Question

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

考点：位置结构性质的相互关系应用

专题：元素周期律与元素周期表专题

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溶液与将反应生成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．