【锗】旧译作鈤,是一种化学元素,它的化学符号是Ge,原子序数是32,原子量72.64。在化学元素周期表中位于第4周期、第IVA族。锗单质是一种灰白色类金属,有光泽,质硬,属于碳族,化学性质与同族的锡与硅相近,不溶于水、盐酸、稀苛性碱溶液,溶于王水、浓硝酸或硫酸,具有两性,故溶于熔融的碱、过氧化碱、碱金属硝酸盐或碳酸盐,在空气中较稳定,在自然界中,锗共有五种同位素:70,72,73,74,76,在700℃以上与氧作用生成GeO2,在1000℃以上与氢作用,细粉锗能在氯或溴中燃烧,锗是优良半导体,可作高频率电流的检波和交流电的整流用,此外,可用于红外光材料、精密仪器、催化剂。锗的化合物可用以制造荧光板和各种折射率高的玻璃。
(1)①锗最外层有4个电子,所以其最高价为+4,锗的最高价氧化物为GeO 2 ,与HCl(aq)发生复分解反应,生成的氯化物应为GeCl 4 和H 2 O,反应方程式为:GeO 2 +4HCl═GeCl 4 +2H 2 O. 故答案为:GeO 2 +4HCl═GeCl 4 +2H 2 O. ②GeCl 4 水解反应:GeCl 4 +4H 2 O
Ge(OH) 4 +4HCl(正反应吸热),生成原锗酸H 4 GeO 4 与HCl,原锗酸H 4 GeO 4 失水变为锗酸H 2 GeO 3 ,反应方程式为GeCl 4 +4H 2 O═H 4 GeO 4 +4HCl、H 4 GeO 4 ═H 2 GeO 3 +H 2 O(或GeCl 4 +3H 2 O═H 2 GeO 3 +4HCl ) 故答案为:GeCl 4 +4H 2 O═H 4 GeO 4 +4HCl、H 4 GeO 4 ═H 2 GeO 3 +H 2 O(或GeCl 4 +3H 2 O═H 2 GeO 3 +4HCl ). ③GeCl 4 水解反应:GeCl 4 +4H 2 O
Ge(OH) 4 +4HCl(正反应吸热),生成原锗酸H 4 GeO 4 与HCl,加热平衡向右移动,HCl逸出,且水分不断蒸发,原锗酸H 4 GeO 4 失水变为锗酸H 2 GeO 3 ,H 4 GeO 4 失水变为锗酸H 2 GeO 3 ,锗酸受热分解为GeO 2 . 锗酸受热分解为GeO 2 与水,反应方程式为H 2 GeO 3
故答案为:H 2 GeO 3
④GeO 2 与H 2 发生氧化还原反应,H 2 夺去GeO 2 中的O生成H 2 O,Ge被还原出来.反应方程式为GeO 2 +2H 2
故答案为:GeO 2 +2H 2
(2)前三步的主要作用是分离、提纯和富集锗的氧化物. 第②步中产生的盐酸可以循环到第①步中使用,①③④中产生的水也可以循环到第②步使用. 故答案为:前三步的主要作用是分离、提纯和富集锗的氧化物. 第②步中产生的盐酸可以循环到第①步中使用,①③④中产生的水也可以循环到第②步使用. |
用途:在半导体、航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用,是一种重要的战略资源。在电子工业中,在合金预处理中,在光学工业上,还可以作为催化剂。
高纯度的锗是半导体材料。从高纯度的氧化锗还原,再经熔炼可提取而得。掺有微量特定杂质的锗单晶,可用于制各种晶体管、整流器及其他器件。锗的化合物用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃。
扩展资料:
锗元素结晶后的特点:
1、长程有序:晶体内部原子在至少在微米级范围内的规则排列。
2、均匀性:晶体内部各个部分的宏观性质是相同的。
3、各向异性:晶体中不同的方向上具有不同的物理性质。
4、对称性:晶体的理想外形和晶体内部结构都具有特定的对称性。
5、自限性:晶体具有自发地形成封闭几何多面体的特性。
6、解理性:晶体具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质。
7、最小内能:成型晶体内能最小。
8、晶面角守恒:属于同种晶体的两个对应晶面之间的夹角恒定不变。
参考资料来源:百度百科-锗 (化学元素)
参考资料来源:百度百科-锗晶体
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