Question

【題目】包頭和贛州是我國南北稀土的主要產(chǎn)區(qū)和產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)域。稀土元素是儲量稀少的一類金屬的統(tǒng)稱，共有17種特殊金屬元素，有“工業(yè)維的生素”美譽，廣泛應(yīng)用于電子、軍事、石油化工等領(lǐng)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(zhì)區(qū)別在于____不同。已知57號元素鑭的相對原子質(zhì)量為139，則鑭元素的質(zhì)子數(shù)為____，中子數(shù)為____。

（2）近年來化學(xué)家合成了許多新型合金材料，滿足現(xiàn)代尖端科學(xué)的發(fā)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(jié)合成金屬氫化物的材料，此過程發(fā)生了_____變化（填“物理”、“化學(xué)” ），請說明儲氫合金所具有的優(yōu)點有哪些？______________。

（3）經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)鑭和鎳的一種合金是性能優(yōu)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(yīng)用的重要材料。已知三氯化銪的化學(xué)式為EuCl3，則氧化銪的化學(xué)式為______。

（5）稀土金屬的特有性質(zhì)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(shù)（或核內(nèi)質(zhì)子數(shù)） 57 82 化學(xué) 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(yōu)點，用于大型電池等 混合物 低 大 Eu2O3 價格、資源儲存量、開發(fā)后的廢料對礦區(qū)的環(huán)境影響等

【解析】

（1）不同的元素質(zhì)子數(shù)（核電荷數(shù))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(zhì)區(qū)別在于質(zhì)子數(shù)（或核電荷數(shù)）不同。已知57號元素鑭的相對原子質(zhì)量為139，則鑭元素的質(zhì)子數(shù)=原子序數(shù)=57，中子數(shù)=相對原子質(zhì)量-質(zhì)子數(shù)=139-57=82；

（2）近年來化學(xué)家合成了許多新型合金材料，滿足現(xiàn)代尖端科學(xué)的發(fā)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(jié)合成金屬氫化物的材料，此過程中有新物質(zhì)產(chǎn)生，發(fā)生了化學(xué)變化；說明儲氫合金所具有的優(yōu)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(yōu)點，用于大型電池等；

（3）經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)鑭和鎳的一種合金是性能優(yōu)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(zhì)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(yīng)用的重要材料。已知三氯化銪的化學(xué)式為EuCl3，其中氯化的化合價為-1價，根據(jù)化合物中各元素的化合價代數(shù)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(jù)化合物中各元素的化合價代數(shù)和為零可知，氧化銪的化學(xué)式為：Eu2O3。

（5）稀土金屬的特有性質(zhì)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(fā)后的廢料對礦區(qū)的環(huán)境影響等。