第21章 f区元素
无机化学ds区、d区和f区过度元素
上页 下页 目录 返回
● 酸碱性 过渡元素氧化物的水合物的酸碱性变化规律和主族相似 ，对同一元素而言，一般是低价显碱性，高价显酸性。 Mn(OH)2 弱碱；HMnO4 强酸（Φ=Z/r） ● 参与工业催化过程和酶催化过程的能力强 d 区元素较高的催化活性椐认为与电子容易失去,容易得 到,或容易由一种能级迁移至另一能级的事实有关；例如， V2O5催化 SO2 氧化的反应，可能涉及到 V(+5) 与V(+4) 氧 化态之间的转换： 1/2 O2 + 2 V(Ⅳ) = O 2- + 2 V(Ⅴ) +) SO2 + 2 V(Ⅴ) + O 2- = 2 V(Ⅳ) + SO3 1/2 O2 + SO2 = SO3
上页 下页 目录 返回
f 区元素的价层电子构型为(n-2)f0～14(n-1)d0～2ns2, 其特 征是随着核电荷的增加，电子依次填入外数第三层 (n-2)f 轨道，因而又统称内过渡元素。 f 区元素包括周期系中的镧系元素（原子序数57～71共 15种元素）和锕系元素(原子序数89～103共15种元素)。 镧系元素中只有钷是人工合成的，具有放射性。 锕系元素均有放射性，铀后元素为人工合成元素，称超 铀元素。
上页 下页 目录 返回
铬化合物毒性浅析 绝大多数三价铬化合物不溶于水，无毒、无害，但水 溶性无机三价铬盐极易在酸性环境下水解，形成的游离酸 对人体有剌激作用。 六价铬毒性主要是由于强氧化性对有机体的腐蚀与破坏， 可以通过吸入、接触、口服造成人体中毒。吸入六价铬将 引起呼吸道感染，粘膜溃疡，甚至鼻穿孔；皮肤接触六价 铬可能引发皮炎，伤口若接触六价铬将出现铬疮；口服大 剂量六价铬化合物将引起消化系统腐烂，出现肾损伤。流 行病学研究证实，长期暴露在高浓度六价铬的气雾中的工 人，呼吸系统癌症（主要是肺癌）发病率高于平均值，其 潜伏期超过15年。
化学竞赛培训元素化学部分第10章f区元素
水体污染
通过地表径流和地下水渗透，f区元素可能进入水体，造成水体污 染。
大气污染
某些f区元素在大气中不易分解，可长时间悬浮，造成大气污染。
使用时的注意事项与安全性
防护措施
使用f区元素时，应穿戴防护服、手套、口罩等防护用品，以减少 与有害物质的直接接触。
1940s
通过核反应和粒子加速 器等手段，科学家成功 合成了一些超重元素， 进一步证实了f区元素的 存在。
制备方法
高能核反应
通过高能核反应合成超重元素，如使用粒子加速 器轰击重元素靶。
放射性衰变
某些长寿命f区元素可以由放射性衰变产生，如铹 元素。
高温高压合成
在极端条件下合成超重元素，如使用激光或离子 束技术。
新材料探索
利用f区元素的特性，探索和开发具有优异性能的新材料， 如超导材料、磁性材料、发光材料等，为科学技术进步做 出贡献。
生命科学研究
某些f区元素（如镧系元素和锕系元素）具有与生物活性相 关的特性，在生物标记、药物设计和生物成像等领域有潜 在应用价值。
日常生活中的应用
1 2
照明和显示技术
利用某些f区元素的发光特性，制造高效、环保 的照明和显示产品，如LED灯具、液晶显示器等。
03 f区元素的化合物
氧化物
定义
f区元素氧化物是指该元素与氧元 素结合形成的化合物。
特性
f区元素氧化物大多数具有较高的 熔点和沸点，因为它们是离子型化 合物，且f区元素的离子半径较小， 使得离子键更加强健。
举例
例如，镧的氧化物La2O3是一种白 色固体，熔点高达2465°C。
氢氧化物
定义
f区元素的氢氧化物是指该元素与 氢和氧结合形成的化合物。
高中《无机化学》第十六至十八章测试题及答案
高中《无机化学》第十六至十八章测试题及答案(d区元素、f区元素)(总9页)-本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-高中《无机化学》第十六至十八章测试题及答案（d区元素、f区元素）第十六章 d区元素（一）一、填空题1、在所有过渡元素中，熔点最高的金属是 W ，熔点最低的是 Hg ，硬度最大的是 Cr ，密度最大的是 Os ，导电性最好的是 Ag ，耐海水腐蚀的是Ti 。
2、分别写出下列离子的颜色：[Fe(H2O)6]2+淡绿色，FeO42-紫色，[FeCl4]-黄色，[Fe(H2O)6]3+淡紫色，[Ti(H2O)6]3+紫色，VO43-淡黄色，[Co(H2O)6]2+粉红色，[Mn(H2O)6]2+粉红色，[Ni(H2O)6]2+绿色。
3、CrCl3溶液与氨水反应生成灰绿色的 Cr(OH)3沉淀该产物与NaOH溶液反应生成亮绿色的 Cr(OH)4-。
4、锰在自然界主要以软锰矿的形式存在，在强氧化剂(如KClO3)作用下碱熔时只能得到 +6 价锰的化合物，而得不到高锰酸盐，这是因为后者在碱中和受热均分解。
5、K2Cr2O7(s)与浓H2SO4反应生成的氧化物为 CrO3，它为橙红色，遇酒精立即着火，生成铬的一种绿色氧化物，其化学式为 Cr2O3。
KMnO4(s)与浓H2SO4作用生成的氧化物为 Mn2O7；MnO2与浓H2SO4反应生成的气体是O2。
6、高锰酸钾是强氧化剂，它在酸性溶液中与H2O2反应的主要产物是 O2和 Mn2+，它在中性或弱碱性溶液中与Na2SO3反应的主要产物为 SO42-和MnO2。
7、在强碱性条件下，KMnO4溶液与MnO2反应生成绿色的 K2MnO4；在该产物中加入硫酸后生成紫色的 KMnO4和褐色的 MnO2。
8、三氯化铁蒸气中含有的聚合分子化学式为 Fe2Cl6，其结构与金属 Al 的氯化物相似。
FeCl3能溶于有机溶剂。
9、既可用于鉴定Fe3+，又可用于鉴定Co2+的试剂是 KCNS ，当Fe3+存在时，能干扰Co2+的鉴定，可加入 NaF 因生成 FeF63-而将Fe3+掩蔽起来，消除对Co2+鉴定的干扰。
元素的分区与原子结构
元素的分区与原子结构
元素周期表中的元素可以根据其电子构型被划分到不同的区域。
这些区域包括s区、p区、d区、ds区和f区，其中除ds区外，区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级符号。
s区元素包括氢之前的碱金属元素和氢，它们的价电子构型为ns1-2，电子分布在s能级上。
p区元素包括碱土金属元素、大部分非金属元素和卤素，它们的价电子构型为ns2np1-6，电子分布在s能级和p能级上。
d区元素包括过渡金属元素，它们的价电子构型为(n-2)d1-10ns2，电子分布在d能级上。
ds区元素是指8、9、10三个纵行对应的元素，它们的价电子构型为
ns2np6，电子分布在ds能级上。
f区元素是指镧系和锕系元素，它们的价电子构型为(n-2)f1-14ns2np6，电子分布在f能级上。
元素的分区与原子结构密切相关，不同区域的元素具有不同的电子构型和性质。
d,f区元素
12.1.1 d区元素的特殊性
d区元素显示出许多区别于主族元素的性质：
• 熔沸点高、硬度密度大的金属大都集中在这一区 • 同一周期从左到右，元素化学性质的变化远不如s区p区
显著。
• 不少元素形成有颜色的化合物 • 许多元素形成多种氧化态从而导致丰富的氧化还原行为 • 形成配合物的能力比较强 ，参与工业催化过程和酶催
化过程的能力强
12.2 钒
• 钒的价电子层结构为3d34s2，5个电子都有成键作用，所以 • 在酸性介质中，钒的元素电势图为
A / V
VO2+ 主要氧化态为+5，但也存在+4，+3，+2。
-0.25 -1.2 1.0 VO2+ 0.36 V3+ V2+ V -0.25
所以V2+、V3+具有还原性，VO2+是稳定的，而VO2+具有氧化 性。 不同的氧化态的钒具有不同的颜色。例如： VO2+（黄色）可 被Fe2+、H2C2O4等还原为VO2+（蓝色）
[Cr(H2O)6]Cl3 紫色
[Cr(H2O)5Cl]Cl2· H2O 浅绿 [Cr(H2O)4Cl2]Cl· 2H2O 深绿
2. Cr(VI)的化合物
Cr(VI)的化合物通常是由自然界存在的铬铁矿Fe(CrO2)2，
借助于碱熔法制得的，即把铬铁矿和Na2CO3混合，并在空 气中煅烧。用水浸取煅烧后的熔体，Na2CrO4进入水中，浓 缩，得黄色晶体Na2CrO4；酸化得红色晶体。 4Fe(CrO2)2 + 8Na2CO3 + 7O2 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2
电子分别填充在3d 亚层4d 亚层和5d 亚层上.
原子结构与元素周期表 高二化学人教版(2019)选择性必修2
B．只有p区 D．s区和p区
2.下列关于原子核外电子排布与元素在周期表中位置关系的叙述中,
正确的是( B )
A.原子价电子排布为ns2np1~6的元素一定是主族元素 B.基态原子最外电子层的p能级上有5个电子的元素一定是第ⅦA族元 素
C.原子的价电子排布为(n-1)d6~8ns2的元素一定位于第ⅢB~ⅦB族 D.基态原子N能层上只有1个电子的元素一定是主族元素
【思考与讨论】P22
①对角线规则是从相关元素及其化合物的许多
性质中总结出来的经验规则,不是定理。
②相似性：例如Li、Mg在空气中燃烧的产物分别 为Li2O和MgO;铍和铝的氢氧化物均为两性氢氧化 物;B和Si的含氧酸都是弱酸。
体现对角线规则的相关元素
元素周期表中，非金属元素存在的区域为( D )
A．只有s区 C．s区、d区和ds区
根据元素最后一个电子填充的能级的不同，将周期表中的元素分为5个区
ⅠA
0
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
s区
ⅢB
ⅣB
ⅤB
ⅥB
ⅦB
Ⅷ
ns1～2
电子填充的 最后一个能 级是s能级
d区
电子填充的最后 一个能级是d能级
ⅠB
ⅡB
p区
ds区
先填满了 (n-1)d能级 而后填充ns 能级
电子填充的最 后一个能级是 p能级
过渡金属元素)。
⑤f区:包括镧系和锕系元素,价电子排布式为(n-2)f0~14(n-1)d0~2ns2。称为
内过渡元素
⑥各区元素原子的价层电子排布、元素的位置及类别
分 区
元素位置
s区 IA族、ⅡA族
p区 ⅢA~ⅦA族及0族
d-ds-f区元素
精品课件
Cu2+ +0.17V Cu+ +0.52V Cu
2C u C uC u2
微溶于水，两性化合物，能溶于酸，也溶于浓的强碱。
4Cr 3O2 Δ 2Cr2 O 3
紫色
灰蓝
绿色
C r3 O H H C r ( O H Δ) 3 (s ) O H H C r ( O H ) - 4
Ag2CrO4。
精品课件
氯化汞和氯化亚汞
氯化汞和氯化亚汞均为直线型共价化合物
Cl Hg Hg Cl 直线型分子
1）氯化汞（HgCl2)
HgCl2易升华，俗称升汞。极毒，内服0.2～0.4g 可致死，微溶于水，在水中很少电离，主要以HgCl2分子形 式存在 。在医学上用它的稀溶液做消毒剂。
精品课件
Hg24Cl[HgCl4]2 Hg24SCN[Hg(SCN)4]2
配离子的组成同配体的浓度密切相关，在0.1mol /L Cl-离子溶液中，HgCl2、[HgCl3]-和[HgCl4]2-的浓度大致相等; 在1 mol/L Cl-离子的溶液中主要存在的是[HgCl4]2-离子。
精品课件
Hg2+与过量的KI反应，首先产生红色碘化汞沉淀， 然后沉淀溶于过量的KI中，生成无色的碘配离子：
性 增 强
Y(OH)3 中强碱
Zr(OH)4 Nb(OH)5 两性偏碱 两 性
H2MoO4 弱酸性
HTcO4 酸性
第二十一章 p 区金属
§18-2 锗分族 ⅣA族 Ge Sn Pb
2-1 通性 电子层构型为ns2np2，常见价态为： +4，+2 在锗、锡、铅中随着原子序数的增 大，稳定氧化态逐渐由+4变为+2。这种 递变规律在其它几个主族中也同样存在， 这是由于ns2电子对逐渐稳定的结果。 从电势图中也可反映出这个规律：
A
Al O
Al O
种变体。
2、Al(OH)3, Al2O3的水合物 Al(OH)3两性，其碱性略强于酸性。
结晶的正氢氧化铝与无定性水合氧化 铝不同，它难溶于酸，加热到373K也不 脱水。
1-5 铝盐和铝酸盐
弱酸的铝盐在水中大部分电离，制 备无水铝盐不能用湿法。
Al 2 O3 2 NaOH
2Pb O2 2H 2O 2Pb(OH )2
3H 2
铝能溶于强碱中 2 Al 2NaOH 6H 2O 2NaAl(OH ) 4 3H 2
1-3 镓，铟，铊 1、镓：熔点为302.8K，放在人的手 掌上就能使之熔化，而沸点为2343K， 其熔沸点相差之大是所有金属中独一无
二的。凝固时体积膨胀，这一点也是异
常的，硬度与铝相近。
Cl
Cl
5、氧化物，氢氧化物的酸碱性：
Tl2O,TlOH——碱性，易溶于水。
其它都是难溶于水的两性物质，
Ga(OH)3的酸性比 Al(OH)3, In(OH)3都强；
TlOH不稳定，易分解为Tl2O （黑色）。
当Al2Cl6溶于水中时，它立即解离为 Al(H2O)63+和Cl-离子并强烈地水解。AlCl3还容易 与电子对给予体形成配离子(如AlCl4-)和加合物 (如AlCl3· NH3)。这一性质使它成为有机合成中常 用的催化剂。 AlBr3和AlI3往在结构和性质上与AlCl3相似。
二十一章p区金属
•溶解性：
少数可溶：Pb(NO3)2, Pb(Ac)2(弱电解质， 有甜味，俗称铅糖)，铅的可溶性化合物都 有毒。
多数难溶：PbCl2，PbI2，PbSO4，PbCO3，
PbCrO4等。
PbCl2溶于热水，也溶于盐酸：
PbCl2 2HCl H2[PbCl4] PbSO4溶于浓硫酸，生成Pb(HSO 4 )2。
它们的化学性质可以括如下：
1．与氧的反应：在通常条件下， 空气中的氧只对铅有作用，空气中 的氧对锗和锡都无影响。这三种元 素在高温下能与氧反应而生成氧化 物。
2．与其它非金属的反应：这些金 属能同卤素和硫生成卤比物和硫化 物。
3．与水的反应
锗不与水反应,锡既不被空气氧化， 又不与水反应，常被用来镀在某些金 属(主要是低碳钢制件)表面以防锈蚀。 铅的情况比较复杂，它在有空气存在 的条件下，能与水缓慢反应而生成 Pb(OH)2。
I-
HNO3
Pb(HSO4)2 PbI42- Pb2++Cr2O72-
21-4 锑和铋
21-4-1 单质
砷、锑、铋在地壳中的含量不大，它 们有时以游离态存在于自然界中，但 主要以硫化物矿存在。 砷锑铋都有金 属的外形，是电和热的良导体，具有 脆性，熔点低，并且容易挥发，熔点 从As到Bi依次降低
21-4-2 砷、锑、铋的 化合物
常温为 对应水合物
As4O6
As(OH)3 H3AsO3 两性偏酸
Sb4O6
Sb(OH)3 两性偏碱
Bi(OH)3 碱性
(微两性)
两性
M2O3 6H 2M3 3H2O M2O3 6OH- 2MO33- 3H2O
M = As、Sb
无机化学教学24章f区元素PPT课件
绿色化学与可持续发展
绿色化学理念
f区元素在绿色化学领域的应用包 括高效合成方法、环境友好催化 剂等，旨在减少化学工业对环境
的负面影响。
可持续发展目标
通过推广绿色化学理念和技术，f 区元素有助于实现可持续发展目 标，如减少废物产生、降低能耗
等。
未来挑战
在实现可持续发展的过程中，需 要克服许多挑战，如技术成本、
05
f区元素的未来发展
新材料的开发与应用
新材料种类
技术挑战
随着科技的发展，f区元素作为重要的功能材 料，将在新材料领域发挥重要作用，如稀土 永磁材料、荧光材料、高温超导材料等。
新材料的开发与应用需要克服许多技 术挑战，如材料的稳定性、生产成本、 环境影响等问题。
应用领域
f区元素新材料在能源、信息、生物医 学等领域具有广泛的应用前景，如永 磁电机、磁共振成像、光电器件等。
f区元素在化学中具有重要地位，它们在催化剂、荧光材料、医药等领域有广泛应用。
详细描述
f区元素在化学中具有广泛的应用价值，如作为催化剂、荧光材料和医药等领域的原料。例如，镧、铕等元素可用 于荧光材料中，以产生不同颜色的荧光；某些f区元素如铂、钯等则被用作催化剂；同时，一些f区元素如镭、钚 等也被用于核能领域。
02
f区元素的性质
物理性质
原子半径
f区元素的原子半径较大，因为它们的电子构型中存在大量 的内层电子，使得原子核的有效核电荷数相对较低，对电 子的吸引力减弱，导致原子半径增大。
熔点与沸点
f区元素的熔点和沸点较高，这是因为它们具有较大的原子 半径和共价半径，使得金属键的强度增加，因此熔点和沸 点升高。
f区元素的特点
总结词
f区元素具有多种特点，包括高熔点、高沸点、良好的化学稳定性和金属性等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第21章f区金属镧系与锕系金属周期表中第57号元素镧(La)到71号元素镥(Lu)共15种元素统称为镧系元素(用Ln表示)；周期表中第89号元素锕(Ac)到103号元素铹(Lr)共15种元素统称为锕系元素(用An表示)。
它们属于IIIB族元素，该副族中钇(Y)的性质与镧系元素很相似，在自然界中也常共存于同种矿物，所以又把钇和镧系元素统称为稀土元素（RE）（如何界定镧系元素和锕系元素的问题目前尚无定论）。
镧系元素第一节镧系元素的通性稀土元素的性质彼此相似，不易分离。
共经历了150多年的时间才完成了全部稀土元素的发现和分离。
稀土化学的发展和稀土元素的应用只是最近数十年的事。
我国的稀土资源以内蒙古自治区白云鄂博的储藏量最大，我国稀土资源丰富，已探明的储量约为世界总储量的80％以上，工业储量也为世界工业储量的80％左右，并且矿种全、类型多，有很高的综合利用价值。
1．镧系元素的价层电子构型和性质从La-Yb的基态价层电子构型可以用4f0-145d0-16s2来表示，其4f与5d电子数之和为1-14，其中57号La(4f0)，63号Eu(4f7)，64号Gd(4f14)，70号Yb(4f14)处于全空、半满和全满的稳定状态。
在离子晶体和水溶液系统中形成Ln3+状态时，镧系各元素的性质比较相似，随着离子半径由大到小的有规律的变化。
2．原子半径、离子半径和镧系收缩镧系元素的原子半径和离子半径，较之主族元素原子半径自左向右的变化，其总的递变趋势是随着原子序数的增大而缓慢地减小，这种现象称为“镧系收缩”。
镧系收缩的结果造成了镧系后边，Hf和Ta的原子半径，Zr和Nb的原子半径极为接近的事实。
此种效果即为镧系收缩效应。
3．氧化值一般认为镧系元素的特征氧化值是+3。
La3+，Cd3+和Lu3+的4f亚层的电子构型分别为4f0，4f7，4f14，它们是比较稳定的。
同样，其他元素在反应中也有达到这类稳定结构的趋势，如Ce有氧化值为+3的化合物，也有构型为4f0氧化值为+4的化合物。
Pr有PrO2，PrF4等氧化值为+4的化合物，但不很稳定。
Eu2+和Yb2+的电子构型为4F7和4f14，有一定的稳定性。
4．离子的颜色Ce3+(f1)，Gd3+(f7)的吸收峰在紫外区而不显示颜色。
Eu3+ (f6)，Tb3+ (f8)的吸收峰也仅有一部分在可见光区，故微显淡粉红色。
Yb3+(f13)的吸收峰则在红外区也不显示颜色，Y3+是无色的。
f区元素的离子产生颜色的原因，从结构来看是由f-f跃迁而引起的。
若以Gd3+离子为中心，从Gd3+到La3+的颜色变化规律又在从Gd3+到Lu3+的过程中重复出现。
这就是Ln3+离子颜色的周期性变化。
5．镧系元素离子和化合物的磁性镧系元素的磁性较复杂，它与d区过渡元素磁性的根本区别在于d区过渡元素的磁矩主要是由未成对电子的自旋运动产生的，轨道运动对磁矩的贡献往往被环境中配体的电场作用所抑制，几乎完全消失。
而镧系元素，由于4f 电子能被5s和5p电子很好地屏蔽掉，受外电场的作用较小，轨道运动对磁矩的贡献并没有被周围配位原子的电场作用所抑制，所以在计算其磁矩时必须同时考虑电子自旋和轨道运动两方面对磁矩的影响。
镧系元素及化合物中未成对电子数多，加上电子轨道运动对磁矩所做的贡献，使得它们具有很好的磁性，可做良好的磁性材料，稀土合金还可做永磁材料。
第二节镧系元素的单质1．镧系金属单质的化学性质从φΘ(Ln3+／Ln)值看，其变化总趋势为由La到Yb逐渐增大。
在碱性溶液中，φΘ( Ln(OH)3／Ln)值镧为-2.90V，依次增加到镱的-2.7 V，这说明无论是在酸性还是碱性溶液中，Ln都是很活泼的金属，都是较强的还原剂。
还原能力仅次于碱金属而和镁接近，远比铝和锌强。
2．希土元素的提取以独巨石为例介绍希土元素的提取方法。
(1) NaOH分解法(2)H2SO4分解法(3)氯—碳分解法3．希土元素的分离分级结晶法、分级沉淀法、氧化还原法等是过去常用的方法。
目前更常用的是交换法和溶剂萃取法。
4．稀土金属的的制备(1)金属热还原法(2) 熔盐电解法第三节镧系元素的重要化合物1．Ln(III)的化合物(1) 氧化物和氢氧化物Ln2O3难溶于水和碱，易溶于强酸中。
Ln(OH)3的溶度积比碱土金属的溶度积小得多。
用氨水即可从盐类溶液中沉淀出Ln(OH)3。
温度升高时溶解度降低。
Ln(OH)3具有碱性，其碱性随Ln3+半径的减小而逐渐减弱（可用R-OH规则来解释）。
胶状的Ln(OH)3能在空气中吸收二氧化碳生成碳酸盐。
Ce(OH)3在空气中不稳定，易被O2逐渐氧化变成黄色的Ce(OH)4。
镧系元素的氢氧化物、草酸盐或硝酸盐经加热分解可生成相应的Ln2O3。
(2) 卤化物镧系元素的氟化物难溶于水，其溶度积由LaF3到YbF3逐渐增大(可能半径小水合能大)。
镧系元素的其他卤化物多易形成水合物。
无水的LnX3可用下列反应制备：Ln2O3 + 3COCl2 ======= 2LnCl3 +3CO2Ln2O3 + 6NH4Cl −573 2 LnCl3 + 3H2O +−→−K6NH32Ln + 3X2 ===== 2LnX3Ln2O3 + 3C + 3Cl2 ======= 2LnCl3 + 3CO 用还原剂C是为了防止生成LnOCl。
(3) 其他盐类镧系元素的草酸盐在稀土化合物中相当重要，因为草酸盐的溶解度很小，可进行镧系元素分离中的轻重稀土分组。
除草酸盐外，其他的碳酸盐、氟化物、磷酸盐和焦磷酸盐[Ln4(P2O7)3]都难溶于水。
2．Ln(II)和Ln(IV)的化合物CeO2可将浓盐酸氧化成Cl2，将Mn2+氧化成MnO4-。
CeO2的热稳定性很好，在800℃时不分解，温度再高可失去部分氧。
Ln2+同碱土金属离子类似，尤其同Ba2+相似，能形成溶解度较小的硫酸盐。
3．镧系元素的配合物镧系元素同d区元素相比，形成配合物的种类和数量要少得多。
镧系元素形成的配合物稳定性较差，这可以从以下两个方面来理解：一是从价层电子构型看，Ln3+的价层电子构型是4f n5s25p6，4f电子被外层电子所掩盖，与外部配体轨道之间的作用很弱，Ln3+与配体之间的作用主要是静电作用，配键主要以离子性为主，所形成的配离子稳定性差。
二是从离子半径的大小来看，Ln3+的离子半径(在106 pm-85 pm之间)比一般的Cr3+，Fe3+的离子半径要大20pm-40pm，Ln3+像IIA族离子那样只与配能力强的配体如EDTA和其他螯合剂才能形成稳定配离子。
由于离子半径较大，Ln3+所成的配离子会有较大的配位数，通常为7，8，9，10。
若从金属离子的酸碱性来看，Ln3+属于硬酸类，它们与F，O，N等硬碱类配位原子有较强的配位作用，形成的配离子较稳定，而与Cl，S，P 等软碱类配位原子只能形成稳定性较差的配离子，有些甚至不能从水溶液中分离出来。
第四节稀土元素及其化合物的应用(1) 在石油化工中的应用稀土元素在石油化工领域中的应用是制备分子筛型石油裂化的催化剂。
利用已除掉铈的混合稀土元素的环烷酸盐溶于汽油做催化剂，成功地合成了异戊橡胶和顺丁橡胶，属我国首创。
(2) 在冶金工业上的应用在冶金工业中，由于稀土元素具有对氧、硫和其它非金属的强亲和力，用于炼钢中能净化钢液，取到脱氧和脱硫作用，减少有害元素对钢材质量的影响。
(3) 在玻璃、陶瓷工业中的应用稀土可使玻璃具有特种性能和颜色，具有很高的折射率和很低的散射率；1.5μm的光在氟锆酸盐玻璃中的传输损失小于硅酸盐玻璃，可用作洲际或大洋间通讯的光学纤维，这是稀土起到了优良的光学性质的作用。
(4) 稀土超导陶瓷一种重要的超导陶瓷的化学式为Ba2YCu3O7-x。
(5) 稀土发光材料彩色电视显像管的红色荧光粉就是钇、铕的硫氧化物Y2O2SEu。
(6) 稀土永磁材料永磁材料是指材料经过磁化以后具有长期保持磁性的物质。
稀土永磁材料具有优良的磁性能，在性能上大大超过了铁氧体磁性材料。
广泛用于电子计算机、微波电路等。
组成为SmCo5和Sm2Co7等钐钴永磁体具有极佳的磁性，一块火柴盒大小的稀土永磁体SmCo5可以吸引起重达几十千克的钢铁。
(7) 稀土贮氢材料目前已知的稀土贮氢材料有LaNi，，La2Mg17，La2Ni5Mg15等，由于它们吸收和释放氢气的过程是可逆的、快速的，因此可用这类合金材料生产氢气贮存器。
(8) 在其它领域中的应用稀土金属在核工业中用于反应堆的结构材料和控制材料。
稀土元素作为微量元素用于农业。
在医药方面，有些稀土元素化合物可供药用，还可用于放射治疗和示踪治疗。
在纺织工业中，轻稀土元素的氯化物或醋酸盐处理纺织品可提高其耐水性等。
有些稀土化合物还可用做皮革的着色剂或媒染剂。
锕系元素第一节锕系元素概述锕系元素又称5f过渡系，它是在周期表中锕(Ac)到铹(Lr)共15种元素，它们都具有放射性。
铀以后的元素都是在1940年以后用人工核反应合成的。
1．锕系元素的价层电子构型与镧系元素相比，它们的主要区别是5f轨道的能量以及在空间的伸展范围都比4f轨道大，因而使得5f与6d轨道能量更接近，但4f 与5d轨道能量相差较大。
同样把—个外数第三层的f电子激发到次外层的d轨道上去，在前半部分(n=7以前)锕系元素所需的能量要少，表明这些锕系元素的f电子较容易被激发，成键的可能性更大一些，更容易表现为高氧化态；在n=7以后的锕系元素则相反，因此它们的低氧化态化合物更稳定。
2．氧化值对镧系元素来说，+3是特征氧化值，对锕系元素则有明显的不同。
其中最稳定的氧化值由Ac为+3上升到U为+6，随后又依次下降，到Am为+3。
由于5f轨道伸展得比4f轨道离核更远些，且5f，6d，7s各轨道能量比较接近，这些因素都有利于共价键形成并保持较高的氧化值。
3．锕系收缩同镧系元素相似，锕系元素相同氧化态的离子半径随原子序数的增加而逐渐减小，且减小得也较缓慢(从90号Th到98号Cf共减小了约10 pm)，称为锕系收缩。
由Ac到Np半径的收缩还比较明显，从Pu开始各元素离子半径的收缩就更小。
4．电极电势An3+稳定性按同一顺序而增强。
如从U到Am。
5．离子的颜色除Ac3+, Cm3+, Th4+, Pu4+和PuO2+离子为无色外，其余离子都显颜色。
U3+显粉红色。
6．单质的性质锕系元素单质的金属性较强。
它们的制备方法可用碱金属或碱土金属还原相应的氟化物或熔融盐电解法制备。
锕系元素的单质通常为银白色金属，易与水或氧作用，保存时应避免与氧接触。
锕系元素可土其它金属形成金属间化合物和合金。
第二节钍和铀及其化合物1．钍及其化合物钍主要存在于硅酸钍矿ThSiO4、独居石等矿中，其丰度为0.0013％，与硼相当。