第 章稀土元素 习题答案
稀土材料技术基础知识单选题100道及答案解析
稀土材料技术基础知识单选题100道及答案解析1. 稀土元素不包括以下哪种？（）A. 镧B. 钛C. 铈D. 钕答案：B解析：钛不是稀土元素，稀土元素包括镧系元素（镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥）以及钪和钇。
2. 稀土材料在以下哪个领域应用广泛？（）A. 农业B. 纺织业C. 航空航天D. 食品加工业答案：C解析：稀土材料由于其独特的性能，在航空航天领域有着广泛的应用，如用于制造高性能的合金等。
3. 以下哪种稀土元素常用于永磁材料？（）A. 镧B. 铈C. 钕D. 钇答案：C解析：钕常用于永磁材料，如钕铁硼永磁材料。
4. 稀土材料的磁性主要源于（）A. 电子自旋B. 电子轨道运动C. 原子核自旋D. 分子热运动答案：A解析：稀土材料的磁性主要源于电子的自旋。
5. 稀土发光材料的发光原理是（）A. 电致发光B. 光致发光C. 热致发光D. 以上都是答案：D解析：稀土发光材料可以通过电致发光、光致发光、热致发光等多种方式实现发光。
6. 以下哪种稀土化合物是红色荧光粉的主要成分？（）A. 氧化铕B. 氧化镝C. 氧化钇D. 氧化钕答案：A解析：氧化铕是红色荧光粉的主要成分。
7. 稀土储氢材料的储氢原理是（）A. 物理吸附B. 化学吸附C. 形成金属氢化物D. 以上都不是答案：C解析：稀土储氢材料通过与氢反应形成金属氢化物来储氢。
8. 以下哪种稀土元素在催化剂领域应用较多？（）A. 镧B. 铈C. 镨D. 钕答案：B解析：铈在催化剂领域应用较多，如汽车尾气净化催化剂。
9. 稀土玻璃中加入稀土元素的主要作用是（）A. 增加硬度B. 改变颜色C. 提高折射率D. 以上都是答案：D解析：在稀土玻璃中加入稀土元素可以起到增加硬度、改变颜色、提高折射率等多种作用。
10. 以下哪种稀土氧化物具有顺磁性？（）A. 氧化钆B. 氧化铽C. 氧化镝D. 以上都是答案：D解析：氧化钆、氧化铽、氧化镝都具有顺磁性。
第章稀土元素习题答案
第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。
人工“夜明珠”—稀土元素钷阅读理解答案
人工“夜明珠”—稀土元素钷阅读理解答案如果世界一片漆黑那会是很恐怖的事，但是化学家们发现钷元素可以给人类带来光明和创造力。
下面是本店铺整理的人工“夜明珠”—稀土元素钷阅读理解答案，一起来看看吧。
人工“夜明珠”——稀土元素钷阅读原文及试题①最近你的朋友圈一定被某种“土”刷了屏。
没错，它就是稀土这一直存在于中学地理课本中的概念，最近已经成为热议的“高频词”。
作为一种不可再生的稀缺性战略资源，稀土被誉为“超级工业味精”。
中国不仅仅是占全球稀土产量超70%的开采大国，更是全球稀土最大的加工厂。
钷（pǒ）元素是“万能之土”稀土元素家族成员之一，被誉为人工“夜明珠”。
钷元素的性质，使得其在人类生活中大放光彩。
②钷元素（ Promethium）的名字来源于希腊神话中的英雄——天神普罗米修斯。
在希腊神话传说中，众神之王宙斯为了永远统治大地，故意不给人类降火。
而英雄的天神普罗米修斯看到人类没有火的生活十分悲惨，便决心违抗宙斯意志，冒着生命危险到太阳神阿波罗那里盗取火种并将其带到人间，给人类带来光明、温暖和安全。
稀土元素钷的名字来源，似乎也预示着稀土元素将给人类带来光明和创造活力。
③稀土家族光明之神是如何诞生的？1945年美国橡树岭国立实验室的化学家马林斯基、格伦丁宁和克里尔，从原子反应堆用过的铀燃料中用离子交换法成功分离出一种新的化学元素，即元素周期表中的61号元素，随后将这种元素以希腊神话中的英雄天神普罗米修斯的名字命名为钷。
钷的发现使当时元素周期表上的空白全部被填满，“失踪元素”全部被找到。
④怎样才能制取钷呢？在核反应堆中用中子轰击钕（nǚ）可以得到钷的同位素。
钷的所有同位素半衰期都比较短，所以长期以来，人们普遍认为自然界中不存在钷。
然而，1964年有报道称，芬兰科学家从天然磷灰石中分离出82微克的钷；1965年荷兰的一个磷酸盐工厂在处理磷灰石时发现了钷的痕量成分。
所以人们认为作为天然核裂变产物，自然界中也存在极微量的钷，只是这极微量的钷并无提取价值，要生产利用钷，必须采用核反应堆人造元素的办法。
走近稀土材料智慧树知到答案章节测试2023年内蒙古大学
第一章测试1.下列属于轻稀土的是（）。
A:镥钪钇B:铈镨钕C:钪钇钕D:镝钬铒答案:B2.用于工业提取稀土元素的矿物主要有（）、磷钇矿、氟碳铈矿和风化壳淋积(离子吸附)型矿。
A:独居石矿B:高岭石矿C:火成岩矿D:花岗岩矿答案:A3.1794年芬兰人加多林(J.Gadolin)首次分离出稀土元素（）。
A:钕B:镨C:铈D:钇答案:D4.2012年6月20日，国务院新闻办发布《中国的稀土状况与政策》白皮书。
该文件指出，中国以（）%的稀土资源承担了世界90%以上的市场供应。
A:30B:21C:23D:18答案:C5.现在用于工业提取稀土元素的矿物不包括（）：A:磷钇矿B:氟碳铈矿C:莫来石D:独居石答案:C6.稀土是非常宝贵的资源，是化学元素周期表中镧系元素再加上性质相近的钪、钇等（）种元素的总称。
每种稀土元素都有着极丰富的光、电、热、磁特性。
A:16B:1 7C:18D:15答案:B7.最后一个被发现的稀土元素是1 947年美国人马林斯基(J.A.Marinsky)等分离出稀土元素（）。
A:镨B:钷C:铈D:钇答案:B8.钇组稀土或者是（）稀土，它包括的有钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇。
A:小B:重C:大D:轻答案:B9.稀土铕Eu和镱Yb，它们的外层电子是和，所以说Eu跟Yb也能够有正（）价氧化态。
A:1B:4C:2D:6答案:C10.在中国包头的白云鄂博稀土占了83%，山东8% 其他四川南方七省区和其他呢？各占3%，以包头为主，我们的稀土矿物特点是（）。
A:东轻西重B:北轻南重C:东轻南重D:北重南轻答案:B第二章测试1.稀土无机发光材料通常由无机物基质、激活剂和（）组成。
具体的说，我们是将激活剂、以及其共掺杂离子敏化剂一起掺杂到无机基质晶格中，其中刚性的基质晶格会为激活剂和敏化剂提供一个稳定的微环境。
掺入基质中的激活剂，既可以被激发能量直接激发，或者通过敏化剂的能量传递被间接激发，这样激活剂便会发光。
第九章 补充习题及答案
–第九章 稀土元素【补充习题及答案】1．为什么钇（Y ）被列入重稀土组？答案：由于镧系收缩，使Y 3＋半径与Er 3＋半径相近，化学性质与重稀土相似，在自然界常共生，因此Y 被列入重稀土组。
2．水溶液中如何将Eu 3＋与其他Ln 3＋分离？ 答案：先把Eu 3＋还原为Eu 2＋，如： 2 Eu 3＋（aq ）＋ Zn （Hg ）→ 2 Eu 2＋（aq ）＋ Zn （aq ） 再利用Eu 2+与其他Ln 3＋硫酸盐溶解性的不同，在稀硫酸中使EuSO 4沉淀出来。
3．如何将Ce 3＋与其他镧系Ln 3＋离子分离？ 答案：可将Ce 3＋氧化成Ce 4＋，再将Ce 4＋与其他Ln 3+离子分离。
例如形成氢氧化铈沉淀： HCl Ce(OH)O H Cl 21Ce(OH)4223+↓⎯→⎯++4．镧系元素氢氧化物Ln(OH)3的碱性接近碱土金属氢氧化物的碱性，但Ln(OH)3的碱性随Ln 3+离子的半径的递减而有规律的减小，为什么?答案：由φ ＝Z / r 可知，从La 3＋到Lu 3＋离子半径减小，φ 增大，所以Ln －O 键增强，因此，碱式电离趋势从La(OH)3到Lu(OH)3减小。
5．根据元素的化学性质解释，在使用离子交换法之前，可先把铈和铕从镧系元素中分离出去。
答案：由于Ce 4＋远比Ln 3＋易生成氢氧化物沉淀，而Eu 2＋的氢氧化物比其他Ln 3＋的氢氧化物开始沉淀的pH 高得多，因此易与其他Ln3＋ 分离。
所以用离子交换色谱法前，可先把混合稀土中的Ce 3＋氧化为Ce 4＋/把Eu3＋ 还原为Eu 2＋而分离出去。
6．如何制备无水LnF 3？ 答案：可用半水氟化物LnF ·½H 2O 在真空中加热到300 ºC 或在气氛中加热到约600 ºC 脱水而得。
也可用倍半氧化物与气体在700 ºC 下加热8小时制得。
7．完成反应方程式：(1) 镧、铈、镨、铽草酸盐的高温分解。
中国稀土招聘考试题及答案
中国稀土招聘考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 稀土元素主要是指周期表中的哪些元素？A. 镧系元素B. 锕系元素C. 镓系元素D. 铀系元素答案：A2. 稀土元素在地壳中的含量大约是多少？A. 0.001%B. 0.01%C. 0.1%D. 1%答案：B3. 稀土元素中，哪一种元素被称为“工业维生素”？A. 铈B. 镨C. 钕D. 钐答案：B4. 稀土元素在哪些领域有广泛应用？A. 电子、冶金、石油化工B. 农业、医药、环保C. 军事、航空、航天D. 所有以上选项答案：D5. 中国稀土资源储量占全球的比例是多少？A. 20%B. 30%C. 40%D. 50%答案：C6. 稀土元素的分离和提纯主要采用哪种方法？A. 化学沉淀法B. 溶剂萃取法C. 离子交换法D. 以上都是答案：D7. 稀土元素在发光材料中的应用主要体现在哪些方面？A. 荧光灯B. LED灯C. 激光器D. 所有以上选项答案：D8. 稀土元素在永磁材料中的作用是什么？A. 提高磁性B. 降低成本C. 增加硬度D. 减少重量答案：A9. 稀土元素在催化材料中的主要作用是什么？A. 提高反应速率B. 降低反应温度C. 减少副反应D. 所有以上选项答案：D10. 稀土元素在玻璃制造中的主要作用是什么？A. 改变颜色B. 提高透明度C. 增加强度D. 以上都是答案：D二、多项选择题（每题3分，共15分）1. 稀土元素在以下哪些领域有重要应用？A. 永磁材料B. 电池材料C. 催化剂D. 陶瓷材料答案：ABCD2. 稀土元素的主要提取方法包括哪些？A. 化学沉淀法B. 溶剂萃取法C. 离子交换法D. 电解法答案：ABCD3. 稀土元素在以下哪些产品中有应用？A. 智能手机B. 风力发电机C. 电动汽车D. 光纤通信答案：ABCD4. 稀土元素在以下哪些领域中起到关键作用？A. 军事装备B. 航空航天C. 信息技术D. 新能源答案：ABCD5. 稀土元素的主要生产国家包括哪些？A. 中国B. 美国C. 澳大利亚D. 俄罗斯答案：ABCD三、判断题（每题1分，共10分）1. 稀土元素是周期表中的稀有元素。
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。
稀土元素分析报告材料答案详解
%)为：41.24，41.27, 41.23, 41.26。
求分析结)% = 41.25%第2章2•某试样经分析测得含锰质量分数(果的平均偏差、标准偏差和变异系数。
(41.24 41.27 41.23 41.26(4各次测量偏差分别是d 1=-0.01% d 2=+0.02% d 3=-0.02% d 4=+0.01%S 0.018 CV=x X 100%=415100%=0.044%3 .某矿石中钨的质量分数(%)测定结果为：20.39, 20.41 , 20.43。
计算标准偏差s及置信度为95%时的置信区间。
20.39 20.41 20.43 (0.02)2£(0.02)2解：X =3 %=20.41% s= 1 3/ %=0.02%查表知，置信度为 95%, n=3时，t=4.303"+4.303X0.02卩=(20.41 士 -- -j =— )% =(20.41 士 0.05)%6.测定试样中 P 2O 5质量分数(%),数据如下：8.44, 8.32, 8.45, 8.52, 8.69, 8.38 .用Grubbs 法及Q 检验法对可疑数据决定取舍，求平均值、平均偏差 d 、标准偏差s 和置信度选90%及99%的平均值的置信范围。
解：将测定值由小到大排列 8.32, 8.38, 8.44, 8.45, 8.52, 8.69.可疑值为X n(1)用Grubbs 法决定取舍 8.69为可疑值由原始数据求得X =8.47% s=0.13%X n —X 8.69-8.47G 计算= s =0.13=1.69查表2-3，置信度选 95%, n=6时，G 表=1.82 G 计算v G 表，故8.69%应予保留。
(2) 用Q 值检验法_X n-X n) 8.69-8.52Q 计算=^T=8.69£.32 =°.46v'| di=(0.01 0.02 0.02 0.01)% = 0.015%di2 2 2(0.01 )2■ (0 .02 )2■ (0 .02 )2 - (0 .01 )n -14 _1嗨0.018%查表2-4, n=6 时，Q0.90=0.56 Q 计算v Q 表故8.69%应予保留。
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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。
9.5 简述目前使用的分离提纯单一稀土元素的方法所依据的原理。
解：（1）分级结晶法将稀土盐溶液多次蒸发浓缩结晶，利用稀土盐溶解度的差异，使稀土分离。
（2）分级沉淀法利用稀土盐溶解度的差异，通过添加沉淀剂，多次溶解、沉淀，使稀土分离。
（3）选择性氧化还原法对于易变价的+3价镧系离子，可用适当的氧化剂或还原剂改变其价态，使其形成在性质上与其它+3价离子有明显区别的化合物，从而达到分离的目的。
（4）离子交换法利用镧系离子在阳离子交换树脂上吸附强弱的不同分离单一的镧系离子。
（5）液－液溶剂萃取法利用不同镧系离子的配合物在有机相和水相中分配系数的不同，将各种Ln 3+离子萃取分离出来。
9.6 何谓轻稀土？何谓重稀土？它们各包括哪些元素？解：根据稀土硫酸复盐RE 2（SO 4）3·M 2I SO 4·x H 2O 在饱和碱金属硫酸盐溶液中的溶解度的不同，可把17种稀土元素分为两组。
常温时不溶的为铈组（轻稀土），包括La ～Sm 等6种元素，常称铈组。
而常温微溶或可溶的为钇族（重稀土），包括Eu ～Lu 、Y 、Sc 等11种元素，常称钇组。
9.7 如何制备下列镧系金属？La Dy Sm Eu Yb解：（1）2C10003CaCl 32La Ca 32LaCl +⎯⎯→⎯+°（2） 2C 1500~3CaF 32Dy Ca 32DyF +⎯⎯⎯→⎯+°23F M 32Dy M 32DyF g g +⎯→⎯+（3）3232O a L 2Ln O Ln 2La +⎯→⎯+因为La 的蒸汽压比Sm 、Eu 和Yb 的低，故可使还原出的Sm 、Eu 和Yb 蒸馏出来而与La 分开。
9.8 镧系金属原子的基态电子构型有何特征？Ln 3＋离子的电子构型有何特征？ 解：基态电子结构具有三个显著特点：（1）原子最外层都是6s 2结构，因此类似于碱土金属，性质活泼；（2）原子次外层具有5d 0∼15s 25p 6结构，从La 3＋到Lu 3＋，价电子构型从4f 0依次变为4f 14，最外层电子结构均为5s 25p 6，即具有稀有气体原子的电子构型；（3）4f 电子深埋于5s25p6壳层内部，因此Ln3+离子性质稳定，且化学性质相似。
9.9 为什么Eu和Yb的原子半径比左右相邻元素大？解：因为Eu和Yb原子分别具有4f76s2和4f146s2的稳定结构，对核产生较大的屏蔽效应。
9.10 试比较镧系元素与碱土金属在化学性质上有何相似处和差异性。
解：相似：原子最外层都是6s2结构，这使镧系金属类似于碱土金属，性质活泼。
差异：碱土金属的原子从上而下原子半径逐渐增大，金属性依次增强。
镧系金属由于镧系收缩半径逐渐减小，活泼性由La到Lu递减。
9.11 与d区过渡元素比较，镧系元素的价态分布有何特点？哪些元素可呈现+2或+4价态？为什么？解：镧系元素失去两个6s电子与1个4f电子或5d电子时，所需的电离能并不太高，因此可以表现出IIIB的特征氧化态（+3）。
对于铈、镨、钕、铽和镝，其+4价离子的电子结构为：Ce4＋（4f0）、Pr4＋（4f1）、Nd4＋（4f2）、Tb4＋（4f7）、Dy4＋（4f8），4f轨道达到或接近全空或半满，成为较稳定的结构，故常呈现出+4氧化态。
至于钐、铕、铥和镱，其+2价离子的电子结构为：Sm2＋（4f6）、Eu2＋（4f7）、Tm2＋（4f13）、Yb2＋（4f14），因此常呈现+2价氧化态。
9.12 与d区过渡元素比较，镧系（Ln3＋）离子的颜色与电子吸收光谱有何特点？解：不少镧系元素离子由于f→f跃迁而具有颜色。
具有f n和f14-n个电子的Ln3+离子呈现相同或相近颜色。
La3＋、Lu3＋因无f→f跃迁而无色。
Ce3＋、Eu3＋、Gd3＋、Tb3＋等离子f→f跃迁落在紫外区，Yb3＋（f13）吸收峰落在红外区，因此无色。
Ce4＋由于电荷迁移跃迁而呈现橙红色。
镧系离子的电子吸收光谱与d区过渡金属离子的电子吸收光谱不同：前者是由f→f跃迁产生的尖狭的类线状光谱，而后者则为d→d跃迁产生的较宽谱带。
原因是镧系离子的4f亚层外面还有5s和5p电子层，后者的屏蔽作用使4f电子受晶体场或配位场影响较小，因此，镧系元素化合物的吸收光谱和自由离子的吸收光谱基本相同。
d区过渡金属离子的nd亚层处于最外层，受晶体场或配位场的影响较大，所以同一元素在不同化合物中的吸收光谱往往不同，又由于晶体质点或配位体的振动，因此吸收光谱由气体自由离子的线状光谱变为化合物或溶液中的带状光谱。
9.13 Ln3＋离子的磁矩变化有何规律？试分别计算Ce3＋和Tm3＋离子的磁矩。
解：除La3＋和Lu3没有未成对的电子，呈现逆磁性以外，其它f n组态都是顺磁性的。
由于镧系离子电子结构的未成对4f电子数，从La的0个逐一增加到Gd的7个，从Gd到Lu又逐一降到0个，所以其自旋轨道运动所贡献的磁矩的曲线呈双峰形状。
Ce 3＋和Tm 3＋离子的磁矩分别为： .M .B 535.21252576)1()(Ce 3=⎟⎠⎞⎜⎝⎛+×=+=+J J g μ ().M .B 56.716667)1()(Tm 3=+××=+=+J J g μ 9.14 如何制备Ln 2O 3和无水LnCl 3？如何制备LnX 2？解：（1）Ln 2O 3在空气中燃烧或灼烧镧系元素的氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐或草酸盐等得到Ln 2O 3。
制备Ce 2O 3、Pr 2O 3和Tb 2O 3需要氢气气氛。
（2）无水LnCl 3在氢气气氛中加热水合氯化物，使其脱水而得。
也可用加热NH 4Cl （过量）与氧化物（或水合氯化物）的混合物制得。
或：LnCl 3•nH 2O ＋ SOCl 2 → SO 2↑ ＋ 2HCl ↑ ＋LnCl 3（3）LnX 2以Ca 还原SmF 3、EuF 3、YF 3，可得相应的二氟化物。
制备其它二卤化物的一般方法有：（a ）稀土金属还原相应的三卤化物；（b ）在水溶液中以Zn －Hg 齐还原Eu 3＋至Eu 2＋；在乙醇或其它非水介质中以Mg 还原SmCl 3至SmCl 2。
（c ）用H 2还原三卤化物得到相应的二卤化物；（d ）加热分解无水三卤化物；（e ）用碘化汞（II ）来氧化镧系金属；（f ）在液氨中，金属Sm 、Eu 、Yb 与NH 3作用，生成Ln （NH 2）2，后者与氯化铵作用转化为二氯化物。
9.15 试从Ln 3＋离子的特征分析，镧系离子形成配合物时，其配位数、配位体类型、化学成键和金属羰基化合物的稳定性方面有何特点？解：Ln 3＋电荷高，半径较大（106～85 pm ），价层的空原子轨道多（5d ，6s 和4f 轨道），导致Ln 3+离子的配位数较大，最高可达12，常显示出特殊的配位几何形状。
Ln 3＋离子的4f 轨道居于内层被有效屏蔽起来，f 电子通常情况下不参与成键，Ln 3+离子又比较大，与Ca 、Ba 相似，因此金属与配位体之间的作用为静电吸引力，共价作用很弱。
Ln 3＋为硬酸，容易和氧、氮等配位原子的硬碱配位。
羰基为软碱，Ln 3＋不易与其配位。
9.16 试列举稀土元素在工农业生产、高科技领域中的应用。
解：（1）稀土产量的一半应用于冶金工业。
在钢中加入稀土金属，可显著提高钢材韧性、耐磨性、抗腐蚀性等。
（2）化学工业中，尤其是石油化工中广泛使用稀土化合物作催化剂。
例如石油催化裂化，就是使用镧系元素的氯化物和磷酸盐作催化剂。
（3）在玻璃工业中应用广泛。
将氧化镧加到玻璃中，能提高玻璃的折射率和降低色散度，使玻璃的光学性能改善。
（4）稀土功能材料在材料科学上占有相当大的比重。
如稀土荧光粉通常是含镧、钕、钐、铕等氧化物制成的，色泽鲜艳，稳定性好。
镧系元素还广泛用来制备各种激光器光源，如掺钕的钇铝石榴石激光器及掺钕的玻璃激光器在激光仪器中已广泛地使用。
（5）制造高性能磁性材料，如Nd2Fe14B永磁材料。