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1、稀土的反应第1页，本讲稿共17页稀土的分布 第2页，本讲稿共17页第3页，本讲稿共17页 稀土元素是指周期表中第57（镧）71（镥 号原子序的镧系元素，以及第三副族的钪和钇共17个元素。它们在自然界中共同存在，性质非常相似，但彼此之间又存在有一些差别，这是由它们的原子和离子的电子结构决定的。稀土元素具有较活泼的化学反应性质。第4页，本讲稿共17页稀土单质的制备 电解法 氯化物电解是生产金属最普通的方法，特别是混合稀土金属工艺简单，成本便宜，投资小，但最大缺点是氯气放出，污染环境。氧化物电解没有有害气体放出，但成本稍高些，一般生产价格较高的单一稀土如钕、镨等都用氧化物电解。第5页，本讲稿共17页
2、（1）金属热还原法 3Ca(l)+2REF3(S)3CaF2(l)+2RE(l)（2）还原蒸馏法 RE2O3(s)+2La(l)2RE(g)+La2O3(s)2RE2O3(s)+3Ce(l)4RE(g)+3CeO 2(s)第6页，本讲稿共17页 常温下La,Ce和Eu易被O2氧化而失去光泽 RE+O2RE2O3所以保存稀土单质要和碱金属一样，保存在煤油中。RE+X2(卤素）REX3 第7页，本讲稿共17页 RE+S RE2S3,RES,RES2 与酸的反应 RE+酸RE3+H2 与水的反应 RE+H2 O(蒸汽）RE2O3第8页，本讲稿共17页三价氧化物的反应 稀土氧化物不溶与水和碱性溶液，但
3、能溶于无机酸（HF和H3PO4除外），生成相应的盐。RE2O3+6H+2RE 3+3H2O 另外，氧化物能吸收CO2,生成碱式碳酸盐。RE2O3+3CO2RE2(CO2)3第9页，本讲稿共17页 在高温条件下 RE2O32REO+O（重稀土）RE2O32RE+3O（轻稀土）第10页，本讲稿共17页四价氧化物 四价氧化物都是强的氧化剂，这是因为四价的价态对于稀土元素来说是不稳定的，易变成三价状态，呈现氧化性。在稀酸中，它们是稳定的，但在浓酸中，有 REO2(固)+4H+eRE 3+2H2O第11页，本讲稿共17页 RE(OH)3的溶度积比碱土金属的溶度积小的多。用氨水即可从盐类溶液中沉淀出RE(
4、OH)3。温度升高溶解度降低，在2000C左右脱水生成羟基氧化物REO(OH)。RE(OH)3在空气中吸收二氧化碳生成碳酸盐。其中的Ce(OH)3在空气中不稳定，易被氧气氧化成黄色的Ce(OH)4。第12页，本讲稿共17页稀土的无机配体络合物1.稀土离子可以和卤素离子形成络合物，RE3+HXREX2+H+2.稀土离子可以和含氧酸根形成络合物,如H2CO3,RE3+H2CO3(RECO3)-2+2H+第13页，本讲稿共17页稀土的无机配体络合物3.稀土离子的水合作用 对于稀土离子来说，水是一个很强的配位体。如果在水溶液中制备稀土化合物，大多数会含有水。RE3+nH2O RE(H2O)n3+第14页，本讲稿共17页稀土有色配合物 这是一类用作稀土分析试剂的化合物，是稀土离子的分析用显色剂。偶氮胂酸是一种六元酸，在中性液中呈橙红色，在PH大于4时与稀土离子配合：RE3+H3L3-REH2L-+H+这时溶液由橙红色变成蓝紫色，可以检测0.4微克的稀土。第15页，本讲稿共17页 偶氮胂酸偶氮胂酸3在PH=1.53.5时，就可以与稀土生成蓝绿色的配合物，RE3+H6L2-REH4L-+2H+此反应能在酸性溶液中测定稀土。这种配合测定的灵敏度很高，可达0.02微克。第16页，本讲稿共17页谢谢大家 再见第17页，本讲稿共17页