Question

門捷列夫在19世紀中葉，曾根據他發現的周期律，預言過第四周期第ⅣA族的鍺(當時稱為“類硅”)元素的性質。當時已知密度：Si4.8g·cm^-3，Sn5.8g·cm^-3；比熱：Sn218 J·(kg·K)^-1，Pb130J·(kg·K)^-1。試根據周期表推測：

    (1)估算鍺的密度；

    (2)估算鍺的比熱；

    (3)預測GeH₄的熱穩定性；

    (4)預測鍺元素最高價氧化物對應水化物的酸堿性強弱。

Answer 1

解析：根據元素周期律或存在于物質間的某種規律，由一已知物質對另一未知物質的性質作出估計或判斷是一種重要的化學方法。解答本題可根據周期表中同一主族元素的性質的遞變規律，同主族相鄰周期的三種元素中，處于中間的元素的性質應介于相鄰上下兩種元素性質之間，即有如下的近似關系：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的熱穩定性逐漸減弱，故GeH₄不穩定。

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