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锗是一种重要的战略资源,在半导体、航空航天测控等领域都有着广泛的应用。下图是以一...

锗是一种重要的战略资源,在半导体、航空航天测控等领域都有着广泛的应用。下图是以一种锗矿主要成分为为原料制备锗的工艺流程:

已知:

为两性氧化物。

萃取时用的萃取剂在本实验条件下对有很好的选择性。

的熔、沸点分别为,极易水解放热。

蒸馏过程中发生的反应为

(1)锗在元素周期表中的位置为第_________周期第________族。

(2)“粉碎的目的是_______________________

(3)“焙烧过程中发生反应的化学方程式为________________

(4)“滤渣的成分为________________填化学式水相中的阳离子除了外,还有__________________填离子符号

(5)“萃取时,锗的萃取率水相与有机相的体积比的关系如图所示,从生产成本的角度考虑,最适宜的______________填序号

 

 

 

 

(6)“水解时反应的化学方程式为_________________,该步实验操作必须在冰盐浴中进行的原因除了有利于水解反应正向进行外,还有______________

(7)假设流程中每步都没有锗元素损失,若 含锗经提纯得到的锗,则杂质元素的脱除率为_____________用含abc的式子表示已知:杂质元素的脱除率

 

四 ⅣA 增大反应物的接触面积,加快酸浸反应速率 SiO2 Cu2+ C GeCl4+(n+2)H2O=GeO2∙n H2O↓+4HCl 防止温度高时,GeCl4挥发 ×100% 【解析】 以锗矿主要成分为、、为原料进行粉碎煅烧将硫元素转化为二氧化硫脱硫,转化为多种氧化物(主要为GeO2、Fe2O3、CuO、SiO2)的混合物,再利用硫酸酸浸,进行溶解,其中二氧化硅不与硫酸反应,过滤后得到含有Ge4+、Fe3+、Cu2+的滤液,加入萃取剂将Ge4+转移至萃取剂中,进行分液,将Fe3+、Cu2+与Ge4+进行分离除去,向含有Ge4+的有机液中加入氢氧化钠溶液,再次进行分液,将Ge4+从有机溶剂中分离出来并反应:Ge4++6OH-═GeO32-+3H2O转化为含Na2GeO3的溶液,向溶液中加入盐酸中和多余的碱并与Na2GeO3反应并蒸馏,“蒸馏”过程中的反应为:Na2GeO3+6HCl═2NaCl+GeCl4+3H2O,得到GeCl4,向GeCl4中加入高纯水,发生的水解反应为GeCl4+(n+2)H2O=GeO2∙n H2O↓+4HCl,然后过滤得到母液和GeO2∙n H2O,将GeO2∙n H2O烘干得到高纯的GeO2,高温下,用氢气还原GeO2转化为Ge。 (1)利用元素周期表,根据与碳元素同族,判断锗元素在周期表的位置; (2)根据加快反应速率的方法,分析考虑; (3)“焙烧”的目的是为了将锗矿中的主要成分转化为氧化物; (4)结合物质性质,分析“焙烧”后的产物与硫酸的反应; (5)由图像分析,水相与有机相的体积比为小于8时对锗的萃取率影响不大,从生产成本的角度考虑有机萃取剂使用越少越成本可降低; (6) 结合流程中过滤、洗涤后得到的及水解原理书写方程式,结合题中提供信息分析原因; (7)根据题中已知信息计算出理论上脱除杂质元素的质量及实际脱除杂质元素的质量,则杂质元素的脱除率=×100%。 (1)由碳、硅、锗同族可知,锗在周期表中位于第四周期第ⅣA族; (2)粉碎”的目的是增大反应物的接触面积,加快酸浸反应速率; (3)结合“焙烧”后产生可知氧气参与了反应,再结合Ge的最高价为可知产物还有,反应的化学方程式为; (4) “焙烧”后得到的固体为、CuO、、,只有不与硫酸反应。结合信息可知,水相中阳离子为、和,而进入了有机相中; (5)从生产成本的角度考虑,应该在萃取率下降不多的情况下使萃取剂的体积尽可能的小,故选C; (6)结合流程中过滤、洗涤后得到的及水解原理书写方程式为;结合信息可知该水解反应放热会导致体系温度升高而使挥发导致产率下降; (7) 若锗 含锗经提纯得到的锗,杂质的百分含量=1-b%,理论上脱除杂质元素的质量=kg,实际脱除杂质元素的质量=(a-c)kg,则杂质元素的脱除率=×100%=。
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我国化学家侯德榜改革国外的制碱工艺,发明了著名的联合制碱法,其生产流程如下图所示。请根据工艺流程,回答下列问题。

沉淀池中发生反应的化学方程式是________。该工艺流程中,首先向沉淀池中加入足量饱和食盐水,然后先通入________填化学式,再通入________填化学式,使得固体B结晶析出。

请设计实验检验固体产品C中是否含有氯化钠。默认产品中的阳离子均为钠离子_________

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氯的测定:准确称取样品X,配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定,K2CrO4溶液为指示剂,至出现砖红色沉淀不再消失为终点(Ag2CrO4为砖红色)。

回答下列问题:

1)装置中安全管的作用原理是_________

2)用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时,应使用_____式滴定管,可使用的指示剂为________

3)样品中氨的质量分数表达式为____________

4)测定氨前应该对装置进行气密性检验,若气密性不好测定结果将___(填偏高偏低)。

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6)经测定,样品X中钴、氨、氯的物质的量之比为1:6:3,钴的化合价为______,制备X的化学方程式为____________________X的制备过程中温度不能过高的原因是__________________

 

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碱式碳酸镁是重要的无机化工产品。一种由白云石主要成分为,还含少量为原料制备碱式碳酸镁国家标准中CaO 的质量分数 的实验流程如下:

煅烧时发生主要反应的化学方程式为________________

常温常压下碳化可使镁元素转化为碳化时终点pH对最终产品中CaO含量及碱式碳酸镁产率的影响如图1和图2所示。

1 CaO含量与碳化终点pH的关系

2碱式碳酸镁产率与碳化终点pH的关系

应控制碳化终点PH 约为__________

 中,当 时,镁元素的主要存在形式是__________________写化学式

过滤时须用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、__________________

一种测定碱式碳酸镁组成的方法如下:

称取一定量的碱式碳酸镁晶体溶于足量的盐酸,收集到气体标准状况;往所得溶液中加入足量的NaOH溶液,过滤,将所得沉淀洗涤、干燥,称量得固体

另取一定量的碱式碳酸镁晶体在空气中加热,固体残留率固体样品的剩余质量固体样品的起始质量随温度的变化如下图所示样品在时完全失去结晶水

根据以上实验数据计算确定碱式碳酸镁晶体的化学式写出计算过程_________

 

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利用还原铁的氧化物并确定其组成的装置如图所示粒中往往含有硫化物等杂质,焦性没食子酸溶液可吸收少量氧气

回答下列问题:

装置启普发生器用于制备,还可用于______填字母,下同

A.生石灰与浓氨水制 B.过氧化钠与水制

C.硫化铁固体与稀硝酸制大理石与稀盐酸制

中依次盛装的试剂为______酸性溶液中发生反应的离子方程式为______

A.酸性溶液、浓、焦性没食子酸溶液

B.焦性没食子酸溶液、浓酸性溶液

C.酸性溶液、焦性没食子酸溶液、浓

加热管式炉打开活塞K”这两步操作应该先进行的是___,在这两步之间还应进行的操作是___

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假设反应完全后瓷舟中的固体只有Fe单质,实验中测得了下列数据:瓷舟的质量为瓷舟和FexOy的总质量为反应前U形曾及内盛物的总质量为反应后U形管及内盛物的总质成为。由以上数据计算并确定该铁的氧化物的化学式为______

 

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碱式氯化铝[Al2(OH)xCl(6-x)]y是一种高效净水剂,利用“铝灰酸溶一步法”可制得。研究表明酸溶反应的最佳条件是选用6mol·L-1的盐酸,温度控制在85℃左右,以中等速度搅拌。

(1)写出铝灰中主要成分铝与盐酸反应生成Al2(OH)xCl(6-x)的化学方程式_________________

(2)若用溶质质量分数36.5%的浓盐酸(密度为1.16g·cm-3)配制50mL6mol·L-1的盐酸,所有浓盐酸的体积为___________________

(3)以中等速度搅拌的理由是__________________

(4)为测定某[Al2(OH)xCl(6-x)]y样品组成中的x值,可以采取如下方法:取两份等质量的样品,一份样品用足量的稀HNO3溶解后,加入足量的AgNO3溶液,得到3.157g白色沉淀;另一份样品配成500mL溶液,取出12.50mL溶液,加入0.1000mol·L-1EDTA标准溶液25.00mL,调节溶液pH为3~4,煮沸,冷却后用0.1000mol·L-1ZnSO4标准溶液滴定过量的EDTA至终点,消耗ZnSO4标准溶液20.00mL(已知Al3+、Zn2+与EDTA 反应的化学计量比均为1:1)。计算[Al2(OH)xCl(6-x)]y样品中的x值(写出计算过程)______

 

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