Question

【題目】鍺銅合金是一種常用的標準電阻材料，工業生產中會出現一些技術指標達不到要求的合金，為避免資源浪費可利用如下流程對不達標合金中的鍺、銅進行回收，請回答相關問題。

（1）鍺在元素周期表中的位置是____。

（2）氧化溶解過程中銅參與反應的離子方程式是___。為加快氧化溶解反應速率可采用的措施有___(任寫兩種)。

（3）濾渣的成分是_____。

（4）水解過程發生的反應是GeCl4+2H2O=GeO2↓+4HCl，為得到純凈的GeO2，對水解所得混合物要進行過濾、洗滌、干燥等操作，判斷GeO2是否洗滌干凈的操作是__。

（5）下列金屬的冶煉原理與流程中鍺的冶煉原理相似的是____(填選項序號)。

A．鈉 B．鋁 C．鐵 D．銀

（6）若含鍺6.2％的高鍺銅合金的質量為50kg，還原過程中參與反應的H2體積為1.792m3(已折合為標準狀況)，則鍺的回收率為____(保留三位有效數字)。

Answer 1

【答案】第四周期ⅣA族 Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O 攪拌、適當加熱、適當增大硫酸濃度 銅、鐵 取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若不產生白色沉淀，則GeO2已洗滌干凈，如果有沉淀，則沒有洗滌干凈。 C 94.2%

【解析】

（1）鍺與碳同族，根據元素周期表，該元素在第四周期ⅣA族，答案為：第四周期ⅣA族；

（2）氧化溶解過程中銅在酸性條件下與雙氧水反應生成硫酸銅和水，離子方程式Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O。為加快氧化溶解反應速率即加快反應速率，可采用的措施有攪拌、適當加熱、適當增大硫酸濃度。答案為：Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O；攪拌、適當加熱、適當增大硫酸濃度；

（3）置換過濾過程是用鐵置換銅，鐵粉會適當過量，因此濾渣成分是銅和過量的鐵。

答案為：銅、鐵。

（4）根據題干反應GeCl4+2H2O=GeO2↓+4HCl，要檢驗GeO2是否洗干凈，主要檢驗是否存在氯離子，檢驗方法為：取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若不產生白色沉淀，則GeO2已洗滌干凈，如果有沉淀，則沒有洗滌干凈。

答案為：取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若不產生白色沉淀，則GeO2已洗滌干凈，如果有沉淀，則沒有洗滌干凈。

（5）鍺的冶煉方法是熱還原法，鈉、鋁的冶煉方法是電解法，鐵的冶煉方法是熱還原法，銀的冶煉方法是熱分解法，因此答案選C。

（6）根據質量分數，原合金中鍺的質量為3.1kg，還原過程發生反應的方程式是GeO2+2H2Ge+2H2O，根據方程式可算出制得鍺的質量為2.92kg，因此鍺的回收率=，答案為：94.2%。