Question

門捷列夫在19世紀(jì)中葉，曾根據(jù)他發(fā)現(xiàn)的周期律，預(yù)言過第四周期第ⅣA族的鍺(當(dāng)時(shí)稱為“類硅”)元素的性質(zhì)。當(dāng)時(shí)已知密度：Si4.8g·cm^-3，Sn5.8g·cm^-3；比熱：Sn218 J·(kg·K)^-1，Pb130J·(kg·K)^-1。試根據(jù)周期表推測：

    (1)估算鍺的密度；

    (2)估算鍺的比熱；

    (3)預(yù)測GeH₄的熱穩(wěn)定性；

    (4)預(yù)測鍺元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物的酸堿性強(qiáng)弱。

Answer 1

解析：根據(jù)元素周期律或存在于物質(zhì)間的某種規(guī)律，由一已知物質(zhì)對另一未知物質(zhì)的性質(zhì)作出估計(jì)或判斷是一種重要的化學(xué)方法。解答本題可根據(jù)周期表中同一主族元素的性質(zhì)的遞變規(guī)律，同主族相鄰周期的三種元素中，處于中間的元素的性質(zhì)應(yīng)介于相鄰上下兩種元素性質(zhì)之間，即有如下的近似關(guān)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的熱穩(wěn)定性逐漸減弱，故GeH₄不穩(wěn)定。

    (4)H₂CO₃、H₂SiO₃、H₂GeO₃、H₂SnO₃酸性逐漸減弱，堿性逐漸增強(qiáng)，H₂GeO₃應(yīng)為兩性氫氧化物。