Question

（8分）门捷列夫在研究周期表时预言了包括“类铝”、“类硅”在内的11种元素。

（1）门捷列夫预言的“类硅”，多年后被德国化学家文克勒发现，命名为锗（Ge）。

①已知主族元素锗的最高化合价为+4价，其最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物。试比较元素的非金属性Si________Ge（用“>”或“<”表示）。

②若锗位于硅的下一周期，写出“锗”在周期表中的位置________。根据锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近，预测锗单质的一种用途是________。

③硅和锗单质分别与H₂反应时，反应较难进行的是________（填“硅”或“锗”）。

（2）“类铝”在门捷列夫预言4年后，被布瓦博德朗在一种矿石中发现，命名为镓（Ga）。

①由镓的性质推知，镓与铝同主族，且位于铝的下一周期。试从原子结构的角度解释镓与铝性质相似的原因____________。冶炼金属镓通常采用的方法是____________。

②为判断Ga（OH）₃是否为两性氢氧化物，设计实验时，需要选用的试剂有GaCl₃溶液、____和____。

Answer

（1）①＞ ②第四周期ⅣA族 半导体材料 ③锗

（2）①他们原子最外层电子数都是3个 电解法 ②NaOH溶液 硫酸或盐酸

【解析】

试题分析：（1）①同主族自上而下非金属性逐渐减弱，已知主族元素锗的最高化合价为+4价，其最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物，则元素的非金属性Si＞Ge。

②锗位于硅的下一周期，则“锗”在周期表中的位置是第四周期ⅣA族。锗在周期表中处于金属和非金属分界线附近，因此锗单质的一种用途是半导体材料。

③硅的非金属性强于锗，因此硅和锗单质分别与H2反应时，反应较难进行的是锗。

（2）①由于镓与铝同主族，原子最外层电子数都是3个，因此镓与铝性质相似。同主族自上而下金属性逐渐增强，因此镓的金属性强于铝，所以冶炼金属镓通常采用的方法是电解法。

②既能与酸反应生成盐和水，又能与碱反应生成盐和水的化合物是两性化合物，则为判断Ga（OH）3是否为两性氢氧化物，设计实验时，需要选用的试剂有GaCl3溶液、NaOH溶液和硫酸或盐酸。

考点：考查元素周期律的应用