Question

【題目】包頭和贛州是我國南北稀土的主要產區和產業聚集區域。稀土元素是儲量稀少的一類金屬的統稱，共有17種特殊金屬元素，有“工業維的生素”美譽，廣泛應用于電子、軍事、石油化工等領域。則回答：

（1）稀土元素又稱“21世紀黃金”，鑭（La）與釔（Y）兩種稀土元素的本質區別在于____不同。已知57號元素鑭的相對原子質量為139，則鑭元素的質子數為____，中子數為____。

（2）近年來化學家合成了許多新型合金材料，滿足現代尖端科學的發展需求。稀土系儲氫合金是一類能夠大量吸收氫氣，并與H2結合成金屬氫化物的材料，此過程發生了_____變化（填“物理”、“化學” ），請說明儲氫合金所具有的優點有哪些？______________。

（3）經研究發現鑭和鎳的一種合金是性能優良的儲氫材料，用于解決氫氣的儲存和運輸困難問題。則鑭鎳合金屬于________（填“純凈物”、“混合物”），其熔點比鑭和鎳要_____，填“高”或“低”），硬度比鑭和鎳要_____（填“大”或“小”）。

（4）稀土元素銪（元素符號為Eu）是激光及原子能應用的重要材料。已知三氯化銪的化學式為EuCl3，則氧化銪的化學式為______。

（5）稀土金屬的特有性質在很大程度上決定了它們的重要用途，但這不是唯一的決定因素，還需要考慮的因素有（至少兩點）___________。

Answer 1

【答案】核電荷數（或核內質子數） 57 82 化學 具有儲氫量大、能耗低，工作壓力低、存儲、運輸和使用時方便安全等優點，用于大型電池等 混合物 低 大 Eu2O3 價格、資源儲存量、開發后的廢料對礦區的環境影響等

【解析】

（1）不同的元素質子數（核電荷數)不同。稀土元素又稱“21世紀黃金”，鑭（La）與釔（Y）兩種稀土元素的本質區別在于質子數（或核電荷數）不同。已知57號元素鑭的相對原子質量為139，則鑭元素的質子數=原子序數=57，中子數=相對原子質量-質子數=139-57=82；

（2）近年來化學家合成了許多新型合金材料，滿足現代尖端科學的發展需求。稀土系儲氫合金是一類能夠大量吸收氫氣，并與H2結合成金屬氫化物的材料，此過程中有新物質產生，發生了化學變化；說明儲氫合金所具有的優點有：具有儲氫量大、能耗低，工作壓力低、存儲、運輸和使用時方便安全等優點，用于大型電池等；

（3）經研究發現鑭和鎳的一種合金是性能優良的儲氫材料，用于解決氫氣的儲存和運輸困難問題。則鑭鎳合金中含有多種物質成分，屬于混合物，其熔點比鑭和鎳要低，硬度比鑭和鎳要大；一般合金的熔點低于組成它的純凈物熔點，但硬度大；

（4）稀土元素銪（元素符號為Eu）是激光及原子能應用的重要材料。已知三氯化銪的化學式為EuCl3，其中氯化的化合價為-1價，根據化合物中各元素的化合價代數和為零可知，銪的化合價為+3價，氧化銪中氧元素為-2價，根據化合物中各元素的化合價代數和為零可知，氧化銪的化學式為：Eu2O3。

（5）稀土金屬的特有性質在很大程度上決定了它們的重要用途，但這不是唯一的決定因素，還需要考慮的因素有：價格、資源儲存量、開發后的廢料對礦區的環境影響等。