Question

【题目】二氧化锗被广泛用于制作高纯金属锗、锗的化合物、化工催化剂及医药工业， 某工厂用褐煤烟灰(主要成分为C、GeO2,还有少量Al2O3和SiO2)为原料制备GeO2,其流程如 下：

已知：GeO2不溶于水，不跟水反应，是以酸性为主的两性氧化物，可溶于浓盐酸生成四氯化锗，也可溶于强碱溶液,生成锗酸盐。操作X为蒸馏

（1）褐煤灰中加入NaOH和Na2CO3固体进行焙烧时，要加入过量的粉碎的NaOH和Na2CO3固体,其原因是_________________。写出GeO2与NaOH反应的化学方程式：__________。

（2）为提高含锗化合物的浸出率，除采用水浸取焙烧物2小时外，还可采取的措施有_____________。(写出两条即可）

（3）浸出液中滴加7mol/L盐酸，调节溶液的pH约为11，目的是__________。

（4）滴加7mol/L盐酸使滤液“酸化”，若滤液“酸化”时酸度不够，溶液会出现明显的浑浊，该沉淀物是________________，（写化学式）

（5）GeCl4的沸点是83.1℃，其电子式为______________。

（6）单质锗可用作电子工业的半导体材料。由纯净的GeO2和H2在加热的条件下可制得单质锗.该反应的化学方程式为_________________。

Answer 1

【答案】 使GeO2尽可能转化为Na2GeO3，且加快GeO2与NaOH和碳酸钠反应的速率 GeO2+2NaOH= Na2GeO3+H2O 搅拌，适当升高温度 使AlO2-和SiO32-形成沉淀而除去 H2GeO3(或GeO2·nH2O) GeO2+2H2Ge+2H2O

【解析】（1）加入过量的粉碎的NaOH和Na2CO3固体，可以增大反应物的接触面积，使GeO2尽可能转化为Na2GeO3，且加快GeO2与NaOH和碳酸钠反应的速率，其中GeO2与NaOH反应的化学方程式为GeO2+2NaOH＝Na2GeO3+H2O。（2）根据外界条件对反应速率的影响可知，还可采取的措施有搅拌，适当升高温度；（3）由于溶液中含有偏铝酸盐和硅酸盐，所以浸出液中滴加7mol/L盐酸，调节溶液的pH约为11的目的是使AlO2-和SiO32-形成沉淀而除去。（4）如果酸度不够，则锗酸盐容易转化为锗酸沉淀，所以该沉淀物是H2GeO3(或GeO2·nH2O) ；（5）GeCl4的沸点是83.1℃，说明是共价化合物，其电子式为。（6）GeO2和H2在加热的条件下可制得单质锗，另一种生成物是水，该反应的化学方程式为GeO2+2H2Ge+2H2O。