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解答题-工业流程题 适中0.65 引用2 组卷362
硅、锗(32Ge，熔点 937℃)和镓(31Ga)都是重要的半导体材料，在航空航天测控、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。锗与硅是同主族元素。
(1)硅在元素周期表中的位置是________。
(2)硅和锗与氯元素都能形成氯化物 RCl4(R代表Si和Ge)，从原子结构角度解释原因 _______。
(3)自然界矿石中锗浓度非常低，因此从锗加工废料(含游离态锗)中回收锗是一种非常重要的方法。如图是一种提取锗的流程：

①NaClO 溶液浸取含锗废料中的锗时发生反应的离子方程式为_____；为了加NaClO 溶液浸取含锗废料的速率，可以采取的措施有_____。
②操作 1 和操作 2 是____。
③ GeO2的熔点为 1086℃，利用氢气还原GeO2，每生成 146kg 的锗放出 akJ 的热量，该反应的热化学方程式为_______。
2020·北京海淀·三模
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知识点：离子方程式的书写硅单质反应焓变与热化学方程式的关系影响化学反应速率的外因 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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I．硅、锗（32Ge，熔点）和镓（32Ga）都是重要的半导体材料，在航空航天测控、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。锗与硅是同主族元素。
(1)硅在元素周期表中的位置是_______。
(2)硅和锗与氯元素都能形成氯化物RCl4（R代表Si和Ge）从原子结构角度解释原因
(3)镓（31Ga）是化学史上第一种先经过理论预言，后在自然界中被发现并验证的元素。基态Ga原子中，核外电子占据的最高能层的符号是______。
Ⅱ．氮化硼（BN）是－种高硬度、耐高温、耐腐蚀、高绝缘性的材料。一种获得氮化硼的方法如下：

已知：1．电负性：H 2.1     B 2.0       N 3.0     O 3.5
2．SiC与BN晶体的熔点和硬度数据如下：

物质

熔点/

硬度

碳化硅（SiC）

2830

9－9.5

氮化棚（BN）

3000

9.5

(4)NaBH4被认为是有机化学上的“万能还原剂”。从化合价角度分析NaBH4具有强还原性的原因：______。
(5)硼酸的化学式为B（OH）3是一元弱酸。
硼酸产生H+过程为：
①硼酸分子的空间构型为______。
②硼酸具有弱酸性是由于B与水中的OH－形成配位键，描述配位键的形成过程______。
(6)某一种氮化硼晶体的晶胞结构如下图：
①B原子的轨道杂化类型为______。
②该种氮化硼的熔点和硬度均高于SiC的原因是：______。
③已知该晶体的密度为，阿伏伽德罗常数为NA，则晶胞的边长为______cm（列计算式）。
商务部、海关总署在官网发布公告称，决定对镓、锗相关物项实施出口管制。锗，天然的优良半导体，在光纤通信、红外光学、太阳能电池、核物理探测等领域应用颇多。工业上利用锗锌矿(主要成分为GeO2和ZnS，还含少量Fe2O3 )来制备高纯度锗的流程如图。

已知：①GeCl4的熔点为-49.5℃ ，沸点为84℃，其在水中或酸的稀溶液中易水解。
②GeO2可溶于强碱溶液，生成锗酸盐。
(1)在元素周期表中，Ge、As、Se位于同一周期，则基态原子的第一电离能由大到小的顺序是________。
(2)硅和锗与氯元素都能形成氯化物RCL(R代表Si和Ge)，从原子结构角度解释原因：___。
(3)“滤渣II”中除含有MgGeO3外，还含有少量____________(填化学式)。
(4)GeCl4中加水反应的离子方程式是______________。
(5)固态GeCl4为_______晶体，“操作III”分离获得GeCl4所使用的装置为________(填标号)。

根据选择，提出改进的方法：_________(若不需要改进，此空填“不需要")。
(6)Ge单晶的晶胞结构类似于金刚石，如图。已知Ge单晶的晶胞边长为a pm，设NA为阿伏加德罗常数的值，Ge单晶的密度为______g·cm-3。
锗和硅同一主族，也是重要的半导体材料，应用于航空航天测控、光纤通讯等领域。一种以铅锌矿含锗烟尘(主要含GeO2、ZnO 、SiO2)为原料制备GeO2的工艺如下：

已知：①GeO2为两性氧化物；
②H4SiO4和H2GeO3在高酸度时易聚合形成多聚硅酸和多聚锗酸；
③GeCl4易水解。
试回答下列问题：
(1)锗的原子序数为32 ，在元素周期表中的位置为___________。
(2)第①步为提高稀硫酸的浸出效果可以采取的措施有___________(任写一条)。
(3)第①步所得滤液中锗以Ge4+存在，写出其水解的离子方程式___________。
(4)测得锗的浸出率(%)与硫酸的物质的量浓度(mol/L)的关系如图所示：

浸出率高时的硫酸浓度为___________ mol/L，的原因是___________。
(5)工业上与蒸馏操作相关的设备有___________(填选项)。
A．蒸馏釜B．离心萃取机C．冷凝塔D．加压过滤机
(6)第⑤步发生的化学反应方程式为___________。

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