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5．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”在周期表中的位置第四周期第ⅣA族．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用作半导体材料．
③硅和锗单质分别与H2反应时，反应较难进行的是锗（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它们原子的最外层电子数都是3个．冶炼金属镓通常采用的方法是电解法．
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、NaOH溶液和稀硫酸或盐酸．

分析 （1）①同主族自上而下元素的非金属性减弱；
②锗位于硅的下一周期，应处于第四周期第ⅣA族；处于金属和非金属分界线附近，表现一定的金属性、非金属性，可以用作半导体材料；
③非金属性越强，与氢气反应越容易；
（2）①Al与Ga处于同主族，最外层电子数相同，具有相似的化学性质；Ga的金属性比Al强，应采取电解法冶炼；
②利用Ga（OH）3是否溶于强酸、强碱判断其是否是两性氢氧化物．

解答 解：（1）①同主族自上而下元素的非金属性减弱，故非金属性Si＞Ge，故答案为：＞；
②锗位于硅的下一周期，应处于第四周期第ⅣA族；处于金属和非金属分界线附近，表现一定的金属性、非金属性，可以用作半导体材料，
故答案为：第四周期第ⅣA族；用作半导体材料；
③非金属性Si＞Ge，非金属性越强，与氢气反应越容易，故Ge与氢气反应较难，故答案为：锗；
（2）①Al与Ga处于同主族，它们原子的最外层电子数都是3个，具有相似的化学性质；Ga的金属性比Al强，应采取电解法冶炼，
故答案为：它们原子的最外层电子数都是3个；电解法；
②GaCl3溶液与NaOH溶液反应生成Ga（OH）3，再利用Ga（OH）3是否溶于强酸、强碱判断其是否是两性氢氧化物，故需要的试剂还有：NaOH溶液、稀硫酸或盐酸，
故答案为：NaOH溶液；稀硫酸或盐酸．

点评 本题考查结构性质位置关系应用，侧重同主族元素化合物性质相似性与递变性考查，难度不大，注意基础知识的理解掌握．

练习册系列答案
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