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题型:流程题 题类: 难易度:困难

重庆市南开中学校2023届高三模拟考试化学试题

锗(Ge)是门捷列夫在1871年所预言的元素“亚硅”,高纯度的锗已成为目前重要的半导体材料,其化合物在治疗癌症方面也有着独特的功效。如图是以锗锌矿(主要成分为GeO2、ZnS,另外含有少量的Fe2O3等)为主要原料生产高纯度锗的工艺流程:

已知:GeO2可溶于强碱溶液,生成锗酸盐;GeCl4的熔点为-49.5℃,沸点为84℃,在水中或酸的稀溶液中易水解。

(1)、Ge在元素周期表中的位置是,GeCl4晶体所属类别是
(2)、步骤①NaOH溶液碱浸时发生的离子反应方程式为
(3)、步骤③沉锗过程中,当温度为90℃,pH为14时,加料量(CaCl2/Ge质量比)对沉锗的影响如表所示,选择最佳加料量为(填“10-15”“15-20”或“20-25”)。

编号

加料量(CaCl2/Ge)

母液体积(mL)

过滤后滤液含锗(mg/L)

过滤后滤液pH

锗沉淀率(%)

1

10

500

76

8

93.67

2

15

500

20

8

98.15

3

20

500

2

11

99.78

4

25

500

1.5

12

99.85

(4)、步骤⑤中选择浓盐酸而不选择稀盐酸的原因是
(5)、步骤⑥的化学反应方程式为
(6)、Ge元素的单质及其化合物都具有独特的优异性能,请回答下列问题:

①量子化学计算显示含锗化合物H5O2Ge(BH4)3具有良好的光电化学性能。CaPbI3是H5O2Ge(BH4)3的量子化学计算模型,CaPbI3的晶体结构如图所示,若设定图中体心钙离子的分数坐标为(),则分数坐标为(0,0,)的离子是

②晶体Ge是优良的半导体,可作高频率电流的检波和交流电的整流用。如图为Ge单晶的晶胞,设Ge原子半径为rpm,阿伏加德罗常数的值为NA , 则该锗晶体的密度计算式为(不需化简)ρ=g/cm3

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