题目内容

回收再利用锗产品加工废料，是生产GeO2的重要途径，其流程如下图：

（1）Ge2+与氧化剂H2O2反应生成Ge4+，写出该反应的离子方程式                。
（2）蒸馏可获得沸点较低的GeCl4，在此过程中加入浓盐酸的原因是                       。实验室蒸馏操作时常用的玻璃仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、      、       、接收管、锥形瓶等。
（3）GeCl4水解生成GeO2·nH2O，此过程用化学方程式可表示为                                     。
温度对GeCl4的水解率产生的影响如图1所示，其原因是                  。 为控制最佳的反应温度，实验时可采取的措施为       （填序号）。

A．用冰水混合物      B．49℃水浴      C．用冰盐水
（4）结合Ge在元素周期表中的位置及“对角线”法则，分析GeO2溶解率随pH 变化的原因                        ，用离子方程式表示pH＞8时GeO2溶解率增大可能发生的反应                             。

pH
4
5
6
7
8
9
溶解率/%
47.60
32.53
11.19
5.27
1.96
8.85
 

（15分）（1）Ge2++H2O2+2H+=Ge4++2H2O（2分）
（2）抑制GeCl4水解   温度计  冷凝管（各1分）
（3）GeCl4+ (2+n) H2O = GeO2·nH2O↓+ 4HC1  该水解反应是一个放热反应    C（各2分）
（4）二氧化锗具有两性      GeO2+2OH－­= GeO32－+H2O （各2分）

解析试题分析：（1）锗元素由+2升为+4价，则 Ge2+是还原剂，H2O2是氧化剂，氧元素由—1降为—2价，则还原产物为H2O，根据电子、电荷和原子守恒配平，则Ge2++H2O2+2H+=Ge4++2H2O；（2）GeCl4是强酸弱碱盐，在水溶液中能水解，加入浓盐酸能使其水解平衡左移，抑制其水解，防止其变质；蒸馏主要用到的仪器是酒精灯、蒸馏烧瓶、铁架台、温度计、冷凝管、接收器、锥形瓶；（3）GeO2·nH2O是水解产物，设其系数为1，根据锗原子、氯原子、氢原子、氧原子守恒，则该水解反应为GeCl4+ (2+n) H2O = GeO2·nH2O+ 4HC1；读图，升高温度，GeCl4的水解率减小，前者能使平衡向吸热反应方向移动，后者说明平衡向逆反应方向移动，则逆反应是吸热反应，所以正反应速率是放热反应；读图可知，—12℃时GeCl4的水解率最高，所得产品的产率最大；冰水混合物的温度约为0℃，故A错误；49℃时GeCl4的水解率最小，所得产品的产率最小，故B错误；冰盐水的温度可能为—12℃，故C正确；（4）铝、锗均位于元素周期表中金属与非金属交界线附近，铝是锗左上角相邻元素，则锗的性质与铝相似，由此推断GeO2与Al2O3相似，都是两性氧化物；由于Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Al2O3+2OH－=2AlO2－+H2O，由此可仿写出GeO2+4H+=Ge4++2H2O、GeO2+2OH－=GeO32－+H2O，前者是pH<8时GeO2溶解率增大的主要原因，后者是pH>8时GeO2溶解率增大的主要原因。
考点：考查回收再利用加工废料生产物质的工艺流程题，涉及主要流程的离子方程式、解释盐溶液中加入浓盐酸的原因、蒸馏使用的仪器、盐类水解的化学方程式、控制温度的方法、根据表格信息解释二氧化锗溶解率与pH的关系、两性氧化物溶于强碱的离子方程式等。

练习册系列答案
相关题目

某企业以辉铜矿为原料生产碱式碳酸铜，工艺流程如下所示：

已知：[Cu(NH3)4]2+(aq) Cu2+(aq) + 4NH3(aq)根据以上工艺流程，下列说法不正确的是

A．气体X中含有SO2
B．为实现溶液C到溶液D的转化，加NH3·H2O至红棕色沉淀刚好完全，过滤即可
C．蒸氨过程发生总反应的化学方程式为：[Cu(NH3)4 ]Cl2 + H2OCuO + 2HCl↑+ 4NH3↑
D．在制备产品时，溶液D中不直接加入Na2CO3溶液的原因是游离的Cu2+浓度太低

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。其生产工艺如下：

已知：①2KOH + Cl2 =" KCl" + KClO + H2O（条件：温度较低）
②6KOH + 3Cl2 =" 5KCl" + KClO3 + 3H2O（条件：温度较高）
（1）该生产工艺应在             （填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行；
（2）写出工业上制取Cl2的化学方程式                                            ；
（3）在“反应液I”中加KOH固体的目的是                             ：
（4）加入硝酸铁溶液生成反应液Ⅱ的化学方程式：                                
（5）从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后，会有副产品                            （写化学式），它们都是重要的化工产品，具体说出其中一种物质的用途             。
（6）将适量K2FeO4溶解于pH＝4.74的溶液中，配制成c(FeO42－) ＝1.0 mmol·L－1的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c(FeO42－)的变化，结果见图。该实验的目的是            ；发生反应的△H      0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

焦亚硫酸钠（Na2S2O5）常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下：

已知：反应Ⅱ包含2NaHSO3Na2S2O5＋H2O等多步反应。
（1）实验室制取氨气的化学方程式：          。
（2）反应I的化学方程式为：          。
（3）“灼烧”时发生反应的化学方程式：          。
（4）已知Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2，其离子方程式为：          。
（5）副产品X的化学式是          。
（6）为了减少产品Na2S2O5中杂质含量，需控制反应Ⅱ中气体与固体的物质的量之比约为     。检验产品中含有碳酸钠杂质所需试剂是    （填编号）
①酸性高锰酸钾       ②品红溶液       ③澄清石灰水  
④饱和碳酸氢钠溶液   ⑤NaOH          ⑥稀硫酸

锰锌铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。现以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：

(1)酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为_______。
(2)活性铁粉除汞时，铁粉的作用是______ (填“氧化剂”或“还原剂”或“吸附剂”）。
(3)除汞是以氮气为载气吹入滤液带出汞蒸汽经KMnO4溶液进行吸收而实现的。如下图是KMnO4溶液处于不同pH时对应的Hg去除率变化图，图中物质为Hg与 MnO4-在该pH范围内的主要产物。

①请根据该图给出pH对汞去除率影响的变化规律：______。
②试猜想在强酸性环境下汞的单位时间去除率高的原因：______。
(4)当x＝0.2时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力特别强，试用氧化物的形式表示该铁氧体组成____________。
(5)经测定滤液成分后同时加入一定量的MnSO4和铁粉的目的是______。

用石灰乳、石灰氮(CaCN2)和炼厂气（含H2S）反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的CS(NH2)2(硫脲)，其部分工艺流程如下：

（1）高温下，H2S存在下列反应:2H2S(g) 2H2(g)+S2(g),其平衡常数表达式为K=。
（2）用石灰乳吸收H2S制取Ca(HS)2需要在低温下进行，其原因是　        ；过滤得到的滤渣可再利用，滤渣的主要成分是　         (填化学式)。
（3）合成硫脲需长时间搅拌，并在较高温度(80℃-85℃)下进行，其目的是　     。
Ca(HS)2与CaCN2在水溶液中合成硫脉的化学方程式为　                           。
（4）化合物X与硫脲互为同分异构体，X加入FeCl3溶液中，溶液显红色，X的化学式为　        。

硫酸铅(PbSO4)广泛应用于制造蓄电池、白色颜料等。利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产PbSO4的流程如下：

已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb，还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质。25℃时，Ksp(CaSO4)=4.9x10-5，Ksp(PbSO4)=1.6xl0－8。
（1）已知步骤I有NO气体产生，浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+。分别写出PbO、Pb参加反应的化学方程式                 。
（2）步骤I需控制硝酸的用量并使Pb稍有剩佘，目的是              。
（3）母液可循环利用于步骤I，其溶质主要是     (填一种物质化学式），若母液中残留的SO42－过多，循环利用时可能出现的问题是              。
（4）产品PbSO4还需用Pb(NO3)2溶液多次洗涤，目的是除去          。
（5）铅蓄电池的电解液是硫酸，充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb，充电时阴极的电极反应式为            。

合成氨工业上采用循环操作的原因主要是(  )

A．加快反应速率
B．能提高NH3的平衡浓度
C．降低NH3的沸点
D．提高N2和H2的利用率

草木灰中含有碳酸钾，它属于(　　)。

A．氮肥 B．钾肥 C．复合肥料 D．微量元素肥料

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网