6．鍺及其化合物被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、催化劑等領(lǐng)域．以鉛鋅礦含鍺煙塵為原料可制備GeO2，其工藝流程圖如下．

已知：GeO2是兩性氧化物；GeCl4易水解，沸點86.6℃；PbO不溶于稀硫酸
（1）第①步濾渣主要成分有SiO2、PbO （填化學(xué)式），實驗室萃取操作用到的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯．
（2）第③步萃取時，鍺的萃取率與V水相/V有機相（水相和有機相的體積比）的關(guān)系如圖所示，從生產(chǎn)成本角度考慮，較適宜的V水相/V有機相的值為8．
（3）第④步加入鹽酸作用中和NaOH，作反應(yīng)物，抑制GeCl4水解（答兩點即可）．
（4）第⑤步反應(yīng)的化學(xué)方程式GeCl4+（n+2）H2O=GeO2?nH2O+4HCl．
（5）檢驗GeO2•nH2O是否洗滌干凈的操作是取最后一次洗滌液于試管中，往其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則說明洗滌干凈．若產(chǎn)生白色沉淀，則說明未洗滌干凈．
（6）GeO2產(chǎn)品中通�；煊猩倭縎iO2．取樣品5.4g，測得其中氧原子的物質(zhì)的量為  0.105mol，則該樣品中GeO2的物質(zhì)的量為0.050 mol．

分析 含鍺煙塵中含有ZnO、PbO、CeO2、SiO2，加入稀硫酸過濾，溶解的有ZnO、CeO2，第①步中不溶于稀硫酸的濾渣主要成分有SiO2、PbO，濾液中加入有機萃取劑萃取得到有機層萃取層中加入氫氧化鈉進行反萃取得到水層，加入鹽酸得到GeCl4，加入純水過濾得到GeO2•nH2O，加熱分解得到GeO2；
（1）根據(jù)題目中的流程可以看出第①步中不溶于稀硫酸的濾渣主要成分有SiO2、PbO，實驗室萃取操作用到的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯．
（2）第③步萃取時，從生產(chǎn)成本角度考慮，由圖可知有機萃取劑的用量在V水相/V有機相的值為8時比V水相/V有機相的值為4時少，此時萃取率處于較高水平，而有機萃取劑較貴，故V水相/V有機相的值為8時較適宜．
（3）第④步加入鹽酸作用為中和NaOH，作反應(yīng)物，抑制GeCl4水解．
（4）第⑤步反應(yīng)GeCl4水解得到氯化氫和GeO2?nH2O；
（5）檢驗GeO2•nH2O是否洗滌干凈的操作是取最后一次洗滌液于試管中，檢驗是否含有氯離子設(shè)計實驗驗證；
（6）設(shè)GeO2的物質(zhì)的量為xmol，SiO2的物質(zhì)的量為ymol，依據(jù)蒸餾和原子守恒列式計算：2（x+y）=0.105  105x+60y=5.4，解得x=0.050，故該樣品中GeO2的物質(zhì)的量為0.050mol．

解答 解：（1）根據(jù)題目中的流程可以看出，含鍺煙塵中含有ZnO、PbO、CeO2、SiO2，加入稀硫酸過濾，溶解的有ZnO、CeO2，第①步中不溶于稀硫酸的濾渣主要成分有SiO2、PbO，實驗室萃取操作用到的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯；
故答案為：SiO2、PbO；分液漏斗、燒杯；
（2）第③步萃取時，從生產(chǎn)成本角度考慮，由圖可知有機萃取劑的用量在V水相/V有機相的值為8時比V水相/V有機相的值為4時少，此時萃取率處于較高水平，而有機萃取劑較貴，從生產(chǎn)成本角度考慮，故V水相/V有機相的值為8時較適宜；
故答案為：8；
（3）第④步加入鹽酸作用為中和NaOH，作反應(yīng)物，同時抑制GeCl4水解；
故答案為：中和NaOH，作反應(yīng)物，抑制GeCl4水解；
（4）第⑤步反應(yīng)是GeCl4水解得到氯化氫和GeO2?nH2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式：GeCl4+（n+2）H2O=GeO2?nH2O+4HCl；
故答案為：GeCl4+（n+2）H2O=GeO2?nH2O+4HCl；
（5）檢驗GeO2•nH2O是否洗滌干凈的操作是：取最后一次洗滌液于試管中，往其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則說明洗滌干凈．若產(chǎn)生白色沉淀，則說明未洗滌干凈；
故答案為：取最后一次洗滌液于試管中，往其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則說明洗滌干凈．若產(chǎn)生白色沉淀，則說明未洗滌干凈；
（6）GeO2產(chǎn)品中通�；煊猩倭縎iO2．取樣品5.4g，測得其中氧原子的物質(zhì)的量為0.105mol，設(shè)GeO2的物質(zhì)的量為xmol，SiO2的物質(zhì)的量為ymol，
2（x+y）=0.105 
 105x+60y=5.4，
解得x=0.050，
故該樣品中GeO2的物質(zhì)的量為0.050mol．
故答案為：0.050．

點評 本題考查了物質(zhì)分離和提純的方法和實驗設(shè)計，實驗分析，實驗現(xiàn)象的理解，流程和圖象的特征分析，物質(zhì)性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題

20．下列微粒在溶液中的還原性和氧化性強弱順序如下：還原性HSO3-＞I-，氧化性IO3-＞I2＞SO${\;}_{4}^{2-}$．向含有xmolNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入KIO3和析出I2的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如圖所示，則x=3mol．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

17．如圖所示為PTC元件（熱敏電阻）的主要成分--鋇鈦礦晶體結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是具有代表性的最小重復(fù)單位．該晶體經(jīng)X射線分析鑒定，重復(fù)單位為正方體，邊長a=403.1pm，頂點位置為Ti4+所占，體心位置為Ba2+所占，所有棱心位置為O2-所占．
（1）寫出晶體的化學(xué)式BaTiO3；
（2）若將Ti4+置于晶胞的體心，Ba2+置于晶胞的頂點，則O2-處于立方體的什么位置？面心；
（3）在該物質(zhì)的晶體中，每個Ti4+周圍與它最鄰近的且距離相等的Ti4+有6在空間呈正八面體形狀分布．
（4）指明Ti4+的氧配位數(shù)為6；
（5）Ba2+和O2-聯(lián)合組成哪種類型的堆積？面心立方；
（6）計算該晶體密度3.45g/cm3．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

14．下列說法正確的是（　　）
A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol水的體積約是22.4升
B．1molH2所占的體積約是22.4升
C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.02×1023個分子所占的體積約是22.4升
D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，28g氮氣和CO的混合氣體的體積約是22.4升

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

1．下列說法正確的是（　�。�
A．燃料電池的電極包含活性物質(zhì)，參與電極反應(yīng)
B．氫氧燃料電池工作時發(fā)出藍色火焰
C．鐵在干燥的空氣中不易生銹，在潮濕的空氣中易生銹，主要是因發(fā)生電化腐蝕
D．溫度一定時，催化劑不僅可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，而且可以改變反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

11．2014年8月關(guān)于“食鹽加碘”的問題被廣大醫(yī)療專家、沿海居民熱議，在社會引起廣泛關(guān)注．某地市場銷售的某種食用精制鹽包裝袋上有如下說明．
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)GB5461
產(chǎn)品等級一級
配  料食鹽、碘酸鉀、抗結(jié)劑
碘含量（以I計）20～50mg/kg
（1）碘酸鉀與碘化鉀在酸性條件下發(fā)生如下反應(yīng)，配平化學(xué)方程式（將化學(xué)計量數(shù)填于空白處）：
1KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O
（2）上述反應(yīng)生成的I2用四氯化碳萃�。虻獾乃穆然既芤褐屑尤胨峄腘a2SO3稀溶液，將I2還原，以回收四氯化碳．
①Na2SO3稀溶液與I2反應(yīng)的離子方程式是I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+；
②某學(xué)生設(shè)計回收四氯化碳的操作步驟為：
a．將碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中；
b．加入適量Na2SO3稀溶液；
c．分離出下層液體．
以上設(shè)計中遺漏的操作及在上述步驟中的位置是在步驟b后，增加操作：將分液漏斗充分振蕩后靜置．
（3）已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-．某學(xué)生測定食用精制鹽的碘含量，其步驟為：
a．準(zhǔn)確稱取wg食鹽，加適量蒸餾水使其完全溶解；
b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO3與KI反應(yīng)完全；
c．以淀粉溶液為指示劑，逐滴加入物質(zhì)的量濃度為2.0×10-3 mol/L的Na2S2O3溶液10.0mL，恰好反應(yīng)完全．
①判斷c中反應(yīng)恰好完全所依據(jù)的現(xiàn)象是滴最后一滴溶液，由藍色恰好變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不變色．
②b中反應(yīng)所產(chǎn)生的I2的物質(zhì)的量是1.0×10-5mol．
③根據(jù)以上實驗和包裝袋說明，所測精制鹽的碘含量是（以含w的代數(shù)式表示）$\frac{423}{w}$mg/kg．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

18．（1）下面是實驗室制氯氣的化學(xué)方程式：MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O．
已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下有1.12LCl2生成，則消耗的HCl的物質(zhì)的量為0.2mol，被氧化的HCl的物質(zhì)的量為0.1mol．
（2）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，42.6g氯氣的體積是13.44L．將其完全與鐵化合，需要鐵的物質(zhì)的量是0.4mol．將生成的固體全部溶于水，配成500mL溶液，則該溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是0.8mol/L．將此溶液取出50mL加水配制成200mL溶液，則其物質(zhì)的量濃度是0.2mol/L．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實驗題

15．高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑．其生產(chǎn)工藝流程如圖1：

請同答下列問題：
（1）寫出向KOH溶液中通入足量Cl2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：2OH-+Cl2═ClO-+Cl-+H2O．
（2）在溶液Ⅰ中加入KOH固體的目的是AC（填編號）．
A．為下一步反應(yīng)提供堿性的環(huán)境
B．使KClO3轉(zhuǎn)化為KClO
C．與溶液Ⅰ中過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng)，生成更多的KClO
D．KOH固體溶解時會放出較多的熱量，有利于提高反應(yīng)速率
（3）從溶液Ⅱ中分離出K2FeO4后，還會有副產(chǎn)品KNO3、KCl，則反應(yīng)③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O．每制得59.4g K2FeO4，理論上消耗氧化劑的物質(zhì)的量為0.45mol．
（4）高鐵酸鉀（K2FeO4）作為水處理劑的一個優(yōu)點是能與水反應(yīng)生成膠體吸附雜質(zhì)，配平該反應(yīng)的離子方程式：4FeO42-+10H2O?4Fe（OH）3（膠體）+3O2↑+8OH-．
（5）從環(huán)境保護的角度看，制備K2FeO4較好的方法為電解法，其裝置如圖2所示．電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為Fe+8OH--6e-═FeO42-+4H2O．
（6）高鐵電池是一種新型二次電池，電解液為堿溶液，其反應(yīng)式為3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH$?_{放電}^{充電}$3Zn+2K2FeO4+8H2O，放電時電池的負(fù)極反應(yīng)式為Zn+2OH--2e-=Zn（OH）2．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

16．短周期元素X、Y、W、Q在元素周期表中位置如圖所示．下列說法正確的是（　�。�
A．元素X與元素Y可形成多種化合物
B．原子半徑的大小順序為：X＞Y＞W(wǎng)＞Q
C．還原性：W2-＜Q-
D．元素W的最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性比Q的強

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同步練習(xí)冊答案