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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GeO...

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。

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已知:GeO2是两性氧化物;GeCl4易水解,沸点86.6

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        

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3步加入盐酸作用__________________________________答两点即可,应控制温度的方法及范围____________________________

4步反应的化学方程式_______________________________。

5二氧化锗可先用次亚磷酸钠还原为Ge2+,用淀粉溶液作指示剂,用c mol/L碘酸钾标准溶液滴定,消耗体积VmL,列出烟尘中锗的质量分数的计算式________。有关反应式为:3Ge2++IO3-+6H+3Ge4++I-+3H2O,IO3-+5I-+6H+3I2+3H2O

 

(1)SiO2、PbO2 (2分); 分液漏斗、烧杯 (2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);水浴加热,86.6~100℃(2分) (4)GeCl4 + (n+2)H2O=GeO2∙nH2O+4HCl (2分)(5)3cV×10-3×72.6/a (2分) 【解析】 试题分析:(1)根据题目中的流程可以看出,含锗烟尘中含有二氧化铅,氧化锌,氧化锗,二氧化硅,加入稀硫酸过滤 ,溶解的有氧化锌,氧化锗,第①步不溶于稀硫酸的滤渣的主要成分为SiO2、PbO2。实验室萃取操作用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。 (2)第③步萃取是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,所以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氢氧化钠,做反应物,同时抑制四氯化锗水解。要想控制温度的的最好方法是利用水浴加热;由于GeCl4的沸点为86.6℃,因此控制的温度范围为86.6~100℃; (4)第⑤步反应是四氯化锗水解得到氯化氢和氧化锗的晶体,反应方程式为:GeCl4+(n+2)H2O=GeO2•nH2O + 4HCl。 (5)消耗碘酸钾的物质的量是0.001cVmol,根据方程式可知3Ge2++IO3-+6H+=3Ge4++I-+3H2O可知Ge原子的物质的量是0.003cVmol,所以烟尘中锗的质量分数的计算式为。 考点:考查物质制备工艺流程以及实验设计等基本实验操作  
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考点分析:
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实验室制备环己酮的反应原理:

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其反应的装置示意图如下夹持装置、加热装置略去

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环己醇、环己酮、饱和食盐水和水的部分物理性质见下表注:括号中的数据表示该有机物与水形成的具有固定组成的混合物的沸点

物质

沸点

密度g·cm-3, 20

溶解性

环己醇

161.197.8

0.962

能溶于水

环己酮

155.695

0.948

微溶于水

饱和食盐水

108.0

1.330

 

100.0

0.998

 

 

1实验中通过装置B将酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有环己醇的A中,在5560进行反应。反应完成后,加入适量水,蒸馏,收集95 ~ 100的馏分,得到主要含环己酮粗品和水的混合物。

仪器B的名称是               

蒸馏操作时,一段时间后发现未通冷凝水,应采取的正确方法是            

蒸馏不能分离环己酮和水的原因是                                

2环己酮的提纯需要经过以下一系列的操作:

a蒸馏,收集151~ 156馏分,得到精品

b过滤

c在收集到的粗品中加NaCl固体至饱和,静置,分液

d加入无水MgSO4固体,除去有机物中少量水

上述操作的正确顺序是            填序号

在上述操作c中,加入NaCl固体的作用是     

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3环己酮是一种常用的萃取剂,以环己酮为成分之一的萃取液对金属离子的萃取率与pH的关系如图。现有某钴矿石的盐酸浸出液, 浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Mn2+、Al3+除去Al3+ 后,再利用萃取法分离出MnCl2以得到较为纯净的CoCl2溶液,pH范围应控制在         

a.2.02.5  b.3.03.5   c.4.04.5

4在实验中原料用量:20mL环己醇酸性Na2Cr2O7溶液10mL,最终称得产品质量为14.7g,则所得环己酮的产率为            百分数精确到0.1

5实验产生的含铬废液污染环境,可将Cr2O72-转化为Cr3+,再转化为CrOH3沉淀除去,为使Cr3+浓度小于1×10-5mol/L,应调节溶液的pH=___________已知该条件下CrOH3的Ksp是6.4×10-31  lg2=0.3  lg5=0.7

 

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常温下1L0.1mol•L-1CH3COONa溶液中不断通入HCl气体。CH3COOCH3COOH 的变化趋势如图所示假设HCl完全吸收且不考虑CH3COOH挥发及溶液体积变化下列说法不正确的是

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A.M点溶液中水的电离程度比原溶液小

B.在M点时,nH+-nOH0.05-a mol

C.随着HCl的加入,满分5 manfen5.com不断减小

D.当nHCl=0.1mol时,cCl>cCH3COOH>cH+

 

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下列有关实验的解析正确的是

选项

实验操作

现象

结论

A

将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中

有大量气泡产生

生成的气体是NH3

B

向0.10mol/LNaHCO3溶液中滴加CaCl2溶液至pH=7

滴加过程中产生白色沉淀,但无气体放出

发生的反应

2HCO3+Ca2+==CaCO3↓+H2CO3

C

等体积pH=3的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应

相同时间内HA与Zn反应生成的氢气更多

HA是强酸

D

向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液

溶液呈红色

溶液中一定含有Fe2+

 

 

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一种高能纳米级Fe3S4和镁的二次电池,其工作原理为:Fe3S4+4Mg满分5 manfen5.com3Fe+4MgS,装置如图所示。下列说法不正确的是

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A.放电时,镁电极为负极

B.充电时,阴极的电极反应式为MgS+2eMg+S2

C.放电时, A极质量减少

D.图中所示离子交换膜应使用阳离子交换膜

 

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短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的原子在元素周期表中原子半径最小,W的最内层电子数是最外层的1/3,ZX2是一种储氢材料,W与Y属于同一主族。下列叙述不正确的是

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B.Y形成的离子与W形成的离子的电子数可能相同

C.化合物ZY、WY3中化学键的类型相同

D.由X、Y、Z、W组成的化合物的水溶液可能显酸性

 

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