Question

中国科学院张青莲院士对铟、铱、锗等的相对原子质量测定作出了杰出贡献。锗是重要的半导体材料，由锗精矿（含GeO₂、GeS₂、As₂O₃等）制备金属锗的步骤如下：

①焙烧，GeS₂转化为GeO₂，然后用盐酸溶解得到GeCl₄。②用Cl₂将杂质转化为不易挥发的H₃AsO₄。③加热混合溶液使GeCl₄气化，再冷凝为液态，经过一系列转化得到GeO₂。④用H₂将GeO₂还原为Ge，同时H₂转化为H₂O。

（1）步骤①盐酸溶解GeO₂的化学方程式为________。

（2）完成步骤②除杂反应的化学方程式：AsCl₃+4H₂O+Cl₂=H₃AsO₄+5_______

（3）步骤③分离GeCl₄的方法是________（填标号）。

A 过滤

B 蒸馏

C 升华

D 蒸发

（4）步骤④消耗H₂和生成Ge的质量之比为_______。

Answer

HCl B 4：73

【解析】

根据盐酸能和金属氧化物反应；质量守恒定律；蒸馏的原理以及反应中物质的质量比进行分析作答。

（1）GeO2是金属氧化物，盐酸能和金属氧化物反应产生盐和水，则步骤①盐酸溶解GeO2的化学方程式为；

（2）根据质量守恒定律，反应前原子种类及数目：As，1；Cl，5；H，8；O，4；反应后已经出现的原子种类及数目：As，1；H，3；O，4；所以生成物的5个分子中含有：Cl，5；H，5；则是：HCl；

（3）步骤③加热混合溶液使GeCl4气化，再冷凝为液态，状态的改变是：液体-气体-液体，符合蒸馏的原理，则分离GeCl4的方法是蒸馏，故选B；

（4）步骤④反应的化学方程式是：，则消耗H2和生成Ge的质量之比为4：73。