化学与材料学院应用化学《稀土化学》期未试卷a 含答案

考生信息栏 院（系） 班级 姓名 学号 装订线 20122013学年第一学期化学与材料学院10级应用化学专业稀土化学期未试卷A注意事项：题号一二三(1)三(2)三(3)三(4)三(5)总分复核人得分评卷人一. 选择题（共10小题，每题2分，共20分）1. 我国最大的稀土矿床在： （A ） A. 内蒙古白云鄂博 B. 四川冕宁 C. 江西赣州 D. 山东微山2. 原子序数为64号的元素名称和符号是 （B ） A. 钆，Gb B. 钆，Gd C. 铽，Tb D. 铽，Td3. 大多数稀土配合物是离子型的化合物，成键主要靠中心离子与配体的静电作用，因此配体的电负性越强，配位能力也就越强。下列单齿配体的配位能力的顺序是： （C ） A. OH->F->H2O>NO3->Cl- B. F->OH->NO3->H2O>Cl- C. F->OH->H2O>NO3->Cl-4. 哪种杂化轨道的空间构型是三角双锥形 （D ） A. d2sp3杂化轨道 B. sp3d2杂化轨道 C.d2sp2杂化轨道 D. dsp3杂化轨道5. 稀土元素一般都能生成+3氧化态，但由于稀土元素的电子结构和热力学及动力学因素，较其他稀土更易呈+4氧化态的元素是： （D ） A. Sm、Eu、Tm、Yb B. Pr、Tb、Tm、Yb C. Sm、Eu、Tb、Dy D. Ce、Pr、Tb、Dy6. 稀土元素在硫属化合物中的价态有： （C ） A. +2、+3、+4 B. 0、+2、+3 C. +2、+3 D. 0、+2、+3、+4 7. 下列化合物中不存在的是： （c ） A. Eu2O3 B. Eu2S3 C. EuS D. Eu2O2S 8. 下列稀土金属因蒸气压较高，其纯化不宜采用电传输法的是： （ A） A. Sm、Eu、Tm、Yb B. Pr、Tb、Tm、Yb C. Sm、Eu、Tb、Dy D. Ce、Pr、Tb、Dy9. 下列稀土的二碳化物属于盐型化合物的是： （c ） A. PmC2 B.TbC2 C. EuC2 D. ErC2 10. 下列稀土卤化物在水中溶解度最小的的是： （c ） A. 氯化物 B. 碘化物 C. 氟化物 D. 溴化物 二. 填空题（共15小题，每空1分，共30分）1. Odd-Harkins(奥多-哈尔根斯)规则：原子序数为 偶数 的元素较相邻奇数的 的元素的丰度大 。2. 稀土最重要的矿床是： 碳酸盐 和 磷酸盐 矿床 。 3. 独居石 曾经是世界上提取稀土的主要矿物，由于含有钍、铀等放射性元素，不便于“三废”处理，故 氟碳铈矿 是目前提取铈族稀土的主要矿物。4. 稀土 金属和化合物已成为发展现代尖端科学技术不可缺少的特殊材料，被誉为 工业味精 。5. 镧系收缩现象：镧系元素的 原子半径或离子半径 随原子序数的增加而逐渐 减小 的现象。6. 在 稀HclO4 溶液中，Ce4+能把Mn2+氧化为MnO4-，Ce4+被还原为Ce3+。但在 稀H2SO4溶液中，MnO4-却能把Ce3+氧化为Ce4+，MnO4-被还原为Mn2+。7. 金属铈的价态并非是纯的三价，它的 4f 电子有部分离域，这是使它的原子半径较相邻金属原子半径 为小 的原因。8. fd跃迁光谱是 组态间 的跃迁，是宇称选择规则 允许的 ，因而4f5d的跃迁是较强的。9. 在 紫外线 等高能射线的激发下，电子从基态跃迁到激发态，然后再从激发态返回到能量较低的能态时，放出辐射能而发光，这种光即为 荧光 。10. 稀土金属的化学活性随原子序数的 增加 而逐渐 减小 。11. 稀土离子是一种硬酸，所以它和硬碱如含 氧或氟 配位原子的配体有较强的作用，考生信息栏 院（系） 班级 姓名 学号 装订线从而形成的配合物稳定性较强；而和软碱如含 硫或氮 配位原子的配体有较弱的作用，从而形成的配合物稳定性较差。12. 金属热还原法制备稀土金属，工业上采用的还原剂有钙、锂和轻稀土金属。钙用于稀土 氟化物 的还原，锂用于氯化物的还原，轻稀土金属用于稀土 氧化物 的还原。13. 稀土元素的配位数往往大于 6，具有7、8、9、10，甚至高达12，配位数 11 的配合物少见。14. 稀土元素二氯化物、二溴化物和二碘化物在空气和水中都不稳定，能迅速被氧化成 三价化合物 化合物，并放出 H2 。15. 在已知的10个二碘化物中，镧、铈、镨和钆的二碘化物属于 金属型化合物 的化合物，而钕、钐、铕、镝、铥和镱的二碘化物属于 盐型化合物 的化合物。3. 简答题（共5小题，共50分）1. （本题12分）完成下列表格内容，并计算相应的磁矩。原子序数名称符号氧化态电子组态SLJ基谱项基谱支项69铥Tm+3Xe4f121563H3H659镨Pr0Xe4f36s23/269/24I4I9/2 2. （本题8分）什么是钆断效应？并加以解释。钆断效应是指镧系元素的性质随原子序数的增大而呈现单调变化的关系中，在钆附近出现不连续的现象。原因是钆具有半充满的4f 7电子结构，屏蔽能力略有增加，有效核电荷略有减少，对外层电子吸引力稍弱，从而产生了钆断效应。3.（本题10分）决定稀土配合物反应的主要因素有哪些？答：决定稀土配合物反应的主要因素有：(1)配位体与稀土阳离子的摩尔数之比；(2)配位体及形成产物的分解和水解作用；(3)pH和温度的影响；(4)起始物质的性质、浓度以及所用的试剂；(5)存在的竞争反应及最终的平衡结果。4.（本题10分）稀土硫酸复盐的溶解度如何？如何分组？稀土硫酸复盐的组成多半是：RE2(SO4)3·Me2SO4·nH2O(n=0、2、8)，它难溶于沉淀剂的过饱和溶液，溶解度随(NH4)2SO4>K2SO4>Na2SO4递减，且随温度的升高而下降。稀土硫酸复盐的溶解度随着稀土元素原子序数增大而增大。依稀土硫酸复盐的溶解度的差异将稀土元素分成下列三组：铈组(LaSm):硫酸复盐难溶。铽组(EuDy):硫酸复盐微溶。钇组(HoLu,Y):硫酸复盐易溶。考生信息栏 院（系） 班级 姓名 学号 装订线5.（本题10分）写出三种制备稀土无水卤化物方法，并用反应方程式表示（7个以上）。（1）金属的卤化：2Re + 3X22REX3 2Re + 6HX2REX3 +3H2 2Re +3HgX22REX3 +3Hg （2）水合物脱水：ReX3·nH2OReOX +2HX + (n-1)H2O LnOCl +2NH4ClLnCl3+H2O+NH3 ReX3·nH2O + nSOCl2REX3 +nSO2+2nHCl （3）氧化物的卤化：RE2O3 +6NH4F2REF3 + 3H2O + 6NH3 RE2O3 +3CaF22REF3 + 3CaO RE2O3+3Cl2+3C2RECl3 +3CO RE2O3+3Br2+3CO2REBr3 +3CO2 稀土化学期未试卷A 共3 页 第3 页