11. 稀土元素是指钪(Sc)、钇(Y)和镧系元素,共17种,位于元素周期表中第III B族,均为金属元素,在工业生产中有重要的作用。回答下列问题:
(1)基态钪( Sc)元素的原子核外电子占据的轨道数目共
___________个 , 钇(Y)位于元素周期表中钪(Sc)的下一周期,钇( Y)的价电子排布式为
___________。
(2)稀土元素常常能和许多配位体形成配合物。若一个配位体含有两个或两个以上的能提供孤电子对的原子,这种配位体就叫多齿配位体,有一个能提供孤电子对的原子为一齿,(羰基中的氧原子不能提供孤对电子),EDTA(
)是
___________齿配位体,它的配位原子为
___________,其中 C原子的杂化方式为
___________。
(3)钪(Sc)离子在水中以稳定对称的[ Sc(H
2O)
6]
3+存在,其中O−Sc−O的键角只有90度和180度两种,其空间构型为
___________。
(4)铈(Ce)属于镧系元素,氧化铈是一种重要的光催化材料。
①铈具有三价和四价两种价态,三价和四价间的可逆转换会造成氧空位的生成和消除。其光催化的基本原理如下图所示,当光照能量( hv )等于或大于氧化铈催化剂的能量时,氧化铈VB上的电子(e
-)会受到激发跃迁至CB,留下带正电荷的空穴(h
+ ) ,形成光生电子−空穴对,与所吸附的物质发生氧化还原反应。则在氧化还原反应中,空穴可视为
___________(填“氧化剂”或“还原剂”),图中A发生
___________(填“氧化”或“还原”)反应。
②氧化铈的晶体结构如下图所示,其中铈原子和氧原子的数量之比为
___________,若 晶体密度为d g∙cm
−3,阿伏加德罗常数为N
A,晶胞参数a=
___________cm( 写出表达式)。