锗(Ge)是第ⅣA族元素,它的单质是一种良好的半导体材料,被广泛地应用在电子工业上,锗可以从烟道灰中

锗(Ge)是第ⅣA族元素,它的单质是一种良好的半导体材料,被广泛地应用在电子工业上,锗可以从烟道灰中,第1张

(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  

 △ 
.
 
GeO 2 +H 2 O.

故答案为:H 2 GeO 3  

 △ 
.
 
GeO 2 +H 2 O.

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

 △ 
.
 
Ge+2H 2 O.

故答案为:GeO 2 +2H 2

 △ 
.
 
Ge+2H 2 O.

(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.

1.第一代半导体材料主要是指硅(Si)、锗元素(Ge)半导体材料。作为第一代半导体材料的锗和硅,在国际信息产业技术中的各类分立器件和应用极为普遍的集成电路、电子信息网络工程、电脑、手机、电视、航空航天、各类军事工程和迅速发展的新能源、硅光伏产业中都得到了极为广泛的应用,硅芯片在人类社会的每一个角落无不闪烁着它的光辉。

2.第二代半导体材料主要是指化合物半导体材料,如砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb);三元化合物半导体,如GaAsAl、GaAsP;还有一些固溶体半导体,如Ge-Si、GaAs-GaP;玻璃半导体(又称非晶态半导体),如非晶硅、玻璃态氧化物半导体;有机半导体,如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等。

3.第三代半导体材料主要以碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、氧化锌(ZnO)、金刚石、氮化铝(AlN)为代表的宽禁带半导体材料。在应用方面,根据第三代半导体的发展情况,其主要应用为半导体照明、电力电子器件、激光器和探测器、以及其他4个领域,每个领域产业成熟度各不相同。在前沿研究领域,宽禁带半导体还处于实验室研发阶段。

扩展资料

Si和化合物半导体是两种互补的材料,化合物的某些性能优点弥补了Si晶体的缺点,而Si晶体的生产工艺又明显的有不可取代的优势,且两者在应用领域都有一定的局限性,因此在半导体的应用上常常采用兼容手段将这二者兼容,取各自的优点,从而生产出符合更高要求的产品,如高可靠、高速度的国防军事产品。因此第一、二代是一种长期共同的状态。

但是第三代宽禁带半导体材料,可以被广泛应用在各个领域,消费电子、照明、新能源汽车、导d、卫星等,且具备众多的优良性能可突破第一、二代半导体材料的发展瓶颈,故被市场看好的同时,随着技术的发展有望全面取代第一、二代半导体材料。

参考资料百度百科——半导体材料


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