稀土习题
习题——精选推荐
1。
计算稀土Nd(钕)金属和金属Co的原子磁矩。
解:金属Nd4f4:用孤立原子磁矩来计算:S=4/2,L=3+2+1=6,J=L-S=4,g=0.6, μJ=0.6*[4*5]1/2=2.7μB;μJH=0.6*4μB=2.4μB;金属Co:n=9, 以用下列经验公式来计算Fe,Ni金属及其合金的原子磁矩μH:μJH=[10.6-n]μB =1.6μB2。
计算孤立Fe原子的原子磁矩。
然后用实验测出的金属Fe的饱和磁极化强度J=2.2T(磁极化强度J和磁饱和磁化强度M的关系为:J=m0M),计算其原子磁矩实验值(Fe为BCC类型结构的晶体,晶格常数为2.86埃)。
比较二者,并从本章有关材料的原子磁矩的知识说明两者不同的原因。
注:饱和磁极化强度近似等于在0K时的自发磁极化强度。
解:J0=μ0M0, M0=J0/μ0;M0(T->0)=NJ gμB=N(μJ)H设晶格常数为a,一个晶胞中有2个原子,则单位体积中有2/a3(m3),所以:(μJ)H=M0/N= J0/μ0N=2.2*(2.86*10-10)3/(2*4*3.14*10-7)=2.05*10-23(A.m2)=2.21μB自由原子:3d6, S=2; L=2, J=S+L=4, g=1.5; μJ=6.71μB; (μJ)H=6μB差距的原因:金属材料中的电子是自由电子,其原子磁矩应该用能带理论来解释:(μJ)H=[10.6-n]μB;Fe: n=8, (μJ)H=2.6μB,和实验值比较符合。
3。
画出抗磁性,顺磁性,铁磁性,反铁磁性材料的磁化曲线(M-H),磁导率(或磁导率倒数)和温度的曲线,指出他们的不同之处。
磁性作业21。
计算CoFe2O4铁氧体的分子磁矩,其结构式为::(Fe3+)[Co2+Fe3+]O4.解:CoFe2O4铁氧体:用轨道冻结来计算:A位:5m B; B位:(5+3)m B; 分子磁矩:3m B;2。
材料设计讨论:在MnFe2O4铁氧体中加入Zn,发现Zn占A位,讨论分子磁矩和居里温度随Zn添加的变化。
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。
地球化学作业习题(含标准标准答案)
地球化学作业习题1、为什么硅酸盐矿物中K地配位数经常比Na地配位数大?答: K和Na都属于碱性元素,其离子半径分别为:1.38A和1.02A(Krauskopf et al,1995)或1.59和1.24A(Gill,1996).以与阴离子O2-结合为例,O2-离子半径1.40A(Krauskopf et al,1995)或1.32(Gill,1996),根据阳离子与氧离子半径比值与配位数关系,K+/O2-=0.9857, Na+/O2-=0.7286,由于等大球周围有12个球,而在离子晶体中,随阳离子半径地较小,为达到紧密接触,因此配位数也要减少,因此,在硅酸盐矿物中K地配位数经常比Na地配位数大,前者与氧地配位数为8,12,而后者为6,8.b5E2R。
2、Zn2+和Mg2+地离子半径相近,但在天然矿物中,前者经常呈四面体配位,后者则常呈八面体配位,为什么?答:这是由于二者地球化学亲和性差异造成地,Mg2+离子半径0.72A,Zn2+离子半径≈0.70A,二者离子半径相近,但是前者地电负性为1.2,后者电负性为1.7,在与氧形成地化学键中,前者71%为离子键成分,后者离子键成分仅为63%.前者易于亲氧,后者则是典型地亲硫元素.根据确定配位数地原则,Zn2+/S2-=0.41(Krauskopf et al,1995),因此闪锌矿形成典型地四面体配位,而后者Mg2+/O2-=0.51,因此呈八面体配位.p1Ean。
林伍德电负性法则-具有较低电负性地离子优先进入晶格当阳离子地离子键成分不同时,电负性较低地离子形成较高离子键成分(键强较高)地键,它们优先被结合进入矿物晶格,而电负性较高地离子则晚进入矿物晶格.例如,Zn2+地电负性为857.7kJ/mol,Fe2+地电负性为774 kJ/mol,而Mg2+地电负性为732 kJ/mol,用林伍德法则判断,三个元素中Mg2+和Fe2+优先进入晶格组成镁铁硅酸盐,Zn2+则很难进入早期结晶地硅酸盐晶格,这与地质事实十分吻合.电负性决定了元素之间相互化合时地化学键性,因此可以用电负性大小来衡量离子键地强弱,由此判断元素进入矿物晶格地先后顺序.Zn2+(0.083nm)与Mg2+(0.078nm)、Fe2+(0.083nm)地离子性质很相似,若按戈氏法则从相互置换质点间地电价和半经地角度进行判断,Zn2+应于早期进入铁镁硅酸盐晶格.由于Zn2+地电负性较大,化合时共价键性较强,难于以类质同象方式进入Fe2+和Mg2+结晶矿物中,Zn2+往往在硅酸盐熔体晚期结晶形成ZnSiO4(硅锌矿)和Zn4[Si2O7][OH]2.2H2O)(异极矿)等矿物.林伍德电负性法则更适合于非离子键性地化合物.DXDiT。
第十章中级无机化学课后习题答案
第10章习题1 简要回答问题(1) 什么叫稀土元素? 什么叫镧系元素?答:参见本书10.1节《概述》。
(2) 镧系收缩的原因是什么? 简述镧系收缩造成的影响。
答:关于镧系收缩的原因参见本书10.1.2节《原子半径和离子半径》。
由于镧系收缩的影响,使第二、三过渡系的Zr和Hf、Nb与Ta、Mo与W三对元素的半径相近,化学性质相似,分离困难。
(3) 为什么Eu、Yb原子半径比相邻元素大? 而Ce又小?答:① Eu、Yb元素参与形成金属键的电子数为2,Ce为3.1,其余为3.0;② Eu、Yb具碱土性;③ Eu、Yb的f7、f14的半充满和全充满的结构能量低、稳定、屏蔽大,核对外面的6s电子吸引较弱。
(4) 为什么镧系元素的电子结构在固态和气态不同?解:参见本书10.1.1节《镧系元素的价电子层结构》。
(5) 镧系离子的电子光谱同d区过渡金属离子相比有何不同? 为什么?解:除La3+、Lu3+离子的4f电子层是全空(4f0)和全满(4f14)之外,其余Ln3+离子4f轨道上的电子数由1到14,这些电子可以在7条4f简并轨道上任意排布,这样就会产生各种光谱项和能级。
4f 电子在不同能级间跃迁可以吸收或发射从紫外经可见直至红外区的各种波长的电磁辐射。
通常具有未充满的4f电子壳层的原子或离子,可以观察到的光谱线大约有30 000条,而具有未充满d电子壳层的过渡金属元素的谱线约有7 000条。
在理论上,f→f跃迁产生的谱线强度不大。
但是某些f→f跃迁的吸收带的强度,随镧系离子周围环境的变化而明显增大(这种跃迁称为超灵敏跃迁)。
这可能是由于配体的碱性、溶剂的极性、配合物的对称性以及配位数等多种因素的影响,亦即离子周围环境的变化,再加上镧系离子本身的性质等诸因素的综合作用所引起的。
镧系离子的吸收谱带范围较广且镧系离子光谱谱带狭窄,表明电子跃迁时并不显示激发分子振动,狭窄的谱带意味着电子受激发时分子势能面几乎没有变化,这与f 电子与配体只存在弱相互作用相一致。
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。
元素分析考试试题及答案
元素分析考试试题及答案一、选择题1. 元素周期表的排列是按照元素的什么性质来进行的?A. 原子核的质量B. 原子核的电荷C. 原子核的能量D. 原子核的大小答案:B2. 下列元素中,哪个元素是一种卤素?A. 氧B. 碘C. 钠D. 铜答案:B3. 元素周期表中,下列元素属于稀土元素的是:A. 铁B. 钾C. 镧D. 锌答案:C4. 以下哪种金属元素能够在空气中迅速生成一层氧化膜保护自身?A. 铁B. 锌C. 铝D. 钾答案:C5. 铁、镁和钙都属于什么类型的元素?A. 金属元素B. 非金属元素C. 稀土元素D. 卤素元素答案:A二、填空题1. 元素周期表中,具有最高电极负性值的元素是_________。
答案:氟2. 元素周期表中,具有最大原子半径的金属元素是_________。
答案:铯3. 具有最高核电荷数的元素是_________。
答案:氦4. 具有最高电离能的元素是_________。
答案:氦5. 具有最大电子亲和能的元素是_________。
答案:氯三、解答题1. 请解释简述元素周期表中的“周期”和“族”有什么含义,并举例说明。
答:元素周期表中的“周期”指的是元素按照原子核的电荷数从左至右排列的行。
每个周期代表了电子层的变化,从而反映了元素性质的周期性变化。
例如,第一周期的元素只有一个电子层,而第二周期的元素则具有两个电子层。
“族”指的是元素按照原子核周围的外层电子数从上至下排列的列。
每个族代表了外层电子数的变化,从而反映了元素性质的相似性。
例如,第一族的元素都只有一个外层电子,而第二族的元素都具有两个外层电子。
2. 钾是第一周期的元素,氯是第七周期的元素,请分别说明钾和氯的一些主要性质。
钾(K)是一种金属元素,具有低密度、低熔点和低沸点等特点。
钾在常温下是固态,具有银白色的光泽。
钾具有较低的电离能和电子亲和能,属于较活泼的金属。
它在与水反应时会剧烈放出氢气,并产生碱性氢氧化钾溶液。
氯(Cl)是一种非金属元素,具有黄绿色的气体状态。
中考化学复习---《元素物质分类》典型例题讲解
中考化学复习---《元素物质分类》典型例题讲解题型一物质分类【经典例题】【2021湖北荆州】下列物质属于纯净物的是()A. 空气B. 牛奶C. 84消毒液D. 蒸馏水【答案】D【解析】根据分析,空气、牛奶、84消毒液均是由多种物质混合而成的物质,属于混合物;而蒸馏水中只含有水一种物质,是纯净物;故选择D。
【解题技巧】在熟悉混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物等概念的基础上能从宏观和微观两个方面来判断纯净物和混合物,还要从社会实践中了解生活中常见物质的组成。
【经典例题】【2021湖南常德】分类是化学研究中常用的方法。
下列物质分类正确的是()A. 碱:烧碱、纯碱、氢氧化钾B. 氧化物:五氧化二磷、氧化铝、过氧化氢C. 混合物:空气、石油、亚硝酸钠D. 人体中的微量元素:钙、铁、硒、碘【答案】B【解析】A、烧碱是氢氧化钠的俗称,氢氧化钠、氢氧化钾都是电离时产生的阴离子都是氢氧根离子的化合物,属于碱,纯碱是碳酸钠的俗称,是由钠离子和碳酸根离子构成的化合物,属于盐,不符合题意;B、五氧化二磷是由P、O两种元素组成的化合物,属于氧化物;氧化铝是由Al、O两种元素组成的化合物,属于氧化物,过氧化氢是由H、O元素组成的化合物,属于氧化物,符合题意;C、空气是由氮气、氧气等混合而成,属于混合物;石油是由汽油、柴油等混合而成,属于混合物;亚硝酸钠是由同种物质组成,属于纯净物,不符合题意;D、钙元素属于常量元素,铁、碘、硒属于微量元素,不符合题意。
故选B。
【解题技巧】本考点考查了物质的分类,要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物、酸、碱、盐等基本概念,并能够区分应用。
本考点的基础性比较强,主要出现在选择题和填空题中。
1、【2021贵州铜仁】生活中的下列物质前者属于纯净物,后者属于单质的是()A. 水泥、镁B. 食盐、干冰C. 硫酸亚铁、金刚石D. 空气、H2【答案】C【解析】A、水泥是由多种物质组成,属于混合物;镁只含有镁元素,属于单质,此选项错误;B、食盐中含有氯化钠、氯化镁等物质,属于混合物;干冰是固态二氧化碳,二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的化合物,不属于单质,此选项错误;C、硫酸亚铁是由一种物质组成的,属于纯净物;金刚石是由碳原子直接构成的物质,由同种元素组成的纯净物,属于单质,此选择正确;D、空气中含有氮气、氧气等多种气体,属于混合物;氢气是氢元素组成的纯净物,属于单质,此选项错误。
稀土习题——精选推荐
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。
第9章稀土元素-习题答案
第九章稀土元素【习题答案】9.1 什么叫内过渡元素?什么叫镧系元素?什么叫稀土元素?解:内过渡元素:指镧系和锕系元素,位于f区,也称为内过渡元素。
镧系元素:从57号元素镧到第71号元素镥,共15种元素,用Ln表示。
稀土元素:是15个镧系元素加上钪(Sc)和钇(Y),共计17个元素。
9.2 从稀土元素的发现史,你能得到何种启示?解:请阅读“9.1.1 稀土元素的发现”一节的内容,体会科学研究的精神。
9.3 稀土元素在地壳中的丰度如何?主要的稀土矿物有哪些?世界和我国的稀土矿藏分布情况如何?解:稀土元素在地壳中的丰度如下表所示:元素名称Sc Y La Ce Pr Nd Pm Sm 丰度/g·t-1 5 28.1 18.3 64.1 5.53 23.9 4.5×10-20 6.47元素名称Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 丰度/g·t-1 1.06 6.36 0.91 4.47 1.15 2.47 0.20 2.66 0.75主要的稀土矿物有独居石、氟碳铈矿、磷酸钇矿等。
我国稀土资源极其丰富,其特点可概括为:储量大、品种全、有价值的元素含量高、分布广。
已在18个省市发现蕴藏各类稀土矿,储量占世界已探明稀土矿藏的55%左右。
南方以重稀土为主,内蒙古以轻稀土为主。
在内蒙古包头市北边白云鄂博,称为“世界稀土之都”,储量占全国储量70%以上。
国外稀土资源集中在美国、印度、巴西、澳大利亚和俄罗斯等国。
9.4 如何从稀土矿物中提取稀土元素?解:从稀土矿物中提取稀土元素主要包括三个阶段:(1)精矿的分解:利用化学试剂与精矿作用使稀土元素富集在溶液或沉淀中,与伴生元素分离开来。
方法可分为干法和湿法。
(2)化合物的分离与纯化:从混合稀土氧化物或混合稀土盐中分离出单一的稀土元素。
方法有分级结晶法、分级沉淀法、选择性氧化还原法、离子交换法、溶剂萃取法等。
(3)稀土金属的制备:通常采用熔融盐电解和热还原法。
稀土元素和过渡金属元素的对比练习题
稀土元素和过渡金属元素的对比练习题稀土元素和过渡金属元素是化学中两个重要的元素系列。
它们在自然界中的存在和化学性质有很多相似之处,但也存在一些显著的差异。
本练习题将以对比的方式,详细讨论稀土元素和过渡金属元素的特点。
1. 元素周期表位置稀土元素是指周期表中镧系(57-71号)和铈系(89-103号)两个系列的元素。
它们位于周期表的最底部,分布在f区。
过渡金属元素则分布在d区,包括3-12号的元素。
2. 电子结构稀土元素的电子结构具有一定的特殊性。
它们的f电子层填充规律复杂,电子结构比较复杂稳定。
过渡金属元素则以d电子层为主,电子结构相对简单。
3. 反应性稀土元素和过渡金属元素在反应性上也有一些差异。
稀土元素具有较强的还原性和氧化性,能够参与多种氧化还原反应。
过渡金属元素也具有一定的还原性和氧化性,但相对较弱。
稀土元素常以+3化合态存在,而过渡金属元素常以+2或+3的价态存在。
4. 物理性质稀土元素和过渡金属元素在物理性质上也存在一些差异。
稀土元素具有较高的密度和熔点,且大部分稀土元素呈银白色。
过渡金属元素的密度和熔点相对较低,且具有多种颜色。
5. 常见应用稀土元素和过渡金属元素在实际应用中也有明显的差异。
稀土元素广泛应用于光学、电子、材料等领域。
它们在制备发光材料、永磁材料、触摸屏等方面具有重要作用。
过渡金属元素则常用于催化剂、合金、电池等领域。
综上所述,稀土元素和过渡金属元素在周期表位置、电子结构、反应性、物理性质和应用方面存在相似和差异之处。
对于深入理解这两类元素,我们需要进一步研究它们的性质和应用。
【初中化学】 自然界的水练习题 人教版经典
A、反应前后甲的质量减少了14g−2g=12g,则甲是反应物,参加反应的甲的质量为12g,乙是反应物,参加反应的乙的质量为31g−12g=19g,则参加反应的甲和乙质量比为12:19,故A不正确;
B、丙的质量不变,丙可能是催化剂,也可能没有参加反应,故B正确;
C、生成的丁的质量为36g−5g=31g,丁一定是生成物,故C正确;
C、水本身也是一种化学物质,故选项说法错误;
D、过量使用农药、化肥会造成水体污染,故正确;
故选D。
7.发芽的土豆中含有一种对人体有害的生物碱称龙葵碱,它对人体胃肠黏膜有刺激作用,并有溶血及麻痹呼吸中枢的作用。发芽土豆的芽眼芽根和变绿的部位含量更高,人吃了会有咽喉痒、恶心、呕吐、腹痛等症状,重者会死亡。龙葵碱的化学式为C45H73O15N,下列有关龙葵碱的说法正确的是( )
【答案】C
【解析】纯净物是有一种物质组成的 ,混合物是有两种或多种物质组成的,二者的本质区别是是否有一种物质组成;A选项空气是由多种物质组成的混合物;B选项生铁是有碳单质和铁单质组成的混合物;C选项蒸馏水是有一种物质组成的纯净物;D选项浓盐酸是由水和氯化氢气体组成的混合物;故答案选择C
11.宏观辨识和微观剖析是化学核心素养之一。下列说法正确的是( )
A.反应前后元素的种类及化合价均未发生改变
B.参加反应的 和 的微粒个数比是4:3
C.反应涉及到的物质中, 是由原子构成的单质,只有 属于氧化物
D.该反应生成的单质和化合物的质量比时3:20
【答案】D
【解析】
【详解】
由反应的微观示意图可知,反应物分别是镁和二氧化碳,生成物分别是氧化镁和碳,反应的方程式是:2Mg+CO2 2MgO+C,由此可知:A、由方程式可知,碳元素从CO2转化为C,镁元素从Mg转化为MgO,碳元素和镁元素的化合价发生改变,故错误;B、由方程式可知,参加反应的 和 的微粒个数比是比为:2:1,故错误;C、反应涉及到的物质中, 是金属镁,由原子构成的单质, 和 都属于氧化物,故错误;D、由方程式可知,反应生成的单质和化合物的质量比是12:[2 (24+16)]=3:20,故正确。故选D。
元素周期表结构及原子结构练习题(附答案)
元素周期表结构及原子结构练习题一、单选题1.我国稀土资源丰富。
下列有关稀土元素14462Sm 与15062Sm 的说法正确的是( )A. 14462Sm 与15062Sm 互为同位素B. 14462Sm 与15062Sm 的质量数相同C. 14462Sm 与15062Sm 是同一种核素 D. 14462Sm 与15062Sm 的核外电子数和中子数均为622.某元素的一个原子形成的离子可表示为X b n a -,下列说法正确的是( )A.X b n a -含有的中子数为a+bB.X b n a -含有的电子数为a-nC.X 原子的质量数为a+b+nD.一个X 原子的质量约为23g 6.0210b ⨯ 3.下列各组微粒中,核外电子总数不相等的是( ) A.Na +和Ne B.H 2O 和OH - C.NH 4+和 H 3O + D.NO 和14CO4.X 、Y 、Z 和R 分别代表四种不同的元素,如果a X m +、b Y n +、c Z n -、d R m -四种离子的电子层结构相同(a 、b 、c 、d 为元素的原子序数),则下列关系正确的是 ( )A .a -c =m -nB .a -b =n -mC .c -d =m +nD .b -d =n +m5.下列粒子半径的比较中错误的是( )A.Na>Mg>AlB.Cl - >S 2- >Na+ C.O<S<Se D. Fe>Fe 2+ >Fe 3+6.关于元素周期表的说法正确的是( )A.元素周期表有8个主族B.ⅠA 族的元素全部是金属元素C.元素周期表有7个周期D.短周期是指第一、二周期7.2016年IUPAC 命名117号元素为S T (中文名“”,tián), S T 的原子核外最外层电子数是7。
下列说法不正确的是( )A. S T 是第七周期第ⅦA 族元素B. S T 的同位素原子具有相同的电子数C. S T 在同族元素中非金属性最弱D.中子数为176的S T 核素符号是176117Ts8.下列叙述正确的是( ) A.同周期的ⅡA 族与ⅢA 族元素的原子序数一定相差1B.第三周期非金属元素含氧酸的酸性从左到右依次增强C.硅位于元素周期表中金属元素和非金属元素的交界处, 其单质可作半导体材料D.元素的非金属性越强,其简单气态氢化物越不稳定9.铟(49In)与铷(37Rb)同周期。
稀有金属作业复习题-总
稀有金属作业复习题-总钨冶金部分1、稀有金属根据其物理化学性质或其在矿物中的共生情况可分为哪几类?钨属于哪一类稀有金属?答:可分为以下五类:稀有轻金属、稀有高熔点金属、稀土金属、稀有分散性金属和稀有放射性金属。
钨属于稀有高熔点金属。
2、稀有金属生产一般要经历哪几个阶段?答:精矿分解、纯化合物的制取、金属生产、高纯致密稀有金属生产。
3、钨的氧化物有几种?写出它们的名称和分子式。
答:①三氧化钨WO3; ②二氧化钨WO2;③中间氧化物WO2.72、WO2.9。
4、钨的同多酸根离子有几种? 写出它们的名称与分子式。
它们的稳定存在与水溶液的PH 值有什么关系?答:仲钨酸根根离子A:HW6O215- 仲钨酸根离子Z:W12O4110--偏钨酸根离子:(HW6O203- )偏钨酸根离子H2W12O406-5、写出钨酸铵、仲钨酸铵和偏钨酸铵的分子式,按它们在水中的溶解度大小排序。
6、写出磷钨杂多酸、硅钨杂多酸的分子式,并指出中心原子。
7、钨的两种主要矿物是什么?写出其分子式。
8、钨精矿要求WO3含量达到多少?精矿中主要含有哪些杂质元素(写出五种以上)。
答:不低于65%精矿中主要含有的杂质元素:S、P、As、Fe、Mn、Sn、Si、Ca9、目前工业上常用的钨矿物原料的分解方法有哪几种?比较它们各自的优缺点。
(P22)答:(1)苏打高压浸出法:既适合用于处理白钨精矿,又适合用于处理低品位(WO3含量低至5%)的白钨、黑钨混合矿。
缺点:消耗大量的苏打,且无法回收,需要消耗大量的酸中和它,耗酸耗碱;对设备要求较高,设备结构比较复杂,因而一次性投资大。
(2)苛性钠浸出法:是当前分解黑钨精矿的主要方法,同时在碱过量系数大的情况下亦可分解黑白钨混合矿,甚至分解白钨精矿。
缺点:消耗大量的碱,处理白钨矿或黑白钨混合矿时浸出率较低,如需得到高浸出率,就需要加大压力,在高压浸出时又对设备要求高。
(3)苏打高温烧结-水浸法:既适用于处理黑钨精矿,也适用于处理白钨精矿或黑白钨混合的低品位中矿。
萃取冶金学习题(带答案)
萃取冶金学习题(带答案)第一章习题一、问答题1、稀土元素存有哪些?(原子序数从57-71的15种镧系元素以及与镧系元素性质上相似的y、sc)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)钇(y)钪(sc)2、南方离子矿中15种稀土元素(钷除外),按p204分组工艺原理,可以分成哪三组?轻稀土中稀土重稀土la~ndmsmeugdmtb~luy3、什么就是提炼?提炼、冲洗、反萃的目的和促进作用各就是什么萃取:两种不相混溶的液相,经充分混合接触,物质从一相转移到另一相的过程。
萃取目的:冲洗目的:提升有机二者产品的纯度,提升水相产品的收率。
反萃目的:1)从有机看中废旧产品。
2)有机二者可再生循环采用。
4、稀释剂和盐析剂的促进作用就是什么?稀释剂改善有机相的物理性能(如比重、粘度,流动性)调节萃取剂的浓度盐析剂溶水,不被提炼,不与体系中其它组分出现促进作用,但可以提升提炼能力的无机盐越多的阳离子,盐析效应越大)5、描述萃取平衡的重要参数主要有哪几个?各代表的意义是什么?如何计算?定量描述萃取平衡的几个重要参数分配比:物质被提炼的程度。
d越大越易萃入有机二者分离系数:两组分分离的难易程度提炼百分率:萃入有机看中的金属量占到料液中的金属量的百分率萃取比:饱和状态容量:单位提炼剂对金属的最小提炼量,(m)s,mol/l(半径越小,电荷6、什么是萃取等温线及萃取剂饱和容量?饱和容量的用途有哪些?提炼等温线:在一定温度下,均衡时被提炼物在有机相的浓度和在水相的浓度关系曲线称作提炼均衡线或提炼等温线。
萃取剂的饱和容量:单位萃取剂对金属的最大萃取量,(m)s,mol/l用途(1)确认较之r某料液,=0.2mol/l,50%re萃入有机二者,较之r=?(2)确认萃合物的共同组成1mol/lp507+煤油,=0.167mol/l,则re:p507=?7、提炼的条件和两个基本操作各就是什么?条件:(1)两较之轻相同(2)两萨穆德混溶两个操作:混合:两相进行充分接触,完成传质过程。
原子的结构习题(含答案及解析)
原子的结构习题一、单选题(本大题共25小题,共50.0分)1.等电子体具有原子数目相同、电子数目相同的特征。
下列各组属于等电子体的是()A. NO和O22−B. CO和N2 C. NO2和CO2 D. SO2和ClO22.镨(Pr)是一种稀土元素,已知镨原子的核电荷数为59,相对原子质量为141,该原子的质子数是()A. 141B. 92C. 59D. 823.汤姆森和卢瑟福都对现代原子结构理论做出了巨大贡献。
下列关于原子构成的论述中,不属于他们两人共同观点的是()A. 原子是可分的B. 原子呈球形C. 带正电荷的原子核居于原子的中心D. 电子带负电4.某原子R的原子核带x个正电荷,则R2+离子的核外电子总数()A. x−2B. x+2C. xD. 无法确定5.下表列出了几种原子中的粒子数:原子质子数中子数核外电子数氢101碳666氧888钾192019分析表中信息,下列说法正确的是()A. 原子核内质子数等于中子数B. 原子核都由质子和中子构成C. 原子只有质子和电子构成D. 原子中质子数等于核外电子数6.1934年,卢瑟福等科学家通过核反应发现氢的同位素原子−氚.氚可用“ 13H”表示(其中“1”表示核电荷数),氚原子的模型如图所示,图中“”表示的粒子是()A. 原子核B. 质子C. 中子D. 核外电子7.下列关于原子的叙述不正确的是()A. 原子可以构成物质的分子,有的原子能直接构成物质B. 相对于原子来说,原子核的体积很小,但原子的质量却主要集中在原子核上C. 在化学变化中分子发生变化,原子不发生变化D. 原子核都是由质子和中子构成的8.下列各种微粒,不带电的是()A. 原子B. 电子C. 质子D. 原子核9.已知两种不同的原子,一种原子核内有10个质子、10个中子,另一种原子核内有10个质子,9个中子,则它们不相等的是()A. 核外电子数B. 原子的核电荷数C. 原子的质量D. 原子核的带电量10.下列关于原子核的说法中,错误的是()A. 原子核位于原子的中心,带正电荷B. 原子核位于原子的中心,带负电荷C. 原子核在原子中所占的体积非常小D. 原子的质量主要集中在原子核上11.关于相对原子质量,下列说法正确的是()A. 相对原子质量约等于质子数加电子数B. 相对原子质量就是原子质量C. 两种元素原子质量之比等于它们的相对原子质量之比D. 通常情况下,相对原子质量是以“千克”为单位12.碳的相对原子质量是()A. 12gB. 12C. 1.66×10−27kgD. 1/12g13.下列说法正确的是()A. 由分子构成的物质在发生化学变化时,分子种类改变,原子种类不变B. 离子是带电的原子或原子团,所以带电的微粒一定是离子C. 构成固体物质的微粒都是静止不动的D. 与元素化学性质关系最密切的是原子的核外电子数14.原子、分子、离子都是构成物质的微粒,下列物质由阴、阳离子构成的是()A. 二氧化碳B. 金刚石C. 氯化钠D. 黄金15.下列物质由离子构成的是()A. 二氧化碳B. 水C. 金刚石D. 氯化钠16.下列关于四种粒子的结构示意图说法正确的是()A. ①、②的化学性质相似B. ②所示的粒子符号为NaC. ③在化学反应中易失去电子D. ④中x可能为817.铁元素是人体必需的元素.已知铁原子的核电荷数为26,中子数为30,则铁原子的核外电子数为()A. 56B. 30C. 26D. 418.根据下列各组元素的原子结构示意图分析,化学性质相似的一组是()A. B.C. D.19.如图是某原子的核外电子排布图,以下说法正确的是()A. 该原子的化学性质和氯原子相似B. 该粒子的相对原子质量是35C. 该粒子容易失去电子D. X的数值为520.图是Na和Na+两种粒子结构示意图,小明观察示意图后,作出以下判断.①核电荷数相同②核外电子数相等③Na+比Na稳定 ④质量几乎相等⑤质子数相等其中正确的是()A. ①③④⑤B. ②④C. ①②⑤D. 全部21.下列关于分子和原子的说法,正确的是()A. 由分子构成的物质,分子是保持物质性质的最小粒子B. 最外层电子数为8的粒子一定是稀有气体的原子C. 最外层电子数决定原子的种类D. 同种原子可以构成不同种分子22.原子的构成示意图如图,下列叙述正确的是()A. 原子是实心球体B. 质子、中子、电子均匀分散在原子中C. 质子与电子质量相等D. 整个原子的质量主要集中在原子核上23.下列粒子结构示意图中,表示阳离子是A. B.C. D.24.下列对原子、分子、离子的认识,错误的是()A. 原子的核内质子数等于核外电子数B. 相同元素的原子其核外电子数一定比相应离子的核外电子数多C. 相同原子可以构成不同的分子D. 分子、原子、离子都是构成物质的粒子25.下列说法正确的是()A. 相对原子质量就是原子的实际质量B. 湿衣服在阳光下比阴凉处干得快,原因是水分子受热后运动速率加快C. 气体比液体容易被压缩,原因是物质的气态分子小而液态分子大D. 过氧化氢分子能分解成水分子和氧分子,说明分子是化学变化中的最小微粒二、填空题(本大题共5小题,共5.0分)26.图为某粒子结构示意图(其中y不等于零),按下列要求回答各问题:(1)当x=10+y时,该粒子为__________(填原子或阳离子、阴离子)。
上半年翻译资格考试冲刺练习题及答案
上半年翻译资格考试冲刺练习题及答案汉译英 Passage 1稀土是中国最丰富的战略资源,截止2009年,中国稀土储量达到3600万吨,占到全球稀土储量的36.4%。
同时中国也是全球最大的稀土生产国,2009年,中国稀土矿产量达到12.9万吨,占到全球产量的97%,稀土资源的`过度开发给中国稀土产业的可持续发展带来严峻挑战。
针对国内稀土资源开发存在的问题,近年来,中国加大了对稀土资源开发政策调控的力度,实行指令性生产和出口配额制度。
2010年,中国稀土开采总量控制指标为89200吨,同比增长8.4%;稀土产品出口配额为3.03万吨,同比下降39.5%。
2009年以来,中国稀土产品出口控制力度的加强,使全球稀土供给趋紧,由此拉动全球稀土产品市场价格进入一轮持续上升期。
以金属钕为例,截止2010年9月30日,上海金属钕现货市场价格达到316500元/吨,对比2008年12月份的97500元/吨增长224.6%。
【参考译文】Rare earth is the richest strategic resource of China. As of 2009,China’s reser ves of rare earth have reached 36 million tons,representing 36.4% of the world’s total. China also boasts the largest rare earth output in the world, accounting for 129,000 tons or 97% of the world’s total output in 2009. The overexploitation of rare eart h resources has posed a grave challenge to the sustainable development of China’s rare earth industry.In response to the problem in the exploitation of rare earth resources, the Chinese Government has intensified the policy control in recent years, implementing a mandatory production and export quota system. The rare earth exploitation of China is capped at 89,200 tons in 2010, up 8.4% year-on-year, while the export quota stands at 30,300 tons, down 39.5% year-on-year.Since 2009, China has strengthened its control over rare earth export, pushing up a new round of price hike of rare earth resource worldwide because of the shortage of supply. A case in point is neodymium, the spot market price of which in Shanghai reached RMB 316,500/ton as of September 30th, 2010, an increase of 224.6% compared with the RMB 97,500/ton in December 2008.汉译英 Passage 2中国特色社会主义法律体系形成,总体解决了有法可依的问题。
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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。
镧系元素的原子半径和离子半径随原子序数的增加而逐渐减少的现象称为镧系收缩。
产生的原因:镧系元素中,原子核每增加一个质子,相应的有一个电子进入4f轨道,而4f电子对核的屏蔽不如内层电子,因而随原子序数的增加,有效核电荷增加,核对最外层电子的吸引增强,使原子半径和离子半径逐渐减少。
3.稀土元素有哪些重要化合物?试述其与冶炼有关的重要性质。
氧化物:不溶于水,但能和水化合生成氢氧化物,镧的碱性最强,轻稀土氢氧化物的碱性比碱土金属氢氧化物的碱性稍弱。
碱性,La →Lu碱性递减氧化物在空气中能吸收CO2生成碱式碳酸盐,La2O3的吸收能力最强,La →Lu递减易和其它金属氧化物生成复合氧化物。
氢氧化物:随着RE金属离子半径减小,碱度减弱,开始沉淀的pH值La →Lu降低。
硫酸盐:RE2(SO4)3 容易吸水,溶于水时放热。
RE2(SO4)3•nH2O的溶解度随温度的升高而降低,因此易于重结晶。
溶解度Ce →Eu下降,Gd →Lu升高。
硫酸复盐的溶解度随着RE原子序数增大而增大,依复盐的溶解度的差异将稀土元素分三组:铈组(La—Sm),硫酸复盐难溶铽组(Eu—Dy),硫酸复盐微溶钇组(Ho—Lu, Y),硫酸复盐易溶硝酸盐及复盐:无水硝酸盐可用氧化物在加压下与N2O4在150℃下反应来制备 易溶于水以及极性溶剂(乙醇、乙醚、无水胺、丙酮、等),且可被TBP等中性溶剂萃取易潮解。
热稳定性不好,受热分解,120℃分解,360℃变成氧化物。
复盐的溶解度小于硝酸盐的溶解度,La→Sm递减。
一般用于分离铈组和钇组。
•稀土碳酸盐:碳酸盐在水中溶解度不大,在10-5-10-7mol/L范围内,溶解度随原子序数的递增而增加。
•如果把稀土盐溶液加入到浓的碱金属碳酸盐溶液中,则可生成组成为RE2(CO3)3•Na2CO3 • nH2O的复盐。
•稀土碳酸盐与碱金属碳酸盐可生成络合物,钇组较铈组易生成,溶解度也较大。
•碳酸盐受热分解,经过RE2O2CO3中间产物阶段(350~550℃) ,最终产物氧化物RE2O3 (800~900℃)。
分解温度大多随原子序数增加而降低。
•溶于大多数酸,放出二氧化碳。
稀土草酸盐:草酸盐不溶于水和稀无机酸中,在一定酸度下溶解度随原子序数的递增而增加。
在酸性溶液中的溶解度随溶液酸度的增加而增加。
重稀土草酸盐将有少量溶解在草酸铵、草酸钾溶液中(形成络合物) 。
可以与非稀土分离。
•草酸盐热分解稀土草酸盐在常压下灼烧,经过RE2O2CO3中间产物阶段,最终转变成氧化物RE2O3。
10水草酸盐的热稳定性随稀土离子半径减小而减小,而含2、5、6的低水合物的稳定性却增大。
•草酸盐与碱溶液煮沸可转化为稀土氢氧化物。
稀土磷酸盐和焦磷酸盐:在水中的溶解度较小,溶于浓酸●稀土磷酸盐可被加热的浓硫酸分解,当用碱中和含有磷酸根的硫酸溶液时,在pH=2.3时,可析出酸式稀土磷酸盐RE2(HPO4)3,而磷酸钍则在pH=1时便析出,据此可实现稀土与钍的初步分离。
•稀土磷酸盐遇强碱转化为氢氧化物。
用热的碱处理可转变为氢氧化物。
•稀土磷酸盐在过量的磷酸溶液中溶解度增大,这是由于稀土离子与PO43-离子形成可溶性配合离子RE(PO4)23-的缘故。
•焦磷酸盐也不溶于水,溶解度为10-2~10-3g/L。
•独居石,磷钇矿都是磷酸盐高氯酸盐:高氯酸盐在水中溶解度较大。
在空气中易吸水。
受热分解(250~300℃),产物REOCl。
Ce(ClO3)3的分解产为CeO2。
当温度更高时REOCl进一步分解为相应的氧化物4.稀土元素有哪些重要应用领域?它们与现代科学技术的发展有何关系?1.6 稀土元素的应用(1)在冶金工业上的应用。
(2)在石油化学工业领域的应用(3)在玻璃、陶瓷工业中的应用(4)在新型功能材料中的应用(5)在航天、航空工业中的应用(6)在原子能工业中的应用(7)在农业和轻工业中的应用(8)在医学领域中的应用(9)在能源技术中的应用(10)在电子技术中的应用5.国内外用于稀土生产的主要矿物原料有哪些?它们如何分类?碳酸盐及氟碳酸盐,如,氟碳铈矿、碳锶铈矿等;磷酸盐,如,独居石、磷钇矿等;氧化物,如,褐钇铌矿、黑稀金矿、易解石等;硅酸盐,如,硅铍钇矿、褐帘石、硅钛铈矿等;氟化物,如,钇萤石、氟铈矿等。
1)稀土元素在矿物中的赋存状态。
稀土元素在矿物中的赋存状态,主要有如下三种:与其它元素一道形成独立矿物,这类矿物通常称之为稀土矿物。
如:独居石、氟碳铈矿等;作为矿物的杂质,以类质同象置换钙、锶、钡、锰、锆等元素的形式,分散在矿物中,这类矿物可称为含有稀土的矿物。
如萤石、磷灰石等;呈离子吸附状态,存在于某些粘土矿物、云母类矿物中,这类矿物属于含有易提取稀土的矿物。
6.比较酸法和碱法处理混合型稀土精矿的基本原理和技术特点。
烧碱法:该工艺主体流程为:稀盐酸酸洗除钙-烧碱分解-水洗-盐酸优溶-混合氯化稀土。
烧碱法要解决的主要问题之一是碱分解时的加热方式和反应温度的选择。
可采用直接加热、电加热或夹套水蒸汽(或油)加热方式。
碱分解法有加压或常压两种,国外是用加压碱分解,而我国多采用常压碱分解。
加压碱分解温度175~210℃,碱液浓度45%左右,压力为(5~7)×105Pa,分解时间可降到2h,精矿的分解率为98%。
近年来有采用碱液浓度为4mol·L-1、温度约250℃、压力3.5MPa以上,也能使精矿完全转化为氢氧化稀土,氟和二氧化硅可进入溶液与稀土分离。
但此法工作压力太高,对生产操作不利。
浓硫酸焙烧法:第一代硫酸法:浓硫酸低温焙烧-水浸-复盐沉淀-碱转型-水洗-盐酸优溶-混合氯化稀土;第二代硫酸法:浓硫酸高温焙烧-水浸-石灰中和除杂-环烷酸萃取转型-混合氯化稀土;第三代硫酸法:浓硫酸高温焙烧-水浸-氧化镁中和除杂-P204萃取分离转型-混合氯化稀土或碳铵沉淀转型-混合碳酸稀土。
优点:为工艺连续易控制,易于大规模生产,对精矿品位要求不高,运行成本较低,用氧化镁中和除杂使渣量减少,稀土回收率提高。
缺点:钍以焦磷酸盐形态进入渣中(按年冶炼包头稀土精矿10万吨计,渣率为50%,则产生放射性渣5万吨/年,总放比活度2.1×105Bg·kg-1,超标1.8倍),造成放射性污染,而且无法回收,造成钍资源浪费;含氟和硫的废气回收难度大,目前用碱或水喷淋吸收,产生大量含酸废水(40m3·t-1精矿),一般采用石灰中和,产生大量含氟废渣。
7.试根据所学知识,分别设计一个处理氟碳铈矿和独居石精矿的可行方案,并说明其特点。
8.风化壳淋积型稀土矿有何基本特征?你认为该矿现行处理工艺存在的主要问题是什么?应如何改进?在风化壳淋积型稀土矿中,稀土大多以离子相吸附在矿粒表面,它可直接用电解质溶液渗浸法从原矿中提取出来。
当电解质溶液与原矿接触时,吸附于高岭石等铝硅酸盐矿物上的稀土离子和电解质的阳离子发生渗浸过程的离子交换反应是可逆的,电解质交换下来的稀土离子当电解质浓度降低时,又可重新被原矿所吸附。
当渗浸过程电解质浓度足够时,温度对浸出率无明显影响。
渗浸过程中的交换反应速度很快,过份延长时间并不能提高浸出率,增加搅拌也不能提高浸出率,强烈搅拌还会恶化渗滤性能。
在渗浸过程中发现,中粗粒级矿物中稀土的含量并不高于细粒级矿物,这说明稀土离子主要吸附在硅铝酸盐矿物的表面,故渗浸时无需对原矿进行破碎和磨矿。
目前处理风化壳淋积型稀土矿,常用的电解质主要是硫酸铵水溶液。
氯化钠水溶液是早期处理此矿的常用电解质,但是近年来硫酸铵渗浸工艺越来越显示出更大的优越性,故氯化钠渗浸剂已逐渐为硫酸铵液所代替。
9.钪的资源有何特点?钪与镧系元素性质相似,属17种稀土元素之一,它又是一种典型的稀有分散金属。
自然界中含钪的矿物多达余种,在花冈伟晶岩类型矿的副产物中,几乎都可找到钪的踪迹,但其含量却甚微。
地壳中钪的丰度为18克/吨,与Co, Li, N等元素的相仿,比Sn, Mo, W还要大十多倍。
工业上提取钪的主要原料是黑钨矿和锡石的冶炼渣。
某些铀矿中含有少量钪,也是提取钪的来源之一。
钪的化学性质和物理性质大体与稀土元素相似,但也有显著差别,主要是由于它的半径小(8.1nm, Lu8.5nm),电负性较大(1.28, 其它稀土1.12~1.22).钪在外观上很象铝,是具有银白色光泽的软质金属,其密度为3.3克/厘米, 熔点1539oC。
金属很容易与酸作用,在空气中很快失去光泽,但不易被水侵蚀,高温(500~800oC)下能被空气中的氧所氧化。
单独的钪矿床,目前只发现有以下三种:钪钇矿、铁硅钪矿和水磷钪矿。