BGO是我国研制的一种闪烁晶体材料，曾用于诺贝尔奖获得者丁肇中的著名实验，它是锗酸铋的简称。若知：①在 BGO中锗处于最高价态，②在 BGO中，铋的价态与铋跟氯形成某种共价氯化物时所呈的价态相同，在此氯化物中铋具有最外层 8电子稳定结构，③ BGO可看成是由锗和铋两种元素的氧化物所形成的复杂氧化物，且在 BGO晶体的化学式中，这两种氧化物中所含氧的总质量相同，请填空：

（ 1）锗和铋的元素符号分别是（）和（）

（ 2） BGO晶体的化学式是（）

（ 3） BGO晶体中所含铋的氧化物的化学式是（）

【解析】本题首先通过 BGO是锗酸铋的简称向同学们传递了 BGO的元素组成：铋（ Bi）、锗（ Ge）氧（ O），由此根据元素周期表的知识可知铋是第 VA族，锗是Ⅳ族元素。随后在信息①中又指示了锗处于其最高价（＋ 4价），再及时由原硅酸 H₃ SiO₄推知锗酸根应为 GeO₄^4－。信息②实质上指示了在 BGO中铋（ Bi）的价态为+ 3价，因为铋（ Bi）原子最外层有 5个电子，只有与 3个氯原子形成 BiCl₃的共价化合物时，才能满足 Bi的最外层达到 8电子的稳定结构，因此在 BGO中铋以 Bi³⁺形式存在。这样，根据①、②两个信息结合已有知识就能得出 BGO晶体化学式的一种形式：锗酸铋 Bi₄（ GeO₄）₃，首先可以把锗酸铋按 Bi、 Ge、 O的顺序整理为 Bi₄ Ge₃ O₁₂的形式。然后由含氧量相同，再结合铋、锗各自化合价，自然导出 2 Bi₂ O₃· 3 GeO₂的形式。这三种形式中的任意一种都是本题第（ 2）问的正确答案。第（ 3）问比较简单，只要读出信息②中铋的化合价为正三价就能正确写出 BGO晶体中铋的氧化物的化学式应为 Bi₂ O₃。

【答案】

（ 1） Ge、 Bi

（ 2） Bi₄（ GeO₄）₃、（或 Bi₄ Ge₃ O₁₂或 2 Bi₂ O₃· 3 GeO₂）

（ 3） Bi₂ O₃

【评述】本题属于信息迁移式题型，着重考查了运用元素周期律、周期表的基础知识进行信息加工、转换与综合应用的能力。锗（ Ge）和铋（ Bi）分别是高中教材中元素周期律、周期表后学习的第 IVA、 VA族主族元素，在学习与总复习过程中要善于通过代表元素性质的学习，推论长周期中相应同主族元素性质及其重要化合物的性质及化学式，才能适时地与试题中的相关信息进行联想、转换，通过类比与求同思维得出正确结论。