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纯金属钽（Ta）、铌（Nb）、铬（Cr）的特性及其应用？（以钽为例）

题目
问答题
纯金属钽（Ta）、铌（Nb）、铬（Cr）的特性及其应用？（以钽为例）
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第1题：

关于海马潜水系列300米潜水钛钽腕表，以下说法正确的是（）

  • A、这是欧米茄首次采用钽材质
  • B、激光烧蚀潜水表圈
  • C、采用了5级钛配Sedna®18K金及钽金属
  • D、限量2500枚

正确答案:B,D

第2题：

举出铌、钽化合物性质的主要差别以及分离铌和钽的方法？


正确答案: 铌、钽化合物性质的主要差别：
①Nb2O5和Ta2O5与过量的碱金属氢氧化物或碳酸盐共熔，然后溶于水时，生成同多酸根阴离子的溶液，当pH＜7时，Nb产生水合氧化物沉淀，当pH＜10时，Ta产生水合氧化物沉淀。
②Nb2O5和Ta2O5溶于HF和KF的溶液中，生成的K2TaF7是难溶的，而K2NbOF5·H2O是可溶的。
③NbF5在弱酸溶液中的水解产物依赖于HF的量和浓度，可生成M2NbF7或M2NbOF5；而TaF5的水解产物是M2TaF7。
分离铌和钽，目前常用溶剂萃取法：
例如：钽的化合物可被甲基异丁酮从稀的HF溶液中萃取出来，增加水溶液相的酸度，可使铌的化合物被萃取到新的一批有机物相中去，以此达到分离目的。

第3题：

牙种植体最常见的金属材料是

A、钴铬合金

B、镍铬合金

C、商业纯钛及钛合金

D、金合金

E、钽铂合金


参考答案：C

第4题：

镧系元素的价层电子构型为（）。锆和铪、铌和钽性质相似是由于（）造成的。


正确答案:4f0-145d0-16s2；镧系收缩

第5题：

牙种植体最常见下列哪种金属材料？（）

  • A、钴铬合金
  • B、镍铬合金
  • C、商业纯钛及钛合金
  • D、金合金
  • E、钽铂合金

正确答案:C

第6题：

常用的钨钴类、钨钛钴类、添加钽（铌）类、碳化钛类有哪些常用牌号，其性能特点如何？加工钢料和加工


正确答案: 铸铁、粗加工和精加工应如何选择硬质合金？为什么？
常用硬质合金有四大类：钨钴类（YG）、添加钽（铌）类（YT）、钨钛钽（铌）钴类（YT）和碳（氮）化钛类（YN）。
YG类的常用牌号有：YG3X、YG6X、YG6、YG8。
YT类常用牌号有：YT5、YT14、YT15、YT30粗加工加工钢料时，应选择耐热温度高，有一定抗冲击性能的硬质合金，如YT5，YG3精加工加工钢料时，应选择硬度高，耐磨性好的硬质合金，如YT15，YT30，粗加工加工铸铁时，应选择抗弯强度高，冲击性能好的硬质合金，如YG6，YG8，精加工加工铸铁时，应选择冲击韧性较好，硬度高，耐磨性好的硬质合金，如YG3，YT5

第7题：

纯金属钽（Ta）、铌（Nb）、铬（Cr）的特性及其应用？（以钽为例）


正确答案: （1）物理性质：质地坚硬、熔沸点高、延展性好。钽的质地十分坚硬，硬度可以达到6-6.5。它的熔点高达2996℃，仅次于钨和铼，位居第三。钽富有延展性，可以拉成细丝式制薄箔。其热膨胀系数很小，韧性很强，比铜还要优异。医疗上用来制成薄片或细线，缝补破坏的组织。
（2）化学性质：耐酸性，但不耐碱。
钽还有非常出色的化学性质，具有极高的抗腐蚀性。无论是在冷和热的条件下，对盐酸、浓硝酸及“王水”都不反应。在175度的浓硫酸中1年，被腐蚀的厚度为0.0004毫米，将钽放入200℃的硫酸中浸泡一年，表层仅损伤0.006毫米。
在250度时，腐蚀速度有所增加，为每年被腐蚀的厚度为0.116毫米.但是钽更害怕强碱，在110度40%浓度的烧碱溶液里，钽会被迅速溶解。
（3）生物学性质：
①结构疏松、利于生长。在显微镜下该材料结构如同松质骨，其空隙大小在400-600μm之间，整体互联的孔隙率高达75%-85%a多孔担所具有的三维多孔结构更有利于成骨细胞薪附、分化和生长，促进骨长入，从而加强植入体与骨之间的链接，实现生物固定，同时它也更有利于水分和营养物质在植入体内的传输，促进骨组织再生和重建，加快愈合过程。
②抗生理腐蚀性和可塑性。独特的表面负电性使其具有优良的抗血栓性能和生物相容性，还有很高的抗缺口裂纹能力。植入骨内能和周围的新骨形成骨性结合；植入软组织中，肌肉等组织可依附在钽条上正常生长。
（5）应用：
①退火后的纯钽很软，可加工成板、带、箔、丝等使用；
②主要用作接骨板、颅骨板、骨螺钉、种植牙根、颌面修复体、义齿及外科手术缝线和缝合针；
③钽网可用于肌肉缺损修补；
④钽丝和箔用于缝合修补受损的神经、肌腱和血管；
⑤钽还可以用于血管内支架及人工心脏、植入型电子装置；钽的同位素可用于放射治疗。
⑥只是由于资源少、价格较高，使其推广受很大限制。

第8题：

锌汞齐能将钒酸盐的钒（Ⅴ）还原至钒（Ⅱ），将铌酸盐的铌（Ⅴ）还原至铌（Ⅲ），但不能将钽酸还原，从实验结果说明了什么规律性？


正确答案:说明钒分族的高氧化态的稳定性依钒铌钽顺序而逐渐增强，这符合同一副族中随原子序数的增加，其高氧化态越来越稳定的一般规律

第9题：

锌汞齐能将钒酸盐中的钒（Ⅴ）还原至钒（Ⅱ），将铌酸盐的铌（Ⅴ）还原至铌（Ⅳ），但不能使钽酸盐还原，此实验结果说明了什么规律性？


正确答案:此实验结果说明过渡元素同一族从上到下特征氧化态升高，高价态趋于稳定。

第10题：

举出铌、钽及其化合物性质的主要差别以及分离铌和钽的方法？


正确答案: NbF5在弱酸溶液中的水解产物依赖于HF的量和浓度，如HF浓度小于70%时生成氟氧化物NbOF3和相应的铌氧氟氢酸H2[NbOF5]，浓度为95%-100%时可能发现[NbF7]2-离子。TaF5生成的K2TaF7的溶解度比K2NbOF5∙H2O溶解度小得多，这种差异也被用于铌钽的分离，还可用溶剂萃取法分离铌和钽。

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