题目

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Si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。试写出镓原子的结构示意图____。冶炼金属镓通常采用的方法是_____.②已知Ga(OH)3难溶于水，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________.(3)某同学阅读课外资料，看到了下列有关锗、锡、铅三种元素的性质描述：①锗、锡在空气中不反应，铅在空气中表面形成一层氧化铅；②锗与盐酸不反应，锡与盐酸反应，铅与盐酸反应但生成PbCl2微溶而使反应终止：该同学查找三种元素在周期表的位置如图所示：根据以上信息推测，下列描述正确的是______(填标号)。a.锗、锡、铅的+4价的氢氧化物的碱性强弱顺序是：Ge(OH)4＜Sn(OH)4＜Pb(OH)4b.锗、锡、铅的金属性依次减弱；c. 锗、锡、铅的原子半径依次增大。 答案：【答案】＞ 第四周期第ⅣA族 用作半导体材料 锗 电解法 NaOH溶液 稀硫酸或盐酸 ac 【解析】(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，据此判断常见的用途；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，据此判断冶炼方法；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；(3)根据同主族元素的金属性和原子半径的变化规律分析判断。(1)①同主族自上而下元素的非金属性减弱，金属性在增强，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，与氢气反应越容易化合，故Ge与氢气反应较难，故答案为：锗；(2)①元素Ga位于Al的下一周期，位于第四周期第ⅢA族，原子结构示意图为Al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： ；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；(3)a.同主族元素，从上到下，金属性增强，所以锗、锡、铅的金属性依次增强，则其对应最高价氧化物的水化物的碱性依次增强，碱性：Ge(OH)4＜Sn(OH)4＜Pb(OH)4，故a正确；b.同主族从上到下金属性增强，所以锗、锡、铅的金属性依次增强，故b错误；c. 同主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大，所以锗、锡、铅的原子半径依次增大，故c正确；故选ac。

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