镧系和锕系元素习题

镧系元素和锕系元素

1.从Ln 3+的电子构型，离子电荷和离子半径来说明三价离子在性质上的类似性。

2.试说明镧系元素的特征氧化态是＋3，而铈、镨、铽却常呈现＋4，钐、铕、镱又可呈现＋2。

3.何谓“镧系收缩”，讨论出现这种现象的原因和它对第五、六周期中副族元素性质所产生的影响。

4.稀土元素有哪些主要性质和用途？

5.试述镧系元素氢氧化物Ln(OH)3的溶解度和碱性变化的情况。

6.稀土元素的草酸盐沉淀有什么特性？

7.Ln 3+离子形成配合物的能力如何？举例说明它们形成鳌合物的情况与实际应用。

8.锕系元素的氧化态与镧系元素比较有何不同？

9.水合稀土氯化物为什么要在一定真空度下进行脱水？这一点和其他哪些常见的含水氯化物的脱水情况相似？

10.写出Ce 4+、Sm 2+、Eu 2+、Yb 2＋

基态的电子构型。

11.试求出下列离子成单电子数：La 3＋、Ce 4＋、Lu 3＋、Yb 2＋、Gd 3＋、Eu 2＋、Tb 4＋。

12.完成并配平下列反应方程式：

（1）EuCl 2＋FeCl 3 →

（2）CeO 2＋HCl → （3）UO 2(NO 3)2 → （4）UO 3 →

（5）UO 3＋HF →

（6）UO 3＋NaOH →

（7）UO 3＋SF 4 →

（8）Ce(OH)3＋NaOH ＋Cl 2 →

（9）Ln 2O 3＋HNO 3 →

13.稀土金属常以＋3氧化态存在，其中有些还有其他稳定氧化态。如Ce 4+和Eu 2+。Eu 2+的半径接近Ba 2+。怎样将铕与其他稀土分离？

14.f 组元素的性质为什么不同于d 组元素？举例说明。

△ △

15.讨论下列性质

（1）Ln(OH)3的碱强度随Ln原子序数的提高而降低？

（2）镧系元素为什么形成配合物的能力很弱？镧元素配合物中配位键主要是离子性的？（3）Ln3＋离子大部分是有色的，顺磁性的。

16.回答下列问题：

（1）钇在矿物中与镧系元素共生的原因何在？

（2）从混合稀土中提取单一稀土的主要方法有哪些？

（3）根据镧系元素的标准电极电势，判断它们在通常条件下和水及酸的反应能力。镧系金属的还原能力同哪个金属的还原能力相近？

（4）镧系收缩的结果造成哪三对元素在分离上困难？

（5）镧系＋3价离子的配合物只有La3＋、Gd3＋和Lu3＋具有与纯自旋公式所得相一致的磁矩？

17.Ln3＋(aq)＋EDTA(aq) →Ln(EDTA)(aq)

上述生成配合物的反应中，随镧系元素原子序数的增加，配合物的稳定性将发生怎样的递变？为什么？

18.试述238U和235U的分离方法和原理。

19.在核动力工厂，核燃料铀生产中的关键反应如下：

UO2（s）＋4HF（g）→UF4（s）＋2H2O（g）

UF4（s）＋F2（g）→UF6（g）

计算上述反应的△rHøm。

20.用配合剂2－羟基异丁酸作淋洗剂从离子交换柱上淋洗重镧系金属离子时（含Eu3＋到Lu3＋之间的多种三价稀土离子），问洗出的顺序如何？为什么？