碱土金属和镧系元素有什么区别？
碱土金属具有良好的导电性和导热性。它们具有化学活性，在空气中加热时会燃烧，产生耀眼的火焰并形成氧化物。
与水反应时，释放出氢气生成氢氧化物，氢氧化物比碱金属氢氧化物弱，但钙、锶、钡、镭的氢氧化物仍是强碱。
碱土金属最外层电子层有两个价电子，氧化态为+2。生成的盐大多稳定，加热时不易分解，常温下不发生水解反应。碱土金属的离子是无色的，它们的大多数盐是白色固体。与碱金属盐不同，碱土金属盐(如硫酸盐和碳酸盐)的溶解度相对较小。
在自然界中，碱土金属以化合物的形式存在，可以通过火焰反应来识别。由于它们的活性，它们只能通过电解来制备。
镧系元素
镧系元素(汉语拼音:lanxiyuansu中文:镧系元素)，15元素周期表ⅲB族中原子序数为57 ~ 71的化学元素。包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱和镥。镧系元素的化学符号用Ln表示。
镧系元素在性质上非常相似。* * *存在于某些矿物中，很难将它们相互分离，所以很难找到。从1803年从铈石中发现铈，到1947年从铀裂变产物中分离出放射性元素钷，* *用了145年才找到15镧系元素和与之伴生的另外两种ⅲ B元素。这17元素统称为稀土元素。
稀土元素在地壳中的丰度为0.015，3%，其中铈的丰度最大，为0.004，6%，约为铅的3倍。除放射性钷外，铥的丰度最小，为0.000003%，高于铋。所以地壳中稀土元素的含量并不罕见。世界稀土工业储量4500万吨，其中中国3600万吨，美国550万吨。此外，巴西、印度、澳大利亚、俄罗斯和加拿大也有丰富的稀土矿藏。中国内蒙古白云鄂博铁铌稀土矿是中国最大的稀土矿。矿区内有10种独立稀土矿物，其中氟碳铈矿和独居石最具经济意义。美国加州有丰富的碳酸盐稀土矿区。巴西阿拉沙有一个碳酸盐铌-稀土矿区，其中不仅有高品位的铌矿，还有丰富的稀土、铀、钍矿。
物理属性？
随着镧系元素原子数的增加，原子半径和三价离子半径从镧到镥依次减小。这种现象被称为镧系收缩。镧系收缩使镧系元素的性质从镧到镥有规律地变化，如碱度依次降低，氢氧化物的pH依次降低，二元化合物中的价组分增加，配合物的稳定性增加。这些性质上的差异是溶剂萃取、离子交换和其他分离镧系元素方法的基础。
离子价镧系元素通常在外层失去三个电子，5d16s2或4f16s2，生成三价阳离子Ln3+。其中La3+、Gd3+和Lu3+离子的4f壳层电子数分别为0、7和14，即分别为完全空、部分填充和完全填充，所以三价镧、钆和镥离子最稳定。铈和铽可以分别失去4个电子4f15d16s2和4f26s2，达到4f0和4f7的壳层完全空半满的状态，从而生成稳定的四价离子Ce4+和Tb4+。铕和镱也可以分别只损失6s2个电子，达到4f壳层半满和全满状态，生成稳定的二价离子Eu2+和Yb2+。
光谱镧系元素离子的荧光光谱都是尖锐的线，这使得许多镧系元素化合物被用来生产高色纯度的激光和发光材料。
磁性镧、镱和镥在室温下是反磁性的，而其他镧系金属是顺磁性的。随着温度的降低，会由顺磁性变为铁磁性或反铁磁性。除镧和镥外，三价镧系离子和二价铕、铥都有不成对的4f电子，也是顺磁性的。镧系金属和过渡金属的合金或金属间化合物是非常重要和广泛使用的铁磁材料。
化学性质？
银白色闪亮的金属，柔软且有延展性。化学性质比较活泼，在空气中很快被氧化，失去光泽。金属与冷水反应缓慢，与热水反应剧烈，产生氢气。镧系金属的还原性仅次于碱金属和碱土金属，能把铁、钴、镍、铜等多种金属的氧化物还原成金属。将镧系金属加热至200-400℃生成氧化物。
Ln3+离子与草酸反应生成不溶于水的草酸盐LN2(c2o 4)3·NH2O，在800 ~ 900℃分解生成相应的氧化物。镧系元素总是在分离成单质后从溶液中转化为草酸盐，燃烧后得到氧化物作为最终产物。
羧酸、羟基羧酸、β-二酮和乙二胺四乙酸(EDTA)都能与镧系离子形成配合物。最稳定的配合物是含氧配体螯合物，如乙二胺四乙酸与镧系元素离子形成的配合物[La (OH2) EDTAH] 3H2O，可用作离子交换分离镧系元素的洗脱剂。
方法？
镧系元素主要由独居石和氟碳铈矿制备。但它们总是与其他矿物、脉石一起诞生，所以需要先进行选矿，分离出独居石或氟碳铈矿，使整合精矿富集，再用化学方法分解精矿，使精矿中的主要成分转化为易溶于水或酸的化合物。
独居石精矿的分解[(Ce，La，Nd，TB) O4]独居石精矿粉研磨至300 ~ 325目与50%氢氧化钠溶液在65438±040℃反应，其中镧系元素、钍、钛、铁生成不溶于水的氢氧化物，磷转化为水溶性的磷酸三钠。滤饼用pH值为4.5 ~ 5.8的稀盐酸处理时，镧系元素溶解，钍和铀留在沉淀中。将溶液浓缩结晶，得到镧系元素氯化物。
氟碳铈矿[(La，Ce) CO3F]精矿分解:精矿在500℃氧化焙烧1小时，铈被氧化成+4价，其他镧系元素转化为氟氧化物。用稀硫酸浸出时，Ce4+和其它镧系元素可以硫酸盐的形式浸出到溶液中。加入硫酸钠使除Ce4+外的三价镧系元素生成不溶性硫酸盐复盐沉淀，Ce4+留在母液中。用氢氧化钠水溶液将硫酸复盐转化为氢氧化物沉淀，再用盐酸溶解得到镧系元素氯化物溶液，浓缩结晶后即可得到氯化物产品。在含有Ce4+的母液中的Ce4+被还原成Ce3+后，通过上述方法制备CeCl3。
镧系元素的分离与提纯首次采用分步结晶和分步沉淀的方法分离和提纯精矿分解得到的混合镧系元素化合物。但是这种方法效率低，过程很长。二战后，用离子交换法分离镧系元素(包括钇)。这种方法的优点是一次操作就可以将混合镧系元素分离成以克为单位的高纯度单一元素，缺点是操作周期长，不能连续操作，效率低。因此，镧系元素的分离一直制约着镧系元素工业的发展和实际应用。20世纪60年代后期，有机溶剂萃取被应用于镧系元素的分离。该方法具有处理量大、连续操作、分离效果好等优点，已成为分离制备单一镧系元素的主要方法。溶剂萃取分离镧元素是将含有镧系元素的水溶液和互不相溶的有机溶液混合澄清，利用待萃取的镧系元素在两相之间分配系数的差异进行分离(见图)。由于镧系元素的化学性质非常相似，相邻Ln3+离子的分配系数很小，因此需要进行多级萃取才能得到纯净的单一产物。常用的萃取剂包括磷酸三丁酯(TBP)、磷酸二烷基酯(P204)和2-乙基己基膦酸单乙基己基酯(P507)。
金属制备:熔盐电解在工业上用于生产混合镧系金属和单一的镧、铈、铕、铥等。除了高蒸气压的钐、铕、铥和镱，其他镧系金属大多采用金属热还原法制备。
熔盐电解法是以镧系元素的氯化物、氟化物或氧化物与钙、钡、钠或钾的氯化物或氟化物组成的混合熔盐为电解质，在高温下进行电解，镧系元素离子在阴极上被还原析出金属。
金属热还原法生产中使用的还原剂有钙、锂、镧和铈。镧系氟化物的钙热还原是在惰性气氛(Ar)保护下在真空感应炉中进行的，反应温度为1，450 ~ 1，750℃。由于钐、铕、镱、铥等金属的蒸气压较高，可以通过高温还原蒸馏的方法制备，即在高温高真空下还原蒸气压较低的镧或铈的氧化物，同时可以得到钐、铕、镱、铥等金属。
申请？
镧系元素由于其独特的电子结构而具有优异的光学、电学和磁学性质，许多功能材料被开发出来，如LaNi5储氢材料。SmCo5、Nd2Fe14B等永磁材料的性能比铁氧体好很多。含镧系元素的发光材料已广泛应用于三基色荧光灯中，不仅改善了照明条件，还节省了大量的电能。X射线激发发光材料Gd2O2S∶Tb3+和BaFCl∶Eu2+用于制作医用X射线照相增感屏，可成倍降低X射线剂量。掺钕钇铝石榴石Y3L5O12 ∶ Nd是一种应用广泛的激光晶体，广泛应用于激光制导、目标指示、测距和医疗等领域。铕、钆、钐具有较大的热中子吸收截面，是优良的核反应堆控制材料和结构材料。镧系元素还广泛应用于冶金、化工、玻璃陶瓷、农业等领域。氧化铈是一种性能优异的抛光粉。含50%铈的铈铁合金可用来制造燧石。高纯氧化镧用于制造高折射率、低色散的光学玻璃。掺钕玻璃呈红色，用于制造人造红宝石和航空仪器。氧化镨用于制造镨黄，是一种颜色为亮黄色的高温陶瓷材料。球磨铸铁中的镧系元素大大提高了耐磨性和耐腐蚀性。含镧系元素的催化剂可以提高石油裂化的产率。
动物实验表明，镧系元素矿物和化合物吸入或口服时毒性较低，但镧系元素的资源开发和工业化生产已形成比较大的产业，涉及面广，人员多，应重视镧系元素的毒性和放射性。