Question

门捷列夫在19世纪中叶，曾根据他发现的周期律，预言过第四周期第ⅣA族的锗(当时称为“类硅”)元素的性质。当时已知密度：Si4.8g·cm^-3，Sn5.8g·cm^-3；比热：Sn218 J·(kg·K)^-1，Pb130J·(kg·K)^-1。试根据周期表推测：

    (1)估算锗的密度；

    (2)估算锗的比热；

    (3)预测GeH₄的热稳定性；

    (4)预测锗元素最高价氧化物对应水化物的酸碱性强弱。

Answer 1

解析：根据元素周期律或存在于物质间的某种规律，由一已知物质对另一未知物质的性质作出估计或判断是一种重要的化学方法。解答本题可根据周期表中同一主族元素的性质的递变规律，同主族相邻周期的三种元素中，处于中间的元素的性质应介于相邻上下两种元素性质之间，即有如下的近似关系：元素(中)≈[元素(上)+元素(下)]/2。

答案：(1)ρ(Ge)≈[ρ(Si)+ρ(Sn)]/2=(4.8+5.8)/2g·cm^-3=5.3g·cm^-3

    (2)c(Sn)≈[c(Ge)+c(Pb)]/2，c(Ge)≈2c(Sn)-c(Pb)=2×218J·(kg·K)^-1-130J·(kg·K)^-1=306J·(kg·K)^-1

    (3)CH₄、SiH₄、GeH₄的热稳定性逐渐减弱，故GeH₄不稳定。

    (4)H₂CO₃、H₂SiO₃、H₂GeO₃、H₂SnO₃酸性逐渐减弱，碱性逐渐增强，H₂GeO₃应为两性氢氧化物。