Question

（2011?揚(yáng)州三模）回收再利用鍺產(chǎn)品加工廢料，是生產(chǎn)GeO₂的重要途徑，其流程如下圖．

（1）Ge²⁺與氧化劑H₂O₂反應(yīng)生成Ge⁴⁺，寫出該反應(yīng)的離子方程式

Ge²⁺+H₂O₂+2H⁺=Ge⁴⁺+2H₂O

．
（2）蒸餾可獲得沸點(diǎn)較低的GeCl₄，在此過程中加入濃鹽酸的原因是

抑制GeCl₄水解

．實(shí)驗(yàn)室蒸餾操作時(shí)常用的玻璃儀器有：酒精燈、蒸餾燒瓶、

溫度計(jì)

、

冷凝管

、接收管、錐形瓶等．
（3）GeCl₄水解生成GeO₂?nH₂O，此過程用化學(xué)方程式可表示為

GeCl₄+（2+n）H₂O=GeO₂?nH₂O+4HC1

．溫度對(duì)GeCl₄的水解率產(chǎn)生的影響如圖1所示，其原因是

該水解反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)

．為控制最佳的反應(yīng)溫度，實(shí)驗(yàn)時(shí)可采取的措施為

C

．
A．用冰水混合物     B．49℃水浴
C．用冰鹽水
（4）結(jié)合Ge在元素周期表中的位置及“對(duì)角線”法則，
分析GeO₂溶解率隨pH 變化的原因

二氧化鍺具有兩性

，用離子方程式表示pH＞8時(shí)GeO₂溶解率增大可能發(fā)生的反應(yīng)

GeO₂+2OH^-=GeO₃^2-+H₂O

．

Answer 1

分析：（1）Ge元素的化合價(jià)升高，則O元素的化合價(jià)降低，該反應(yīng)生成水，以此書寫離子反應(yīng)；
（2）從抑制水解的角度分析，蒸餾實(shí)驗(yàn)還需要溫度計(jì)、冷凝管；
（3）GeCl₄水解生成GeO₂?nH₂O，還生成HCl；該水解反應(yīng)為放熱反應(yīng)，低溫下水解程度大；
（4）由pH越大，溶解率越大，則GeO₂能與堿反應(yīng)．

解答：解：（1）Ge元素的化合價(jià)升高，則O元素的化合價(jià)降低，該反應(yīng)生成水，該離子反應(yīng)為Ge²⁺+H₂O₂+2H⁺=Ge⁴⁺+2H₂O，
故答案為：Ge²⁺+H₂O₂+2H⁺=Ge⁴⁺+2H₂O；
（2）因GeCl₄在水溶液中能水解，則加濃鹽酸可抑制GeCl₄水解，蒸餾實(shí)驗(yàn)還需要溫度計(jì)、冷凝管，
故答案為：抑制GeCl₄水解；溫度計(jì)；冷凝管；
（3）GeCl₄水解生成GeO₂?nH₂O，還生成HCl，該水解反應(yīng)為GeCl₄+（2+n）H₂O=GeO₂?nH₂O+4HC1，由圖1可知，因該水解反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)，則用冰鹽水可控制最佳的反應(yīng)溫度，
故答案為：GeCl₄+（2+n）H₂O=GeO₂?nH₂O+4HC1；該水解反應(yīng)是一個(gè)放熱反應(yīng)；C；
（4）由pH越大，溶解率越大，則GeO₂能與堿反應(yīng)，與氧化鋁性質(zhì)相似，具有兩種，pH＞8時(shí)GeO₂溶解率增大發(fā)生GeO₂+2OH^-=GeO₃^2-+H₂O，
故答案為：二氧化鍺具有兩性；GeO₂+2OH^-=GeO₃^2-+H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，涉及氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、鹽類水解、兩性氧化物等知識(shí)，綜合性較強(qiáng)，題目難度較大，注意（3）為解答的難點(diǎn)．