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【題目】某工廠利用褐煤煙灰(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的熔點為-49.5℃,沸點是84℃。

(1)寫出二氧化鍺與碳酸鈉焙燒時發(fā)生反應的化學方程式__________________________

(2)用水浸取焙燒物長達2小時的目的是____________________________。

(3)調節(jié)pH可選用的試劑溶液a________(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________(填化學式)。

(5)酸化至溶液中鹽酸濃度為5.3mol·L-1時有利于生成四氯化鍺,寫出該反應的化學方程式___________________________

(6)操作“X”的名稱為__________。

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

【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Na2CO3NaOH焙燒,GeO2是一種難溶于水的偏弱酸性的兩性氧化物,發(fā)生反應為GeO2+Na2CO3Na2GeO3+CO2SiO2轉化為Na2SiO3,Al2O3轉化為2NaAlO2C在高溫下焙燒轉化為CO2,焙燒后的產物加水浸取2小時,得到含有Na2GeO3、Na2SiO3、NaAlO2的混合和浸出液,向浸出液中加入鹽酸調節(jié)溶液的pH值,使Na2SiO3、NaAlO2分別轉化為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,向濾液加入7mol/LHCl酸化,發(fā)生反應:Na2GeO3+6HCl=2NaCl+3H2O+GeCl4,使Na2GeO3轉化為GeCl4,根據(jù)已知信息,GeCl4的熔點為-49.5℃,沸點是84℃,其沸點較低,從溶液中分離出GeCl4,可以通過蒸餾操作操作完成,,GeCl4與水發(fā)生水解反應轉化為GeO2nH2O,在進行加熱去除結晶水獲得高純度的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)反應流程可知,碳酸鈉與二氧化鍺反應生成鍺酸鈉和二氧化碳,反應的化學方程式為:GeO2+Na2CO3Na2GeO3+CO2;

(2)用水浸取焙燒物長達2小時的目的是為了提高含鍺化合物的浸出率;

(3)根據(jù)分析,調節(jié)pH的目的是為了出去含硅和鋁元素的雜質,Na2SiO3NaAlO2在酸性條件下均可轉化為沉淀,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)向濾液加入7mol/LHCl酸化,使Na2GeO3轉化為GeCl4,GeO2是一種難溶于水的偏弱酸性的兩性氧化物,類比氫氧化鋁的性質,則H2GeO3能夠與氯化氫反應生成生成物為GeCl4、NaCl和水,反應的化學方程式為:Na2GeO3+6HCl=2NaCl+3H2O+GeCl4

(6)結合已知信息,GeCl4的熔點為-49.5℃,沸點是84℃,其沸點較低,從溶液中分離出GeCl4,可以通過蒸餾操作操作完成,操作“X”的名稱為蒸餾;

(7)GeCl4與水發(fā)生水解反應轉化為GeO2nH2O,另一種產物為HCl,反應的化學方程式為GeCl4 + (2+n)H2O = 4HCl+GeO2nH2O

練習冊系列答案
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符合圖中關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

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(3)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+的物質的量濃度為___________(忽略混合前后溶液體積的變化)。

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試回答下列問題:

(1)分別寫出丁醇、丁酸與Na反應的化學方程式:

丁醇+鈉:___________________________________;

丁酸+鈉:________________________________________。

預計上述化學反應的速率:v(丁醇)________v(丁酸)(填“>”或“<”)。

(2)寫出丁酸與丁醇的酯化反應,并注明反應條件________________________________

(3)寫出丁醇在Ag催化下與O2的反應______________________

(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,請說明理由____________________(若能,此空不填)

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已知:Ⅰ.RCHO+R’CH2CHO+H2O

Ⅱ.R、R′可表示烴基或氫原子)

.A為飽和一元醇,其氧的質量分數(shù)約為34.8%,請回答:

1C中官能團的名稱為_____,該分子中最多有_____個原子共平面。

2D與苯甲醛反應的化學方程式為_____。

3)③的反應類型是____。

4PVAc的結構簡式為____

5)寫出與F具有相同官能團的同分異構體的結構簡式____(任寫一種)。

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

a.PM 2.5主要來源于火力發(fā)電、工業(yè)生產、汽車尾氣排放等過程

b.PM 2.5顆粒小所以對人體無害

c.直徑介于1~2.5μm的顆粒物分散到空氣中可形成膠體

d.推廣使用電動汽車,可以減少PM2.5的污染

(2)北京科研工作者用五年時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用廣泛的CaSO4Ca(NO2)2。

①CaSO4可以調節(jié)水泥的硬化時間,尾氣中SO2與石灰乳反應生成CaSO4的化學方程式為_______________________________________________________。

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(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在加熱過程中發(fā)生分解的失重曲線如下圖所示已知失重曲線上的a點為樣品失重4.0% 的殘留固體,a點固體表示為PbOxmPbO2·nPbO,列式計算x值和m:n。(結果保留一位小數(shù))(要求寫出計算過程)。____________

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