（14分）稀土元素（包括钇、钪和镧系等金属元素）是能源、信息等领域的领域的关键材料，我国稀...

（14分）稀土元素（包括钇、钪和镧系等金属元素）是能源、信息等领域的领域的关键材料，我国稀土产量占世界的85%以上。镧（La）镍（Ni）的某种合金可表示为LaNi₅，它具有神奇的吸氢能力（最大储氢量达到个氢原子/cm³），反应如下：LaNi₅H₆ LaLi₅+3H₂，其中固体LaNi₅H₆具有导电必，被称为金属型氢化物。

试回答：

（1）氢位于周期表的________族，该族元素的金属性随原子序数递增而________；

（2）对于反应LaNi₅H₆LaLi₅+3H₂，保持温度不变，当平衡________（填“正向移动”或“逆向移动”）时，LaNi₅的吸氢量会增加。温度升高后，若平衡常数K值变大，平衡________（填“不移动”、“向正向移动”或“向逆向移动”）。LaNi₅吸氢的适宜条件是________；

（3）镍可用于制镉镍电池，但镉元素对环境有污染，为此，人们开发了碱性氢镍电池，它利用LaNi₅良好的吸氢能力，用固体NaLi₅H₆作负极反应物，其中氢元素的化合价为________，电池放电时，发生氧化反应的电极反应式为________。电池充电时，每转移2mole^-，最多形成________cm³LaNi₅H₆；

（4）已知液态氢的密度为，则相同体积LaNi₅（以最大吸氢量计）和液态氢的含氢量之比为________。

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著名化学家徐光宪在稀土化学等领域取得了卓越成就，被誉为“稀土界的袁隆平”。稀土元素包括钪、钇和镧系元素。请回答下列问题：

(1)写出基态二价钪离子(Sc2+)的核外电子排布式____，其中电子占据的轨道数为 ____。

(2)在用重量法测定镧系元素和使镧系元素分离时，总是使之先转换成草酸盐，然后经过灼烧而得其氧化物，如2LnCl3+3H2C2O4+nH2O=Ln2(C2O4)3∙nH2O+6HCl。

①H2C2O4中碳原子的杂化轨道类型为____；1 mol H2C2O4分子中含σ键和π键的数目之比为 ___。

②H2O的VSEPR模型为 ___；写出与H2O互为等电子体的一种阴离子的化学式_______。

③HCI和H2O可以形成相对稳定的水合氢离子盐晶体，如HCl∙2H2O，HCl∙2H2O中含有H5O2+，结构为，在该离子中，存在的作用力有___________

a.配位键　 b.极性键　 c.非极性键　 d.离子键　 e.金属键　 f氢键　 g.范德华力　 h.π键　 i.σ键

(3)表中列出了核电荷数为21～25的元素的最高正化合价：

对比上述五种元素原子的核外电子排布与元素的最高正化合价，你发现的规律是___________

(4)PrO2(二氧化镨)的晶胞结构与CaF2相似，晶胞中Pr(镨)原子位于面心和顶点。假设相距最近的Pr原子与O原子之间的距离为a pm，则该晶体的密度为_____g∙cm-3(用NA表示阿伏加德罗常数的值，不必计算出结果)。

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自然界存在的元素中，金属元素种类更多，非金属元素丰度更大。

Ⅰ.80%左右的非金属元素在现代技术包括能源、功能材料等领域占有极为重要的地位。

(1)氮及其化合物与人类生产、生活息息相关，基态N原子的价电子排布图是_____________，N2F2分子中N原子的杂化方式是_______，1 mol N2F2含有________个σ键。

(2)高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角N-Si-N____(填“>”、“<”或“=”)Si-N-Si，原因_________。

Ⅱ.金属元素在现代工业中也占据极其重要的地位。其中钛也被称为“未来的钢铁”，具有质轻、抗腐蚀、硬度大，是宇航、航海、化工设备等的理想材料，是一种重要的战略资源，越来越受到各国的重视。

(3)基态钛原子核外共有________种运动状态不相同的电子。金属钛晶胞如下图所示，为________(填堆积方式)堆积。

(4)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图。化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是__________。化合物乙中采取sp3杂化的原子的电负性由大到小的顺序为__________________。

(5)钙钛矿晶体的结构如图所示。假设把氧离子看作硬球接触模型，钙离子和钛离子填充氧离子的空隙，氧离子形成正八面体，钛离子位于正八面体中心，钙离子位于立方晶胞的体心，一个钙离子被________个氧离子包围。钙钛矿晶体的化学式为________。若氧离子半径为a pm，则钙钛矿晶体中两个钛离子间最短距离为_______pm。

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（14分）稀土是一种不可再生的战略性资源，被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如下：

已知：①废弃CRT荧光粉的化学组成（某些不参与反应的杂质未列出）如下表所示；

②不同离子沉淀的pH如图一所示。

（1）步骤I中进行原料预处理的目的为________________。

（2）步骤Ⅱ中有黄绿色气体产生，该反应的化学方程式为________________。

（3）步骤Ⅲ中发生的主要反应的离子方程式为________________。

（4）步骤Ⅳ中除杂试剂DDTC除去的杂质离子有____________，其不能通过直接加碱的方法除去，原因为________。

（5）步骤V中Y3＋沉淀完全时，需保证滴加草酸后的溶液中c（C2O42－）不低于________mol/L。

(已知：当离子浓度小于10mol/L时，沉淀就达完全；Ksp[Y2(C2O4)3]= 8.0×10-28)

（6）步骤Ⅵ中草酸钇隔绝空气加热可以得到Y2O3，该反应的化学方程式为____________。

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钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒，其工艺流程图如下：

已知：钒有多种价态，其中＋5价最稳定。钒在溶液中主要以和的形式存在，且存在平衡VO2＋＋H2OVO3－＋2H＋。下列说法正确的是

A. 工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水

B. 可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3

C. 焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸使其溶解完全

D. 将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色，则磁性产品中一定不含铁元素

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钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒，其工艺流程图如下：

已知：钒有多种价态，其中＋5价最稳定。钒在溶液中主要以和的形式存在，且存在平衡VO2＋＋H2OVO3－＋2H＋。下列说法正确的是

A. 工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水

B. 可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3

C. 焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸使其溶解完全

D. 将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色，则磁性产品中一定不含铁元素

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钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属，广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒，其工艺流程图如下：

已知：钒有多种价态，其中＋5价最稳定。钒在溶液中主要以和的形式存在，且存在平衡VO2＋＋H2OVO3－＋2H＋。下列说法正确的是

A. 工业生产中，碱浸步骤可选用较为廉价的氨水

B. 可以推测VO2Cl溶解度大于NH4VO3

C. 焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时，应加入过量盐酸使其溶解完全

D. 将磁性产品加入稀硝酸溶解，取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色，则磁性产品中一定不含铁元素

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【化学选修3：物质结构与性质】Ⅰ．80%左右的非金属元素在现代技术包括能源、功能材料等领域占有极为重要的地位。

（1）氮及其化合物与人类生产、生活息息相关，基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是__________，N2F2分子中N原子的杂化方式是_____________，1mol N2F2含有___________个σ键．

（2）高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角N-Si-N___Si-N-Si(填“＞”“＜”或“=”)，原因是__________；

II．金属元素在现代工业中也占据极其重要的地位，钛也被称为“未来的钢铁”，具有质轻，抗腐蚀，硬度大，是宇航、航海、化工设备等的理想材料。

（4）基态钛原子核外共有________种运动状态不相同的电子．金属钛晶胞如下图1所示，为_______堆积(填堆积方式)．

（5）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如下图2．化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是_____________；化合物乙中采取sp3杂化的原子的电负性由大到小的顺序为_____________；

（6）钙钛矿晶体的结构如图3所示．假设把氧离子看做硬球接触模型，钙离子和钛离子填充氧离子的空隙，氧离子形成正八面体，钛离子位于正八面体中心，则一个钛离子被________个氧离子包围。

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【化学—选修3：物质结构与性质】

I．80％左右的非金属元素在现代技术包括能源、功能材料等领域占有极为重要的地位。

（1）氮及其化合物与人类生产、生活息息相关，基态N原子中电子在2p轨道上的排布遵循的原则是________，N2F2分子中N原子的杂化方式是____________，1mol N2F2含有______个σ键。

（2）高温陶瓷材料Si3N4晶体中键角N—Si—N________Si—N—Si(填“>”“<”或“=”)，原因是_________。

II．金属元素在现代工业中也占据极其重要的地位，钛被称为“未来的钢铁”，具有质轻，抗腐蚀，硬度大特点，是理想化工设备材料。

（3）基态钛原子核外共有________种运动状态不相同的电子。金属钛晶胞如下图1所示，为_______

堆积（填堆积方式）。

4）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如下图2。化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是_______。化合物乙中采取sp3杂化的原子的电负性由大到小的顺序为__________。

（5）钙钛矿晶体的结构如图3所示。假设把氧离子看做硬球接触模型，钙离子和钛离子填充氧离子的空隙，氧离子形成正八面体，钛离子位于正八面体中心，则一个钛离子被__________个氧离子包围。

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著名化学家徐光宪在稀土领域贡献突出，被誉为“稀土界的袁隆平”。钇是稀土元素之一，我国蕴藏着丰富的钇矿石，工业上通过如下工艺流程制取氧化钇，并获得副产物铍。

已知：

钇的常见化合价为价；

铍和铝处于元素周期表的对角线位置，化学性质相似；

、形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：

将钇矿石与NaOH共熔的反应方程式补充完整：

________________________________________

滤渣Ⅱ的主要成分是_________。

试剂A可以是_________填序号。

A NaOH溶液    氨水       

用氨水调节时，a的取值范围是_____________。

计算常温下的平衡常数____________。常温下

滤液Ⅲ加入氨水产生沉淀的离子方程式为___________。

从溶液中得到固体的操作是_______。

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