Question

（14分）锗及其化合物被广泛应用于半导体、催化剂等领域。以铅锌矿含锗烟尘为原料可制备GeO₂，其工艺流程图如下。

已知：GeO₂是两性氧化物；GeCl₄易水解，沸点86.6℃

（1）第①步滤渣主要成分有           （填化学式），实验室萃取操作用到的玻璃仪器有           。

（2）第③步萃取时，锗的萃取率与V_水相/V_有机相（水相和有机相的体积比）的关系如下图所示，从生产成本角度考虑，较适宜的V_水相/V_有机相的值为         。

（3）第④步加入盐酸作用            （答两点即可）。

（4）第⑤步反应的化学方程式                          。

（5）检验GeO₂·nH₂O是否洗涤干净的操作是             。

Answer

（12分）

（1）SiO2（2分）； 分液漏斗、烧杯（2分,多写不得分，少写扣1分） ；

（2）8 （2分）；

（3）中和NaOH，作反应物，抑制GeCl4水解 （答对两点即给2分，只答对一点得1分）

（4）GeCl4 + (n+2)H2O =GeO2∙nH2O + 4HCl （2分，不配平扣1分）

（5）取最后一次洗涤液于试管中，往其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，则说明洗涤干净。若产生白色沉淀，则说明未洗涤干净。（2分）

【解析】

试题分析：（1）根据题目中的流程可以看出，含锗烟尘中含有ZnO、CeO2、SiO2，加入稀硫酸过滤，溶解的有ZnO、CeO2，第①步中不溶于稀硫酸的滤渣主要成分有SiO2，实验室萃取操作用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯；

（2）第③步萃取时，从生产成本角度考虑，由图可知有机萃取剂的用量在V水相/V有机相的值为8时比V水相/V有机相的值为4时少，此时萃取率处于较高水平，而有机萃取剂较贵，从生产成本角度考虑，故V水相/V有机相的值为8时较适宜；

（3）第④步加入盐酸作用为中和NaOH，作反应物，同时抑制GeCl4水解；

（4）第⑤步反应是GeCl4水解得到氯化氢和GeO2∙nH2O，反应的化学方程式：GeCl4+（n+2）H2O=GeO2∙nH2O+4HCl；

（5）通过检验洗涤液中是否含有Cl-，推测GeO2•nH2O是否洗涤干净，具体的操作是：取最后一次洗涤液于试管中，往其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，若不产生白色沉淀，则说明洗涤干净．若产生白色沉淀，则说明未洗涤干净。

考点：物质分离、提纯的方法和基本操作综合应用