手动刨冰机
f 区元素包括镧系元素和锕系元素，钪、钇和镧系元素合称为稀土元素。我国稀土资源丰富，稀土产量在世界上遥遥领先。镧系元素的金属活泼性彼此很相似，仅次于ⅠA ，ⅠA ；镧系元素的氢氧化物大多是难溶性碱。镧系元素的特征氧化数为+3；镧系元素的离子()3M +一般是有颜的，并且发现 4f n 和144n f -的每对元素的3M +离子颜是相同的或者是相近的；几乎所有镧系元素的原子或离子都有顺磁性。
镧系元素随着原子序数的增加，它们的原子半径和离子半径总的变化趋向是逐渐缩小，但由于4f 电子的屏蔽作用，使这种缩小程度变得不明显.这就是元素周期表中所谓的镧系收缩.由于镧系收缩，
使Lu 以后的Hf 在原子半径或离子半径方面与同族的Zr 相近.Zr 、Hf 的原子半径均为160pm ；
44Zr ,Hf ++的离子半径依次为80pm 、81pm ，第VB 族的44Zr ,Hf ++，Nb 、Ta 及以后各副族元素都受到这一影响.总之，使第六周期元素的性质与第五周期元素差别很小.在第Ⅰ族元素中情况也是如此，Ru 、Rh 、Pd 和Os 、Ir 、Pt 很相似，通常把它们合称为铂族元素。
由于镧系元素离子的电子构型、离子电荷和离子半径很相近，其3M +离子化合物的性质非常相似，所以它们在自然界中总是共生在一起.因此，人们对镧系元素的分离方法进行了大量的研究。 2.锕系元素的通性
锕系元素中大多数较重的元素是以人工核反应合成的.锕系元素彼此之间也有些相似的性质，但不如镧系元素表现得那么显著.例如，锕系元素都具有特征的氧化数+3，但前半部分锕系元素有高于+3的氧化数如+4、+5和+6氧化数也能稳定存在；大多数锕系元素的离子在水溶液中具有颜.锕系元素和镧系元素一样都是活泼金属；其氢氧化物也是碱性较强的难溶性碱。
吸脂器
锕系元素最突出的特点是具有放射性.钍和铀是锕系元素，铀的主要用途是作原子反应堆的核燃料，钍本身虽不是核燃料，但受慢中子轰击后会变成核燃料铀—233，我国富产的独居石矿中就含有钍，是很有开发前途的核燃料源 3.稀土元素的应用
稀土元素大量用于冶金工业和石油工业，把它们加入钢中用来除去氧、硫及其他非金属，以减少有害元素，提高钢的性能；含有稀土元素的沸石可作石油裂化的催化剂，以提高裂化时汽油产率.稀土氧化物可作为光学玻璃的添加剂、玻璃和陶瓷的着剂，又可制成抛光粉，用于镜面抛光.稀土元素可作为发光材料的有效成分以改善其发光性能，稀土元素作为电光源材料，如制造Na -Sc 灯、Dy -Ho 灯等，质轻而亮度高.稀土元素还广泛用作激光材料、超导材料、磁性材料、核反应堆的结构材料、控制材料、高效微量肥料等.总之，稀土元素在国民经济的各个部门和国防尖端技术中有着十分广泛 管道防爬刺的用途。
在学习过渡元素化合物性质时，要抓住共性与个性的关系，性质与结构的关系，性质与制备的关系以及性质与用途的关系。
[例1]新型节能材料高温超导体的最先突破是在1987年从新的钇钡铜氧材料的研究开始的.在制备钇钡铜氧髙温超导体过程中，偶然得到了副产品——紫的硅酸铜钡.经研究后发现我国汉代器物上被称为"汉紫"的颜料和秦俑彩绘中存在该物质。
通过对钇钡铜氧材料的分析后确定其组成为()()()()()322322
2
7
Y Ba Cu Cu O ++++-；三分之二的铜以
2Cu +形式存在，三分之一则以罕见的3Cu +形式存在.确定铜的价态曾经是最困难的因素，后通过经典的容量分析法—间接碘量法得到解决。
（1）将YBa2Cu3O 溶于稀酸，3Cu +全部被还原为2Cu +。写出试样在稀酸中溶解的离子方程式 （2）写出用间接碘量法测定2Cu +和3Cu +的简要设计方案，包括主要步骤、标准溶液（滴定剂）、指示剂和质量分数的计算公式[式中的溶液浓度、溶液体积(mL)、物质的摩尔质量、试样质量（g ）和质量分数请分别采用通用符号s ,,,c V M m 和ω表示]。
[解析]本题是一道综合性较强的试题，第一问考查化学方程式的书写，3Cu +
被还原成2Cu +
，化合价降低，说明发生了氧化还原反应，至少有一种或几种元素的化合价发生了升高，从YBa2Cu3O7看，Y3+和Ba2的化合价不会升高（请从原子结构的相关理论解释之!），只有氧元素的化合价发生升高，因此很容易写出该化学反应的离子方程式；第二问综合性较强，考查碘量法测定铜的含量.由于3Cu +
不常见，怎样确定3Cu +
的存在呢?我们可以通过直接进行碘量法和先加酸还原再进行碘量法测定，通过比较实验数据，以此确定2Cu +
和3Cu +
的质量分数。
（1）322237224YBa Cu O 52H 4Y 8Ba 12Cu 26H O O +++++→++++↑
（2）实验步骤①：称取试样s m g ，溶于稀酸，将全部3Cu +
转化成2Cu
无线投票系统+
.加入过量KI ：
222Cu 4I 2CuI I +-+→↓+，再用Na 2S2O3标准溶液滴定生成的I2（以淀粉为指示剂）
实验步骤②：仍称取试样s m g ，溶于含有过量KI 的适当溶剂中，有关铜与I -的反应分别为：
222Cu 4I 2CuI I +-+→↓+（3I -也正确）；32Cu 3I CuI I +-+→↓+（3I -
也正确）.再以上述Na 2S2O3标准
溶液滴定生成的I2（以淀粉为指示剂）
显然，同样质量的YBa2Cu3O7试样，实验步骤②消耗的Na 2S2O3的量将大于实验步骤①，实验结果将佐证这一点，表明在钇钡铜氧高温超导体中确实有一部分铜以3Cu +
形式存在.此外，不仅由实
验步骤①可测定式样中铜的总量，而且由两次实验消耗的Na 2S2O3量之差还可测定3Cu +
在试样中的质量分数。
计算公式：
设称取试样1m g 和2m g ，按两种方法进行滴定.设试样中3Cu +和3Cu +
的质量分数分别为1ωg 和2ωg.则有：
（1）先将3Cu +还原成2Cu +
后用碘量法进行滴定，此时消耗223S O -的量为11c V ：
2231121
23211Cu
2Cu ~2S O ~2I ~I ,
10m m c V M ωω+-
--+=⨯①
（2）直接用碘量法测定（试样量为2m g ），消耗223S O -
为12c V
223223
223Cu ~S O Cu ~I ~2S O +-
+-
31222
12Cu Cu
210m m c V M M ωω-+=⨯② 由①和②解得：
()()443
121121
12
3
11221212
10210
c C c V m V m M m m c V m V m M m m ωω---⨯=
-⨯=
若12m m m ==时，则
()31211Cu 1
10c V c V M m
ω--⨯=
，()31112cu 2
210c V c V M m
ω--⨯=
非选择题
1.2002年世界上第一台磁冰箱问世。磁冰箱的概念形成于1996年，美国、中国、西班牙、荷兰和加拿大都进行了研究，最低制冷温度已达-140Ⅰ，能量利用率 比传统冰箱高1
3。1997年，美国Ames 实验室设计出磁冰箱原型，其制冷装置可简
单地用图11-15表示。脉动压力传感器
一转轮满载顺磁性物质，髙速旋转，其一侧有一强大磁场，顺磁性物质转入磁场为状态A ，转出磁场为状态B ，即：A ↑↑↑↑↑↑↑
B
→，"↑"表示未成对电子.回答下列问题：
（1）从能量角度定性地解释：磁制冷物质发生A B 的状态变化为什么会引起冰箱制冷?不要
忘记指出磁场是在冰箱内还是在冰箱外。
（2）Ames 实验室的磁致冷物质最早为稀土金属钆（Gd ），后改为其合金，其通式为()514Gd Si Ge x x -，最近又研究了以2MA 为通式的合金，A 为铝、钴或镍.根据原子结构理论，2MA Gd 应为元素周期表第几号元素?为什么?
（3）简述开发磁冰箱的意义。
2.钇（Y ）元素是激光和超导的重要材料.我国蕴藏有丰富的含钇矿石()2210Y FeBe Si O n ，其中Be 与Al 相似，具有两性.现取9.36g 矿样与过量的NaOH 共熔，反应后加适量的水溶解过滤，滤渣中有
323Y(OH),Fe O （反应中Fe 由+2价变为+3价），滤液中有Na 2SiO3、Na2BeO 等.将滤液配成1L 溶液，
测得其pH 为13，往此溶液中加入2.3molL 盐酸200mL ，得混合溶液的pH 为1，并有硅酸析出.试计算n 值和钇（Y ）元素的相对原子质量（假设反应中溶液体积变化忽略不计）
“过渡元素”单元练习
一、选择题
1.能正确表示下列反应的离子方程式是[ ]
（A ）将铜屑加入3Fe +
溶液中3222Fe Cu 2Fe Cu ++++→+
（B ）将磁性氧化铁溶于盐酸：3342Fe O 8H 3Fe 4H O +++→+
（C ）将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合：233
2Fe 4H NO Fe NO 2H O ++-
+++→+↑+ （D ）将铁粉加入稀硫酸中：322Fe 6H 2Fe 3H +++→+↑
丙烯运输2.图11-16是一种稀酸对FeCr 合金随Cr 含量变化的腐蚀性实验结果，下列有关说法中正确的是[ ]
（A ）稀硝酸对FeCr 合金的腐蚀性比稀硫酸和稀盐酸的弱
（B ）稀硝酸和铁反应的化学方程式是：3Fe 6HNO +（稀）
()3223Fe NO 3NO 3H O →+↑+
（C ）Cr 含量大于13%时，因为三种酸中硫酸的氢离子浓度最大，所以对FeCr 合金的腐蚀性最强
（D ）随着Cr 含量增加，稀硫酸对FeCr 合金的腐蚀性减弱
3.由5 mol Fe 2O 3、4 mol Fe 3O 4和3 mol FeO 组成的混合物，加入纯铁1mol 并在高温下和Fe 2O 3
反应.若纯铁完全反应，则反应后混合物中FeO 与Fe 2O 3的物质的量之比可能是[ ]
（A ）4：3 （B ）3：2 （C ）3：1 （D ）2：1
4.在复盐NH4Fe （SO4）2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，可能发生的反应的离子方程式是[ ]
（A ）2224
42Fe SO Ba 2OH BaSO Fe(OH)+-+-
+++→↓+↓ （B ）322444332NH Fe 2SO 2Ba 4OH 2BaSO Fe(OH)NH H O ++-+-++++→↓+↓+⋅ （C ）3224432Fe 3SO 3Ba
6OH 3BaSO 2Fe(OH)+-+
-+++→↓+↓ （D ）3224443323NH Fe
3SO 3Ba 6OH 3BaSO Fe(OH)3NH H O ++-
+-++++→↓+↓+⋅
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