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.

①GeO 2 +4HCl==GeCl 4 +2H 2 O

③H 4 GeO 4 GeO 2 +2H 2 0

(或H 2 GeO 3 GeO 2 +H 2 O)

④GeO 2 +2H 2 Ge+2H 2 O

Ge为ⅣA族,最高正价为+4价,其氧化物为GeO 2 ,又+4价稳定,与盐酸不发生氧化还原反应,只发生碱性氧化物与酸的反应。锗酸的化学式用硅酸迁移即得:H 4 GeO 4 或H 2 GeO 3 。

①GeO 2 +4HCl==GeCl 4 +2H 2 O

③H 4 GeO 4 GeO 2 +2H 2 0

(或H 2 GeO 3 GeO 2 +H 2 O)

④GeO 2 +2H 2 Ge+2H 2 O


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