,硝酸的濃度小于此值時(shí),隨濃度增加溶解速度增加,反之降低,這是由于硝酸濃度高時(shí)_________加劇所致。

【答案】 b 4 8 1 5 8 2 反應(yīng)條件:氮?dú)?/span> 900~1000℃ GeO + H2O2 + 2NaOH = Na2GeO3 + 2H2O 溶液變?yōu)樗{(lán)色,且30s內(nèi)不褪色 99.75% 608~700 鈍化

【解析】試題分析:本題以提取鍺的流程為載體,考查流程的分析,氧化還原反應(yīng)方程式的配平,指定情境下方程式的書寫,氧化還原反應(yīng)的滴定,化學(xué)反應(yīng)自發(fā)性的判斷,元素周期表的應(yīng)用

1在周期表中金屬與非金屬的分界處,可找到半導(dǎo)體材料,如Si、Ge,半導(dǎo)體器件的研制正是開始于Ge,后來發(fā)展到研制與它同族的Si,答案選b。

2反應(yīng)中P元素的化合價(jià)由+1價(jià)升至+5價(jià),化合價(jià)升高4,Ge元素的化合價(jià)由+4價(jià)降至+2價(jià),化合價(jià)降低2,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒可配平為:4NaH2PO2·H2O+8GeO2=Na4P2O7+5H2O+8GeO↑+2H3PO4。根據(jù)流程,反應(yīng)條件為:氮?dú)狻?/span>900~1000℃。

3高品位還原鍺精礦主要成分為GeO,堿氧化預(yù)處理加入NaOH、H2O2、H2O,兩者作用生成Na2GeO3,GeO被氧化成Na2GeO3,則H2O2被還原成H2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:GeO+2NaOH+H2O2=Na2GeO3+2H2O。

4根據(jù)滴定過程,次亞磷酸鈉將GeO2還原為GeO,KIO3GeO氧化,自身被還原成I-,GeO被完全消耗,再滴入KIO3溶液,KIO3I-發(fā)生歸中反應(yīng)生成I2,I2遇淀粉呈藍(lán)色,滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象:溶液變?yōu)樗{(lán)色,且30s內(nèi)不褪色。

根據(jù)得失電子守恒,2nGeO2=6nKIO3),nGeO2=3nKIO3=30.6mol/L0.019L=0.0342mol,mGeO2=0.0342mol105g/mol=3.591g,樣品中GeO2含量為100%=99.75%。

5使還原反應(yīng)進(jìn)行,反應(yīng)ΔG=ΔH-TΔS=+13750kJ/mol-15.6kJ/K·molT0,T881K,即溫度高于881-273=608℃,由于GeO700℃會(huì)升華,所以還原反應(yīng)的溫度一般控制在608~700℃范圍內(nèi)。

6GeAl在周期表中處于對(duì)角線,Ge的性質(zhì)與Al相似,HNO3濃度高時(shí),Ge的溶解速率隨濃度增加而降低,這是由于HNO3濃度高時(shí)鈍化加劇所致。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】聚合物(W是鏈接中的部分結(jié)構(gòu))是一類重要的功能高分子材料.聚合物是其中的一種,轉(zhuǎn)化路線如下:

已知:①A中官能團(tuán)不在同一個(gè)碳原子上。

③R1CH=CHR2+R3CH=CHR4R1CH=CHR4+R2CH=CHR3(R表示烴基或氫原子)。

(1)B所含的官能團(tuán)名稱是__________。

(2)E的名稱是__________,G生成H的反應(yīng)類型是__________。

(3)寫出D生成E的化學(xué)方程式是______________________。

(4)X的結(jié)構(gòu)簡式_______________。

(5)E存在多秧同分異構(gòu)體,與E具有相同官能團(tuán)且不能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的同分異構(gòu)體有__________種(不考慮立體結(jié)構(gòu),不含E)。其中符合核磁共振氫譜中峰面積之比3:3:2 的結(jié)構(gòu)簡式________________________。

(6)以CH3CH2OH為原料(無機(jī)試劑任選)合成環(huán)丁烯,試寫出合成流程圖______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列物質(zhì)見光不會(huì)分解的是(
A.HClO
B.NH4Cl
C.濃HNO3
D.H2O2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某校學(xué)生課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,用來驗(yàn)證一氧化碳具有還原性。已知堿石灰的成分是氫氧化鈉和氧化鈣的混合物;炭與水蒸氣在高溫條件下發(fā)生以下反應(yīng):C + H2O(g) CO + H2;卮鹣铝袉栴}:

(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____________________。

(2)裝置B中最適宜的試劑是________。

(3)若實(shí)驗(yàn)中沒有裝置C,使裝置B與裝置D直接相連,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的影響是:____________。

(4)裝置D中黑色固體為____(填名稱),反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。

(5)按照如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),首先進(jìn)行的操作是_____________。

(6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的____________現(xiàn)象,可證明CO具有還原性,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________。

(7)若要根據(jù)裝置F中澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象確認(rèn)一氧化碳具有還原性,應(yīng)在上圖裝置________之間連接下圖中的__裝置(填序號(hào))。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1如下圖所示,左室容積為右室的兩倍,溫度相同,現(xiàn)分別按照如圖所示的量充入氣體,同時(shí)加入少量固體催化劑使兩室內(nèi)氣體充分反應(yīng)達(dá)到平衡,打開活塞,繼續(xù)反應(yīng)再次達(dá)到平衡,下列說法正確的是_____

A.第一次平衡時(shí),SO2的物質(zhì)的量右室更多

B.通入氣體未反應(yīng)前,左室壓強(qiáng)和右室一樣大

C.第一次平衡時(shí),左室內(nèi)壓強(qiáng)一定小于右室

D.第二次平衡時(shí),SO2的總物質(zhì)的量比第一次平衡時(shí)左室SO2的物質(zhì)的量的2倍還要多

2NH3合成常見的化肥尿素【化學(xué)式為CO(NH2)2】分為三步,其中第一步為:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) ΔH= -159.5kJ/mol,對(duì)于這個(gè)反應(yīng),在2L等容密閉容器中充入2molNH31molCO2,平衡時(shí)放出127.6kJ的熱量,若反應(yīng)溫度不變,在該容器中充入2.8molNH31.4molCO2,到達(dá)平衡時(shí),cNH3)為___________。

3①室溫下,在0.5mol/L純堿溶液中加入少量水,由水電離出的c(H+)×c(OH)_________。(填變大、變小、不變

②已知KspAg2CrO4=1.0×1012,向0.2mol/LAgNO3溶液中加入等體積的0.00008mol/LK2CrO4溶液,則溶液中的c(CrO42)=___________。

③室溫下,0.1mol/LNaHCO3溶液的pH______0.1mol/LNa2SO3溶液的pH值(填“>”、“<”、“=”)已知:

H2CO3

K1=4.3×107

K2=5.6×1011

H2SO3

K1=1.54×102

K2=1.02×107

4有一種可充電電池Na—Al/FeS,電池工作時(shí)Na+的物質(zhì)的量保持不變,并且是用含Na+的導(dǎo)電固體作為電解質(zhì),已知該電池正極反應(yīng)式為2Na++FeS+2e=Na2S+Fe,則該電池在充電時(shí),陽極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是____________,放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)式為__________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)下列五種短周期元素的電離能數(shù)據(jù)(單位:kJ/mol),回答下面各題。

元素代號(hào)

I1

I2

I3

I4

I5

Q

800.6

2427.1

3659.7

25025.8

32826.7

R

495.8

4562

6910.3

9543

13354

S

577.5

1816.7

2744.8

11577

14842

T

1402.3

2856

4578.1

7475.0

9444.9

U

2080.7

3952.3

6122

9371

12177

1在這五種元素中,最可能處于同一族的兩種元素是_________(填元素符號(hào)),S元素最可能是_____區(qū)元素

2基態(tài)Q元素原子的價(jià)電子排布式是____________。QT同周期;衔QTT元素的化合價(jià)為_______;第一電離能介于Q、T之間的同周期元素有______種。

3化合物RT3中化學(xué)鍵類型為_______RT3的陰離子的幾何構(gòu)型為________。

4下列元素中,化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)最像U元素的是_____________

A.硼   B.鈹   C.鋰   D.氦   E.碳

5R的某種氧化物X晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞參數(shù)a0.566 nm,X的化學(xué)式為_____;列式并計(jì)算晶體X的密度(g·cm3)_____。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)說法,不正確的是

A. 甲圖四種化合物中“0”內(nèi)A所對(duì)應(yīng)含義的解釋有一個(gè)是錯(cuò)誤的

B. 硝化細(xì)菌體內(nèi)含有甲圖中的四種化合物

C. 若乙圖表示某種酶在不同溫度下催化某反應(yīng)的效果圖,則溫度a>b>c

D. 若乙圖表示不同濃度的某種酶催化某反應(yīng)的效果圖,則酶濃度a>b>c

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【題目】下列關(guān)于熱化學(xué)方程式的說法正確的是

A. H2的燃燒熱為285.8 kJ·mol1,則表示H2燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為:H2(g)+ O2H2O(g) ΔH=285.8 kJ·mol1

B. 中和熱為57.3 kJ·mol1,則NaOH與醋酸反應(yīng)的中和熱可以表示如下:NaOH(aq)+CH3COOH(aq)CH3COONa(aq)+H2O(l) ΔH=57.3 kJ·mol1

C. 已知:C(s,金剛石)+O2(g)CO2(g) ΔH=395.4 kJ·mol1,C(s,石墨)+O2(g)CO2(g) ΔH=393.5 kJ·mol1,則C(s,金剛石)C(s,石墨)ΔH=1.9 kJ·mol1

D. 已知1 mol CH4完全燃燒生成CO2和液態(tài)水放出890.4 kJ的熱量,則該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1 mol電子時(shí)放出的熱量為222.6 kJ

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B、C、D、E、F是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素。A是宇宙中含量最豐富的元素;D與E同主族,且E的原子序數(shù)是D的兩倍;B與D組成的化合物是一種溫室氣體;C元素原子最外層P能級(jí)比S能級(jí)多1個(gè)電子;F原子的最外層電子數(shù)與A相同,其余各層電子均充滿。據(jù)此回答下列問題。

(1)F元素形成的高價(jià)基態(tài)離子的核外電子排布式為____________________________。

(2)E的一種具有強(qiáng)還原性的氧化物分子的VSEPR模型為____________________。

(3)C、D、E元素的第一電離能由大到小排序_________________。(用元素符號(hào)表示)

(4)A和D形成的18電子化合物可將堿性工業(yè)廢水中的CN-氧化為碳酸鹽和氨,相應(yīng)的離子方程式為___________________________。

(5)F與C形成化合物的晶胞如圖所示,該化合物的化學(xué)式為__________,C離子的配位數(shù)是_________。此立方晶體的邊長為a cm,則該晶體密度為__________g/cm3。

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