稀土化学专业知识竞赛题库(二)——稀土基础知识
稀土化学与应用考试试题
稀土化学与应用考试试题[正文]考试试题一：1. 请简要说明什么是稀土元素？列举其特殊性质和应用领域。
稀土元素是指周期表中镧系元素和钪、钇两个元素的总称。
它们的特殊性质包括：(1) 稀土元素具有丰富的氧化态：由于稀土元素的电子结构特殊，所以它们可以形成多种氧化态，从+2到+4、+5、+6，甚至+7。
这种特性为稀土元素的催化、化学反应提供了广泛的应用空间。
(2) 稀土元素具有独特的磁性：拥有未配对电子的稀土元素，像钇、铽等，具有强大的磁性，可用于制备磁性材料和磁体。
(3) 稀土元素对光的特殊响应：由于电子结构的调控，稀土元素具有特殊的发光性质，如荧光、磷光等，因此在荧光粉、显示材料等领域有广泛的应用。
应用领域：(1) 稀土催化剂：稀土元素催化剂在石油化工、有机合成等领域发挥着重要作用，如用于合成高附加值的化学品、制取燃料等。
(2) 稀土磁体：稀土元素具有独特的磁性，可用于制造高性能的磁体。
应用于电子设备、计算机硬盘等。
(3) 稀土荧光材料：稀土元素发光性质独特，具有良好的光稳定性和光转化效率，广泛应用于LED照明、荧光显示屏等领域。
考试试题二：2. 请阐述稀土元素分离提纯的常用方法，简要描述每种方法的原理和应用。
(1) 水溶液萃取分离法：通过稀土金属离子与有机溶剂之间的选择性萃取分离，利用有机溶剂对稀土金属离子形成不同配合物的溶解度差异，实现稀土元素的分离提纯。
应用广泛于稀土矿石提纯、稀土化学品制备等领域。
(2) 溶剂萃取法：利用溶剂在不同酸度条件下与稀土元素形成配合物，通过萃取相的pH值调节，实现稀土元素的分离和提纯。
适用于稀土萃取、稀土化学品制备等行业。
(3) 离子交换分离法：利用稀土元素在固相离子交换树脂上的选择性吸附特性，通过控制溶液pH值和离子浓度，实现稀土元素的分离提纯。
主要应用于制备高纯度稀土化合物。
(4) 膜分离技术：利用膜对离子或分子的选择性透过性，通过稀土元素在膜上的传递和被阻滞，实现稀土元素的分离和富集。
稀土材料技术基础知识单选题100道及答案解析
稀土材料技术基础知识单选题100道及答案解析1. 稀土元素不包括以下哪种？（）A. 镧B. 钛C. 铈D. 钕答案：B解析：钛不是稀土元素，稀土元素包括镧系元素（镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥）以及钪和钇。
2. 稀土材料在以下哪个领域应用广泛？（）A. 农业B. 纺织业C. 航空航天D. 食品加工业答案：C解析：稀土材料由于其独特的性能，在航空航天领域有着广泛的应用，如用于制造高性能的合金等。
3. 以下哪种稀土元素常用于永磁材料？（）A. 镧B. 铈C. 钕D. 钇答案：C解析：钕常用于永磁材料，如钕铁硼永磁材料。
4. 稀土材料的磁性主要源于（）A. 电子自旋B. 电子轨道运动C. 原子核自旋D. 分子热运动答案：A解析：稀土材料的磁性主要源于电子的自旋。
5. 稀土发光材料的发光原理是（）A. 电致发光B. 光致发光C. 热致发光D. 以上都是答案：D解析：稀土发光材料可以通过电致发光、光致发光、热致发光等多种方式实现发光。
6. 以下哪种稀土化合物是红色荧光粉的主要成分？（）A. 氧化铕B. 氧化镝C. 氧化钇D. 氧化钕答案：A解析：氧化铕是红色荧光粉的主要成分。
7. 稀土储氢材料的储氢原理是（）A. 物理吸附B. 化学吸附C. 形成金属氢化物D. 以上都不是答案：C解析：稀土储氢材料通过与氢反应形成金属氢化物来储氢。
8. 以下哪种稀土元素在催化剂领域应用较多？（）A. 镧B. 铈C. 镨D. 钕答案：B解析：铈在催化剂领域应用较多，如汽车尾气净化催化剂。
9. 稀土玻璃中加入稀土元素的主要作用是（）A. 增加硬度B. 改变颜色C. 提高折射率D. 以上都是答案：D解析：在稀土玻璃中加入稀土元素可以起到增加硬度、改变颜色、提高折射率等多种作用。
10. 以下哪种稀土氧化物具有顺磁性？（）A. 氧化钆B. 氧化铽C. 氧化镝D. 以上都是答案：D解析：氧化钆、氧化铽、氧化镝都具有顺磁性。
稀土化学分析培训复习题
稀土化学分析培训复习题一、填空题1.根据稀土拥有量（含矿及半成品，加工品），、、、是世界上四大稀土拥有国，名列第一位。
、2.稀土元素总量的测定，常用法、法、和法。
3. 法是较重要的方法，已被列为矿石及稀土产品中稀中总量测定的行业标准方法，在许多仲裁分析中广泛采用。
4.在分光光度分析中，朗伯比尔定律是一个有限的定律，其成立条件是待测物为的稀溶液、气体等，无溶质、溶剂及悬浊物引起的；5. 在分光光度分析中，如果被测试液不均匀，除了一部分被试液吸收，还会有光的折射、散射现象发生，使光，导致实际测量吸光度。
使标准曲线偏离直线向轴弯曲。
二、判断题1、电子天平使用前不用校准。
（）2、重量法分离出的沉淀进行洗涤时洗涤次数越多洗涤液用量就越多则测定结果的准确度越高。
（）3、根据溶度积原理难溶化合物的Ksp为常数所以加入沉淀剂越多则沉淀越完全。
（）4、玻璃器皿不得接触浓碱液和氢氟酸。
（）5、铈量法亦称硫酸铈法是利用Ce4+作为氧化剂的氧化还原滴定法。
（）6、所有分析仪器每次使用前必须校准。
（）7、元素周期表中有8个主族8个副族共16族。
（）8、烧碱也就是纯碱。
（）9、在对电解液分析NaOH浓度时，将锥形瓶摇动过快，致使溶液溅出，这会使NaOH的结果偏高（）10、用酸度计测量试液时一般先测pH低的，再测pH高的。
三、选择题1.按分离方法不同，重量分析分为：（）A．沉淀重量法、结晶重量法和提取重量法 B. 沉淀重量法、挥发重量法和提纯重量法C．沉化重量法、挥发重量法和提纯重量法 D. 沉淀重量法、挥发重量法和提取重量法2.某氯碱厂不慎有大量氯气逸出，此时可用浸有某种物质的一定浓度的水溶液的毛巾捂住鼻子。
最适宜采用的物质是（）A . NaOH B. NaCl C. KBr D. Na2CO33.利用分光光度法测定物质含量，被测物质溶液的含量应小于（）A . 1mol/L B. 0. 1mol/L C. 0.01mol/L D. 0.001mol/L4.沉淀中若杂质含量太大，则应采用（）措施使沉淀纯净。
稀土基本知识
稀土基本知识稀土元素基本知识1稀土元素稀土元素是钪(Sc)、钇(Y)和15个镧系元素的总称。
通常用RE表示，其氧化物用REO表示。
镧系元素包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。
所以稀土元素共有17个元素。
全部稀土元素的发现是从1794年发现钇至1947年从核反应堆裂变产物中分离出钷，历时150年。
其中钪是典型的分散元素，钷是自然界中极少见的放射性元素。
这两个元素与其它稀土元素在矿物中很少共生，因此在稀土生产中一般不包括它们。
稀土元素同属元素周期表第IIIB族，化学性质十分相似。
除钪和钷外，根据分离工艺要求或产品方案，可将它们分为两组或三组。
前者是以铽为界，镧至钆为铈组稀土，通常称作轻稀土，铽至镥和钇为钇组稀土，通常称为重稀土。
后者是依据P204萃取分为轻稀土（镧至钕）、中稀土（钐至铽）和重稀土（镝至镥和钇）。
2稀土元素的价态稀土元素易于失去电子，通常呈正三价。
所以稀土是非常活泼的金属元素，其活泼性仅次于碱土金属。
铈、镨、铽在外界氧化剂的作用下又可呈正四价，而钐、铕、镱在还原剂的作用下也可呈正二价离子。
因此各三价单一稀土氧化物的分子式可表示为M2O3(M—La、Nd…)，而铈、镨、铽的氧化物的分子式分别为CeO2、Pr611、Tb4O7。
3镧系收缩镧系元素的原子半径、离子半径都随原子序数（从镧到镥）的增加而减小，将这一现象称为镧系收缩。
由于镧系收缩，从镧到镥的碱性随原子序数的增加而减弱；络合物的稳定性随原子序数的增加而增强。
这就是能将性质及其相似的稀土元素逐一分离的主要依据。
4稀土元素的主要化合物稀土元素的化合物很多，有无机化合物、有机化合物、金属间化合物等。
这里仅将在湿法冶金生产实际产出的几种化合物予以简单介绍。
4.1氧化物在800～10000C下灼烧稀土氢氧化物、草酸盐、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐都可获得稀土氧化物，其中铈、镨、铽在一定的灼烧条件下生成CeO2、Pr6O11(Pr2O3·4PrO2)、Tb47(Tb2O3·TbO2)。
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66、氢氧化镧 ：以氧化镧为原料，一般采用化学法制得的粉末状的稀土含量不小于85%的镧的化合物。可用于三元催化剂、液晶屏玻璃脱色剂、陶瓷行业、电子工业等。
67、氢氧化铈 ：以含铈的稀土为原料，经化学法制取的氢氧化物。主要用作硝酸铈铵的原料。
77、氟化钬 ：以钬的化合物为原料，一般采用化学法制得的粉末状的钬的氟化物。主要用于金属钬及合金的制备。
49、氧化钇 ：以含钇的稀土为原料，一般采用溶剂萃取法制得，为白色略带黄色粉末，在空气中容易吸水、吸气。主要用于荧光材料、精密陶瓷、人造宝石、光学玻璃、超导材料等。
50、金属钪 ：以钪的化合物为原料，采用金属热还原蒸馏法制得的断口呈银白色光泽的金属。长期放置在空气中，表面容易氧化。主要用于特种合金制造及合金添加剂等。
45、氧化镱 ：以含镱的稀土为原料，一般采用溶剂萃取法、离子交换法或还原法制得，为白色略带微绿色粉末，在空气中容易吸水、吸气。主要用于热屏蔽涂层材料、光纤通讯和激光材料等。
46、金属镥 ：以镥的化合物为原料，采用金属热还原法制得的断口呈银灰色光泽的金属。质地在稀土金属中最硬最致密，在空气中稳定。主要用于特殊合金制备等。
5、“1+5”稀土集团整合重组方案中，参与整合的六大稀土集团有：中国北方稀土、中国五矿、中国铝业集团公司、厦门钨业稀土大集团公司、广东稀土集团公司、中国南方稀土集团公司。
6、3月10日上午，虔东稀土集团董事长龚斌与北京矿冶研究总院副院长战凯签署了战略合作协议书。彰显了虔东稀土履行环保的责任心,通过与北矿院合作一方面践行党的十八大提出的建设生态文明的国家方针；另一方面共同分享国家大力发展环保产业的带来的机会。
稀土化学基础知识讲义.doc
稀土化学基础知识讲义一、什么是稀土1、“稀土”名称的由来稀土是历史遗留下来的名称，从18世纪末叶才开始陆续被人们发现。
当时，化学家常常把不溶于水的金属氧化物都称为“土”。
例如把氧化铝叫做陶土，把氧化镁叫做苦土，氧化钙稍溶于水，溶液呈碱性，而被称为碱土，稀土是以氧化物状态分离出来的, 由于当时认为此类物质稀少，又不容易分离提取，因而得名“稀土”。
2、“稀土元素”所包括的元素种类及各自名称稀土元素是元素周期表中铳、锂和15种鋼系元素的总称，其名称和化学符号是铳（Sc ）、锂（Y ）、鋼（La ）、# （ Ce ）、错（Pr ）、$女（Nd ）、柜（Pm ）、锣（Sm ）、箔（Eu ）、轧（Gd）、轼（Tb）、镐（Dy）、钦（Ho）、餌（Er）、镂（Tu）、镇（Yb ）、镭（Lu）3、稀土元素的发现稀土的首次发现，与一位瑞典军官有关，这位瑞典军官就是卡尔•阿伦尼乌斯，他也是一位化学家。
1 789年，他在斯德哥尔摩附近的一个小镇伊特比（Yt-terby ）发现了一块不同寻常的黑色矿石。
1 794年芬兰化学家加多林研究了这块矿石，并从其中分离出一种新的物质。
3年以后（ 1797 ）瑞典化学家埃克伯格又证实了这一发现，并用发现地名给这种新的物质命名为“锂土”（Yttda）,后来人们为了纪念加多林，又称这种矿石为多森矿，即硅镀锂矿。
此后，从1803年德国化学家克拉着罗茨和瑞典化学家伯齐力乌斯和希森格尔发现钵土（Ceria）,到1947年美国的马瑞斯克等人从铀的裂变物中得到铠，稀土的发现共经历了150多年（见表1-1）。
在发现稀土元素的过程中，值得一提的是铳的发现因为远在1871年门捷列夫就曾预言它的存在，当时称它为“类硼”，而在8年后的1 879年，尼尔森在分析黑稀土金矿时果然发现了它而命名为铳。
表1-1稀土元素发现简史1794 年加多林（芬兰）1803 年钵克劳普罗斯（德）伯齐力乌斯（瑞典）希生格尔（瑞典）1839 年莫桑德（瑞典）1841 年错钱混合物莫桑德（瑞典）1843 年轼、M莫桑德（瑞典）1878 年镇马里格纳克（瑞士）1879 年尼尔森（瑞典）克利夫（瑞典）克利夫（瑞典）博依斯布兰德（法）1880 年轧马里格拉克（瑞士）1 885 年钱、错韦尔斯巴赫（奥地利）1886 年博依斯布兰德（法）1901 年德马克（法）1905 年e尤贝思（法）1 947 年柜马林斯基等（美国）4、“稀土”在元素周期表中的位置17个稀土元素在化学元素周期表中的位置是IIIB族铳、铉和鋼则分别是第4、5、6 周期中过度元素的第一位。
稀土材料科学试题答案
稀土材料科学试题答案一、选择题1. 稀土元素是指周期表中的哪些元素？A. 镧系元素及锕系元素B. 镧系元素及钪、钇C. 镧系元素及锕系元素和钪、钇D. 镧系元素及钪、钇和锆、铪答案：B2. 下列哪个稀土元素具有最强的磁性？A. 钕B. 镝C. 钬D. 镱答案：B3. 稀土元素的命名源于它们在地壳中的分布特性，以下哪个描述是正确的？A. 稀土元素在地壳中分布广泛且含量丰富B. 稀土元素在地壳中分布集中，易于开采C. 稀土元素在地壳中分布稀少，提取困难D. 稀土元素在地壳中分布均匀，但提取成本高答案：C4. 稀土元素在工业上的应用主要得益于它们的哪些特性？A. 高密度B. 高熔点C. 独特的电子结构D. 放射性答案：C5. 稀土元素中，哪个元素被广泛用于制造玻璃和陶瓷的着色剂？A. 镧B. 铕C. 钇D. 铈答案：B二、填空题1. 稀土元素是指周期表中的镧系元素，包括从镧到________的15个元素，以及与镧系元素化学性质相似的________和________。
答案：镣；钪；钇2. 稀土元素的开采和加工对环境有较大的影响，其中________是稀土开采过程中常见的环境污染问题。
答案：放射性废料3. 在稀土元素的提取过程中，通常使用________或________作为溶剂进行离子交换法提取。
答案：硫酸；氢氧化钠4. 稀土元素的一个重要应用是在永磁材料的制造中，其中________-铁-硼合金是最常用的一种永磁材料。
答案：钕5. 稀土元素在催化剂、抛光粉、玻璃、陶瓷等领域有着广泛的应用，例如在玻璃制造中，添加________可以制造出不同颜色的玻璃。
答案：铈三、简答题1. 请简述稀土元素的地壳分布特点及其对开采的影响。
答：稀土元素在地壳中的分布相对稀少，且分布不均，主要集中在某些特定的矿床中。
这种分布特点导致了开采难度大、成本高，同时由于稀土元素的提取过程复杂，对环境的影响也较大，需要采取有效的环境保护措施。
稀土基本知识
稀土基本知识目录1. 什么是稀土 (2)1.1 稀土元素的定义 (3)1.2 稀土元素的化学性质 (3)1.3 稀土元素的物理性质 (4)1.4 稀土元素的分布和来源 (6)2. 稀土元素的分类 (7)2.1 扫描dium期的稀土元素 (7)2.2 十六种稀土元素 (8)2.3 其他与稀土元素相关的元素 (9)3. 稀土元素的用途 (11)3.1 电子工业 (12)3.2 磁性材料 (13)3.3 催化剂 (14)3.4 玻璃和陶瓷 (16)4. 稀土元素的开采和加工 (17)4.1 稀土矿的种类和分布 (18)4.2 稀土元素的提取工艺 (19)4.3 稀土元素的精炼工艺 (20)5. 稀土元素的环保问题 (21)5.1 开采和加工过程的污染问题 (23)5.2 稀土元素在环境中的蓄积和迁移 (24)5.3 稀土元素的资源利用和回收利用 (26)6. 稀土元素的未来发展 (26)6.1 新兴应用领域 (27)6.2 资源利用的创新和技术发展 (29)1. 什么是稀土全称是非常稀有土元素，是一种用于各个高科技领域至关重要的资源。
它们是元素周期表上17种金属元素中的一类，包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥和锕系元素钍和钚。
由于它们的化学特性相似，这些元素通常一起加工和利用。
稀土之所以得名略具误导性，是因为它们在自然界中并不完全稀缺。
其名称来源于它们最初被发现的难以提取的特性，随着科技的进步和提取技术的优化，稀土元素的供应变得相对丰富。
它们在工业上也扮演着关键角色，尤其是在现代化技术中，如光电、永磁、储能、显示技术以及电子、汽车和航空航天等领域。
在环境和技术领域，稀土也因其对地球生态系统的潜在影响而备受关注。
商业生产稀土通常涉及高耗能流程和可能导致环境污染的活动，这促使研发者和制造商寻找更加可持续和环保的稀土提取与处理方式。
稀土不但是现代工业和技术的核心材料，也是可持续发展和环境保护工作中需要考虑的一个关键因素。
稀土材料科学与工程基础知识单选题100道及答案解析
稀土材料科学与工程基础知识单选题100道及答案解析1. 稀土元素不包括以下哪种？（）A. 镧B. 铍C. 铈D. 镨答案：B解析：铍不是稀土元素，稀土元素包括镧系元素以及钪和钇共17 种元素。
2. 稀土材料在以下哪个领域应用广泛？（）A. 农业B. 纺织业C. 航空航天D. 食品加工业答案：C解析：稀土材料具有独特的物理和化学性质，在航空航天领域有广泛应用，如用于制造高性能合金、永磁材料等。
3. 以下哪种稀土元素在地壳中的含量最高？（）A. 铈B. 镧C. 钕D. 镝答案：A解析：铈在地壳中的含量相对较高。
4. 稀土永磁材料的主要特点是（）A. 高矫顽力B. 低剩磁C. 低磁能积D. 易磁化答案：A解析：稀土永磁材料具有高矫顽力的特点，使其具有较好的磁稳定性。
5. 稀土发光材料中常见的激活剂是（）A. 稀土元素B. 过渡金属元素C. 碱金属元素D. 碱土金属元素答案：A解析：在稀土发光材料中，稀土元素常作为激活剂。
6. 以下哪种方法常用于稀土元素的分离提纯？（）A. 电解法B. 萃取法C. 蒸馏法D. 过滤法答案：B解析：萃取法是常用于稀土元素分离提纯的有效方法。
7. 稀土储氢材料的储氢原理是（）A. 物理吸附B. 化学吸附C. 形成氢化物D. 溶解答案：C解析：稀土储氢材料通过与氢反应形成氢化物来实现储氢。
8. 稀土催化剂在石油化工中的主要作用是（）A. 提高反应速率B. 降低反应温度C. 提高产物选择性D. 以上都是答案：D解析：稀土催化剂在石油化工中能提高反应速率、降低反应温度和提高产物选择性。
9. 以下哪种稀土氧化物具有荧光性质？（）A. 氧化铕B. 氧化钐C. 氧化镥D. 氧化铒答案：A解析：氧化铕具有较强的荧光性质。
10. 稀土元素的电子构型特点是（）A. 4f 电子未填满B. 5d 电子未填满C. 6s 电子未填满D. 4p 电子未填满答案：A解析：稀土元素的特征是4f 电子未填满。
稀土基础知识
但因为稀土元素之间的溶解度 差别很小，必须重复操作多次才能 将这两种稀土元素分离开来。因而
这土是元一素件的非单常一困分难离的耗工费作了①，10全0分多部年步稀 法
，一次分离重复操作竟达2万次，
对于化学分工步作者法而是言利，用其化艰合辛的物程在溶剂中溶解的难易程 度，度可（想溶而解知。度因）此上用的这差样别的方来法进行分离和提纯的。
不能大量生产单一稀土。
溶解 加热 浓缩
分步 析出
②离子交换法
阳离子交换 树脂填充于 柱子内
形成络合物的 稀土就脱离离 子交换树脂
吸附于 树脂上
待分离稀土 从上到下流 经柱子
稀土络合 物分解
②离子交换法
优点：一次操作可以分离多个元素， 产品纯度高。
缺点：不能连续处理，一次操作 周期长，成本高。
③溶剂萃取法
氟碳铈矿 独居石
独居石、碳 酸岩风化壳 稀土矿
独居石
世界三大稀土矿床
名称
发现时间（年）
规模
内蒙古白云鄂博 铁-铌-稀土矿床
1927
世界第一
最大
美国加利福尼亚 Mountain Pass矿
床
1949
最早
世界第二
其他
开始只发现两 种但当时没受 到重视，直至 新中国建立后
1966年矿山产 量达到矿山历 史的最高水平
把氨水或碱加入稀土盐溶液中，生成不稳定的 胶状沉淀，高于200℃则脱水为REO(OH)，再 升温为RE2O3。稀土氢氧化物沉淀的pH值随 原子序数增大而降低。三价铈的氢氧化物在空 气中不稳定。易缓慢氧化为Ce(OH)4。三价稀 土氢氧化物本身呈碱性，不溶于水和碱中，易 溶于酸中生成盐，但在稀HNO3和稀盐酸中溶 解度不同，Ce(OH)4在上述稀酸中溶解度低于 Ce(OH)3。可用来制取单一稀土盐及氧化物。
稀土元素化学习题答案
稀土元素化学习题答案1．简要回答下列问题：(1)什么叫稀土元素？什么叫镧系元素？答：稀土元素：镧系元素以及与镧系密切相关的钪(Sc)、钇(Y)共17种元素，称为稀土元素。
镧系元素：镧(La）、铈(Ce）、镨(Pr）、钕(Nd）、钷(Pm）、钐(Sm）、铕(Eu）、钆(Gd）、铽(Tb）、镝(Dy）、钬(Ho）、铒(Er）、铥(Tm）、镱(Yb）、镥(Lu）等15种元素。
(2) 何谓“镧系收缩”，说明其产生的原因。
答：镧系收缩是指从镧到镥随着原子序数的增加，它们的原子半径、离子半径均逐渐减小的现象。
原因：镧系元素中每增加一个质子，相应的一个电子进入4f轨道，而4f电子对原子核的屏蔽作用与内层电子相比较小，有效核电荷数增加较大，核对最外层电子的吸引力增加。
(3) 为什么镧系元素的电子结构在固态和气态不同？这对元素的特性会造成什么影响？答：金属由气态变为固态，原子间通过金属键的形式结合为金属晶体，该过程价层轨道重叠，由于镧系原子外层轨道的伸展程度是按4f-5d-6s的顺序增大的，即4f轨道的相互重叠比5d、6s轨道困难得多，当镧系元素的原子间形成金属键时，主要是通过6s及5d 轨道的重叠，而4f轨道并不参与。
由于，电子迁跃需要吸收能量（激发能），但迁跃的结果，增加了一个成键电子，可以释放出一份成键能。
对于大多数镧系元素的原子，成键能大于激发能，从而导致4f电子向5d的跃迁。
影响：使镧系金属键的成键电子数除Eu、Yb外其余都为3。
为什么镧系元素彼此间化学性质的差别比锕系元素彼此间的差别要小得多？答：锕系的收缩一般比镧系的收缩要小一些。
(5) 镧系离子的电子光谱同d区过渡金属离子相比有什么不同？为什么？答：镧系离子可以观察到的光谱线大约有30000 条，而具有未充满d电子壳层的过渡金属元素的谱线约有7000条。
镧系离子的电子光谱呈窄的线状，光谱的位移和劈裂受环境的影响较小，而d区过渡金属离子吸收光谱为带状光谱。
稀土 考试资料
1、稀土元素：是指周期表中III B族，原子序数21的钪(Sc)、39的钇(Y)和57的镧(La)至71的镥(Lu) [镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)]等十七个元素。
2、稀土金属在空气中的稳定性，随着原子序数的增加而渐趋稳定3、稀土（特别是轻稀土）金属必须保存在煤油中，否则与潮湿空气接触，就被氧化而变色4、稀土金属在黑色冶金中作为良好的脱硫脱氧的添加剂5、稀土金属溶于稀盐酸、硝酸、硫酸，难溶于氢氟酸，微溶于氯氟酸和磷酸。
6、镧系元素的碱性是随原子序数的增大而逐渐减弱的。
7、稀土元素的工艺学性能有:稀土金属的铸造性、稀土金属的锻压性、焊接性、切割加工性。
8、三价稀土元素的氧化物：镧系金属在高于453K(Sc为773K)时，能被空气迅速氧化，同时放出大量的热，生成Ln2O3型的氧化物。
9、除了Ce、Pr、Tb外，其余稀土元素的氧化物( RE2O3 )均可由灼烧氢氧化物、含氧酸盐[RE2(CO3)3 、RE2 (C2O4 ) 、RE2 (SO4 )3等，但REPO4 例外]。
10、稀土氧化物不溶于水和碱溶液中；但能溶于无机酸(除HF和H3PO4外)生成相应的盐。
11、氧化物的反应活性决定于加热的程度。
制备氧化物时应尽可能在低温下灼烧以便获得最高活性。
12、稀土元素中只有铈、镨和铽有纯的四价氧化物REO2，并形成一系列组成在RE2O3- REO2 之间的化合物。
四价氧化物都是强氧化剂，它们有相当高的氧化还原电位13、在不同盐的溶液中氢氧化物开始沉淀的pH值略有不同。
14、脱水的稀土氢氧化物REO(OH)也可以在高温、高压下通过水热合成法来制备，得到的化合物，能溶于酸。
15、三价铈的氢氧化物是一种强还原剂。
16、1、稀土元素的碳酸盐向可溶性稀土盐的稀溶液中加入略过量的碳酸铵，即可生成稀土碳酸盐沉淀。
稀土习题
1.试述稀土元素的原子序数、符号、名称、分类方法及其依据。
镧系元素：位于周期表的第六周期的57号位置上。
57镧(La)，58铈(Ce)，59镨(Pr)，60钕(Nd)，61钷(Pm)，62钐(Sm)，63铕(Eu)，64钆(Gd)，65铽(Tb)，66镝(Dy)，67钬(Ho)，68铒(Er)，69铥(Tm)，70镱(Yb)，71镥(Lu) 。
非镧系稀土元素：21钪(Sc)，39钇(Y)。
分类方法及依据：国际理论与应用化学联合会(IUPAC)为了避免名称上的混乱，在1968年推荐把镧以后的原子序数为58—71铈至镥等14个元素称为镧系元素，把钪、钇、镧和镧系元素一起称为稀土元素。
稀土分组按化学性质：轻稀土(铈组)La~Eu；重稀土(钇组)Gd~Lu, Y按分离工艺：轻稀土La~Pm, 中稀土Sm~Dy, 重稀土Ho~Lu, Y2.稀土元素电子层结构有何特点？它与稀土元素间化学性质的相似性及相异点有何关系？何为镧系收缩？产生的原因是什么？根据能量最低原理，镧系元素自由原子的基态电子组态有两种类型：[Xe]4fn6s2和[Xe]4fn-15d16s2其中[Xe]＝1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p6。
La后其它的元素，电子填充4f轨道，两种情况4fn-15d16s2 ；4fn6s2ШB族基态价电子层结构21 Sc 3d14s2 1s22s22p63s23p63d14s239 Y 4d15s2 1s22s22p63s23p63d104s24p64d15s257 La 5d16s2 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p65d16s289 Ac 6d17s2遵循洪特规则，即等价轨道全充满、半充满或全空的状态比较稳定。
三价镧系离子的基组态、基谱项和基支谱项在镧系中从镧至钆（或铕）和从钆至镥的周期性变化的这种离子内部结构的特征，正是镧系元素分为轻镧系元素（镧至钆）和重镧系元素（钆至镥）的内在原因，是镧系元素化合物性质在该系列中变化的某些规律性（如四分组效应等）的内在特性的反映。
稀土元素应用考核试卷
B.太阳能电池
C.燃料电池
D.以上都是
14.下列哪个稀土元素在激光领域具有重要应用？（）
A.铕
B.钐
C.铒
D.镧
15.稀土元素在环保领域的应用主要是（）
A.汽车尾气净化
B.水处理
C.固废处理
D.以上都是
16.下列哪个稀土元素在石油化工领域具有催化作用？（）
A.铈
B.镧
C.钕
D.镨
17.稀土元素在陶瓷领域的应用主要是（）
稀土元素应用考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.下列哪个元素不属于稀土元素？（）
A.铕
B.钆
C.铝
D.铈
2.稀土元素主要分布在我国哪些地区？（）
A.东北
B.华北
C.西南
D.以上都是
3.稀土元素在下列哪个领域的应用最为广泛？（）
A.农业
B.医疗
C.材料
D.电子
4.下列哪个稀土元素被称为“磁性之王”？（）
A.钕
B.铽
C.镝
D.铪
5.稀土元素在催化领域中主要用于（）
A.加氢反应
B.脱氢反应
C.环氧化反应
D.以上都是
1.稀土元素在材料科学中的应用包括以下哪些？（）
A.磁性材料
B.超导材料
C.储氢材料
D.光学材料
2.下列哪些稀土元素可用于激光材料？（）
A.铕
B.铒
C.镝
D.钕
3.稀土永磁材料的特性包括以下哪些？（）
稀土化学习题
稀土化学习题一、要点1．分配比 (distribution ratio)一物质在互不混溶的两个液相中的浓度比为一常数（常用D 表示）, 该数叫分配比。
2．分离系数 (partition coefficient)如果体系中含有两种物质，设物质1 和物质2 的分配比分别为D1 和D2。
D1 和D2的比值β叫分离系数或分离因素。
3. 离子交换分离法 (ion exchange)以被分离物种在离子交换树脂固体表面与水溶液之间的平衡为基础的一种分离方法。
离子交换树脂是一种带有能电离的极性基团的高分子聚合物，其极性基团能与溶液中的离子起交换作用而称之为活性基。
4. 溶剂萃取法 (solvent extraction)指根据物质在互不混溶的两个液相中溶解性不同而进行分离的一种方法。
例如，I2分子难溶于水，但却易溶于某些有机溶剂(例如CCl4)中。
将CCl4 加于含有I2 的水溶液中摇荡，静置后CCl4 层中出现明显的紫色, I2 被CCl4 萃取，与水溶液中的其他无机化合物分离。
5. 核废料 (nuclear waste)由于核反应（例如核反应堆）而产生的废弃物或产物中含有强烈的放射性物质，会对人和环境造成极大的危害。
核废料的处理是科学家和有关国家政府发展核电的一只“拦路虎”，迄今未能找到一种绝对安全的办法。
一种引人注目的放射化学研究是从高放射性废液中出去锕系元素，去除了高危害的α放射性物质后，废物就有可能采取程序简化和降级处理。
用人造岩石对高放射废液进行固化处理的研究正受到包括中国在内的一些国家的重视。
人造岩石固化高放废液就是使废液中的放射性核素原子进入矿相中的晶格位置，或镶嵌于晶格的空隙，与基质矿物形成固溶体。
当然固化后的废料还需装入不锈钢桶，安置在与人类环境基本隔绝的废气库。
二、习题1 The following terms have been introduced in this chapter. Do you know what they mean?(1) lanthanides; (2) actinides; (3) rare earths; (4) lanthanide contraction; (5) solvent extraction; (6) ion exchange.解释下列述语：(1) 镧系元素； (2) 锕系元素； (3) 稀土元素； (4) 镧系收缩；(5) 溶剂萃取法； (6) 离子交换分离法2 Write and balance the equation for each of the following processes:(1) treatment of bastnasite (氟碳铈镧矿) using concentrated sulfuric acid.(2) decomposition of oxalates of lanthanum, cerium, praseodymium, and terbium at high temperature.(3) reduction of Eu2+(aq) by zinc amalgam.(4) titration of Eu2+(aq) with Fe3+(aq) standard solution.(5) titration of Fe2+(aq) with Ce4+(aq) standard solution.(6) separating Ln3+ from impurities Th4+ and Fe3+ in an acidic solution.(7) separating Eu3+ from the other Ln3+ in aqueous solution.(8) separating Ce3+ from the other Ln3+ in aqueous solution.完成并配平下列各反应的方程式：(1) 用浓H2SO4 焙烧法处理氟碳铈镧矿；(2) 镧、铈、镨、铽草酸盐的高温分解；(3) Eu3+ (aq)被锌汞齐还原；(4) 标准Fe3+ (aq)滴定Eu2+ (aq)；(5) 标准Ce4+ (aq)滴定Fe2+ (aq)；(6) 酸性溶液中Ln3+与杂质离子Th4+和Fe3+的分离；(7) 水溶液中Eu3+与其他Ln3+的分离；(8) 水溶液中Ce3+与其他Ln3+的分离；3 Explain how the lanthanides can be separated from their ore bastnasite.试述从氟碳铈镧矿矿物中的分离提取镧系元素方法。
稀土知识汇总
稀土知识汇总稀土就是化学元素周期表中镧系元素—镧（La）、铈（Ce）、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素—钪（Sc）和钇（Y）共17种元素，称为稀土元素（Rare Earth）。
简称稀土（RE或R）。
一、稀土的分类1）轻稀土（又称铈组）：镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆。
2）重稀土（又称钇组）：铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇。
铈组与钇组之别，是因为矿物经分离得到的稀土混合物中，常以铈或钇比例多的而得名。
稀土金属(rare earth metals)又称稀土元素，是元素周期表ⅢB族中钪、钇、镧系17种元素的总称，常用R或RE 表示。
它们的名称和化学符号是钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)。
它们的原子序数是21(Sc)、39(Y)、57(La)到71(Lu)。
二、名称由来稀土一词是历史遗留下来的名称。
稀土元素是从18世纪末叶开始陆续发现，当时人们常把不溶于水的固体氧化物称为土。
稀土一般是以氧化物状态分离出来的，又很稀少，因而得名为稀土。
通常把镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕称为轻稀土或铈组稀土；把钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥钇称为重稀土或钇组稀土。
也有的根据稀土元素物理化学性质的相似性和差异性，除钪之外(有的将钪划归稀散元素)，划分成三组，即轻稀土组为镧、铈、镨、钕、钷；中稀土组为钐、铕、钆、铽、镝；重稀土组为钬、铒、铥、镱、镥、钇。
这些稀土元素的发现，从1794年芬兰人加多林(J.Gadolin)分离出钇到1947年美国人马林斯基(J.A.Marinsky)等制得钷，历时150多年。
稀土材料学科基础试题答案
稀土材料学科基础试题答案一、选择题1. 稀土元素是指周期表中的哪些元素？A. 镧系元素B. 锕系元素C. 镧系和锕系元素D. 镧系和锆系元素答案：A2. 下列哪个稀土元素具有最强的磁性？A. 钕B. 镨C. 铽D. 镝答案：D3. 稀土元素的主要用途是什么？A. 制作肥料B. 制造武器C. 用于电子和光学材料D. 建筑行业答案：C4. 稀土元素的开采和加工对环境有何影响？A. 无影响B. 造成严重污染C. 有益于环境D. 仅影响局部气候答案：B5. 稀土元素的回收再利用的主要难点是什么？A. 技术不成熟B. 成本过高C. 回收率低D. 所有以上因素答案：D二、填空题1. 稀土元素是指周期表中的镧系元素，包括从镧到________的15个元素，以及与镧系元素化学性质相似的________和________。
答案：镥；钪；钇2. 稀土元素由于其独特的________和________性质，被广泛应用于新能源、电子、光学、磁性材料等领域。
答案：电子结构；化学3. 稀土元素的开采过程中，通常会伴随着大量的________和________，对环境造成严重破坏。
答案：废矿渣；废水4. 稀土元素的全球分布极不均匀，其中________国家是全球最大的稀土生产国。
答案：中国三、简答题1. 请简述稀土元素的分类及其特点。
答：稀土元素分为轻稀土和重稀土两大类。
轻稀土包括镧、铈、镨、钕、钷等，它们在地壳中的含量相对较高，易于开采，但应用范围相对较窄。
重稀土包括钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥以及钪和钇，它们在地壳中的含量较低，开采难度大，但应用范围广泛，尤其在高科技领域具有重要价值。
2. 稀土元素的开采和使用对环境有哪些负面影响？答：稀土元素的开采和使用对环境的负面影响主要包括：大量废矿渣的产生，这些废渣中含有重金属和其他有害物质，如果处理不当，会对土壤和地下水造成污染；废水的排放，含有酸性或碱性物质以及放射性物质，会污染地表水和地下水资源；此外，开采过程中还会破坏地表植被，影响生态平衡。
稀土元素基础知识考核试卷
4.稀土元素在新能源领域的重要性体现在提高能源转换效率、增强材料的稳定性和延长使用寿命等方面，如稀土材料在电动汽车电池和太阳能电池中的应用。
1.稀土元素中，原子序数最大的是_______。
2.稀土元素的化学性质主要受到其_______电子层的影响。
3.在稀土元素中，_______元素的化合物在发光材料中有广泛应用。
4.稀土元素在自然界中主要存在于_______矿物中。
5.稀土元素的应用非常广泛，其中包括_______、磁性材料和催化剂等。
A.磁铁
B.手机屏幕
C.汽车尾气净化器
D.钢铁
10.稀土元素的化学性质主要受其哪个电子层的影响？（）
A.内层电子
B.外层电子
C.次外层电子
D.最内层电子
11.稀土元素的熔点一般？（）
A.较低
B.较高
C.与金属相似
D.与非金属相似
12.稀土元素的电子排布中，哪个轨道是其4f轨道？（）
A.第一层s轨道
B.第二层p轨道
A.材料强化
B.火箭推进剂
C.飞机发动机材料
D.导航系统
16.以下哪些因素影响稀土元素的化学活性？（）
A.电子排布
B.原子半径
C.氧化态
D.配位数
17.稀土元素在电子器件中的应用包括以下哪些？（）
A.磁存储
B.光存储
C.集成电路
D.显示技术
18.以下哪些是稀土元素在生物医学领域的应用？（）
A.骨折修复
5.稀土元素在农业上的应用主要包括哪些？（）
A.土壤改良
B.作物生长调节
稀土冶炼复习资料
稀土冶炼复习资料选择题1、下列物质中（ A ）是常见的稀土离子交换淋洗剂。
A、EDTAB、HCLC、NH4HCO3D、NH3H2O2、下列（ A ）元素常用作激活剂。
A、 EuB、AlC、 YD、 La3、下列（ D ）元素是稀土发光材料中的猝灭剂。
A、NaB、 BC、 YD、 Fe4、常用作延缓离子的有（ A ）。
A、Cu2+B、Ce3+C、Ca2+D、Na+5、EDTA回收的主要方法有石灰法、甲醛法、（ C ）A、高锰酸钾法B、乙醇法C、水合肼法D、双氧水法6、下列（ D ）属于有机稀土化合物。
A、氯化稀土B、稀土氧化物C、碳酸稀土D、草酸稀土7、用P204-盐酸体系萃取分离稀土时，可将稀土元素分成三组，其中镝属于（ C ）组。
A、轻稀土B、中稀土C、重稀土D、中重稀土8、钕、镨、铈、铒等稀土氧化物可用作玻璃着色剂，其中以（ A ）着色能力最强。
A、 Nd2O3B、 Pr6O11C、 CeO2D、 Er2O39、制备氯化铈产品一般用（ B ）作原料较好。
A、Ce (NO3)3B、Ce2(CO3)3C、CeO2D、 Ce2(C2O4)310、稀土元素铽的元素符号表示为（ C ）。
A、TeB、 DyC、TbD、 Tm11、工业上储存大量的硝酸用（ A ）材质的储罐。
A、铝B、铁C、铜D、不锈钢12、放射线物质进入人体后在体内滞留期间所放出的射线对人体的照射多为内照射，内照射防护的基本原则是（ C ）稀释、冲洗。
A、半封闭B、敞开C、封闭D、裸露13、下列稀土矿中属于完全配分型的有（ B ）。
A、独居石B、钇萤石C、氟碳铈矿D、磷钇矿14、目前工业上除去氯化稀土溶液中的镭使用（B ）共沉淀法。
A、硫酸钙B、硫酸钡C、硫酸钠D、硫酸铁15、一般工业盐酸含量为30%，若配制10%的盐酸溶液，需加入（B ）倍体积的水。
A、1B、2C、3D、2.516、稀土氧化物可以通过高温灼烧稀土的氢氧化物、草酸盐、碳酸盐等而获得，其中镨生成的氧化物的化学式为（ B ）。
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稀土化学专业知识竞赛题库（二）
——稀土基础知识
火山岩风化壳中。
2、1992年，邓小平南巡讲话时指出，“中东有石油，中国有稀土。
中国的稀土资源占世界已知储量的80%,其地位可与中东石油相比,具有极其重要的战
略意义。
一定要把稀土的事情办好,把我国稀土优势发挥出来。
”
3、江西首次在浅变质岩风化壳中发现离子型稀土矿。
据江西省矿产资源储量管理办公室组织专家验收评审结果，该稀土矿主要呈离子型赋存于变质沉凝灰岩中。
初步查明该矿达中型矿床规模。
风化壳离子型稀土矿具有埋藏浅、易采易选、经济价值大的特点。
4、2012年初，美、欧、日三方向世界贸易组织（WTO）申诉，称中国通过扭曲稀土出口贸易的方式保护国内产业。
WTO于 2014年8月作出最终裁决，认为中方稀土出口关税、出口配额措施不符合有关世贸规则和中方加入世贸组织承诺，中国败诉。
2015年1月1日，中国正式取消稀土出口配额，2015年5月1日，正式取消稀土出口关税。
55、镧铈金属：以镧铈氧化物为原料，经熔盐电解法生产制得的金属，主要用于贮氢合金材料和钢材添加剂。
56、镧铈氧化物：以镧和铈为主成分的稀土氧化物，主要用作石油裂化催化剂、混合稀土金属及各种稀土盐的原料。
57、镧铈铽氧化物：由镧、铈、铽的氧化物，按一定比例混合，经沉淀、灼烧制得，主要用作灯用三基色荧光材料。
58、钇铕氧化物：钇、铕两种氧化物按一定比例混合、经过共沉淀、灼烧制得，主要用作三基色荧光粉红粉的原料。
59、铈铽氧化物：铈、铽两种氧化物，经过共沉淀、灼烧制得，用作灯用三基色荧光材料等用。
60、钇铕钆氧化物：具有特定成分的钇、铕和钆的混合氧化物，主要用于荧光材料的原料。
61、镧镨钕氧化物：镧镨钕按一定比例混合，经沉淀灼烧制得，可供制作FCCL 陶瓷电容器等。
62、铈钆铽氧化物：铈钆铽按一定比例混合，经沉淀灼烧制得，可供制作荧光粉的绿粉等。
63、混合碳酸稀土：以稀土精矿为原料，一般采用化学法制得、呈粉末状、与原料的稀土配分一致的混合稀土碳酸盐，简称碳酸稀土。
64、碳酸镧：以含镧的稀土为原料，一般采用化学法制得的镧的碳酸盐。
主要用于催化材料、医药等。
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