专题2.7 铍、硼、钙、铁、铜、铅、锰、钛、铬、镍、锌性质-备战2023年高考化学新编大一轮复习讲义（原卷版）

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专题 2.7 铍及其化合物

一、铍的存在及物理性质

铍原子序数 4，位于于第二周期 IIA 族，是最轻的碱土金属元素，有毒。铍金属为钢灰色或灰白色，熔点

1283℃，沸点 2570℃，密度 1.848g/cm³。天然铍有三种同位素：

Be、

Be，

Be 是铍唯一稳定的核素。

铍在地壳中含量为 0.001%，含铍矿石约有 30 多种，具有经济价值的主要有绿柱石（3BeO•Al2O3•6SiO2）、硅铍

石（ 2BeO•SiO2）、金绿宝石（BeO•Al2O3）等几种。1798 年，法国化学家沃克兰（Vauquelin

Niclas##Louis,##1763-1829）对绿柱石和祖母绿进行化学分析时发现了铍。但是，单质铍在三十年后的 1828 年由

德国化学家维勒（Friedrich##Woler,1800-1882）用金属钾还原熔融的氯化铍而得到。铍作为碱土金属的第一个成

员，属于稀有轻金属，具有密度低，熔点高，弹性模量大，拉伸强度大，热性能优异，尺寸稳定性好，中子吸

收截面小，X射线透射性好等诸多优异的性能，是航天、航空、电子和核工业等领域不可替代的材料，有“超

级金属”、“尖端金属”、“空间金属”之称。

在自然界中，以硅铍石 Be4Si2O7(OH)2和绿柱矿 Be3Al2Si6O18 等矿物存在。绿柱石由于含有少量杂质而示出

不同的颜色。如含 2%的Cr3+离子呈绿色。亮蓝绿色的绿柱石称为海蓝宝石，深绿色的绿柱石称为祖母绿。

二、化学性质

（1）铍的铍化学性质活泼，具有活泼金属通性，容易被氧化剂氧化，常见化合价为+2 价。

铍表面易形成氧化层，减小了金属本身的活性。根据对角线规则，Be 与Al 的性质相似，这一点与 Li 和Mg

的相似性原理相同。铍相同是典型的两性金属。

（2）还原性：它与 O2，N2，S反应，生成 BeO，Be3N2和BeS。它与碳反应生成 Be2C碳化物（与 Al4C3同类，

类似的还有 BeCl2和AlCl3均为共价化合物，易升华，易溶于有机溶剂），而其他碱土金属的碳化物都是 MC2型。

2Be#+#O22BeO，3Be#+#N2Be3N2，Be#+#SBeS

（3）类比学习 Be 与Al 的性质的相似性

①二者均不仅能溶于酸溶液，也能溶于碱溶液，放出 H2。但铍、铝与冷的浓硝酸接触，发生“钝化”现象。

Be＋2NaOH＋2H2O===Na2[Be(OH)4]＋H2↑或Be＋2NaOH===Na2BeO2＋H2↑；

2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al(OH)4]＋3H2↑或2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑。

②二者的氢氧化物均为两性氢氧化物，易溶于强碱溶液。

Be(OH)2＋2NaOH===Na2[Be(OH)4]或Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O；

Al(OH)3＋NaOH===Na[Al(OH)4]或Al(OH)3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O。

③铍、铝的盐都易水解。如 BeS+2H2O Be(OH)2+H2S，而 Al2S3 也有相同的性质

（4）制备

①还原 BeF2，用此法制备存在许多困难，该反应强烈放热甚至会导致爆炸。且最终体系内物质沸点结晶，

导致 Be 与MgF2分离比较困难。BeF2#+#MgMgF2#+#Be

②电解熔融盐。由于熔融的铍盐几乎不导电或导电性很弱，必须加离子型的盐，如电解 NaCl－BeCl2或者

LiCl－KCl－BeCl2熔盐。用镍坩埚作电解槽及阴极，阳极是石墨棒。

【精准练习】

【习题1】第ⅡA的铍在一定条件下可形成化合物 Na2BeO2。下列有关铍及其化合物的叙述正确的是 (#####)

A．氧化铍不能溶于盐酸； B．氢氧化铍易溶于水

C．单质铍可溶于氢氧化钠溶液生成氢气；D．Na2BeO2溶液呈酸性。

【习题2】铝、铍(Be)及其化合物具有相似的化学性质，如其氯化物分子内键型相同，故其氯化物晶体的熔

点都较低。已知反应：BeCl2+Na2BeO2+2H2O＝2NaCl+2Be(OH)2↓能完全进行，则下列推断正确的是

A．Na2BeO2溶液的 pH>7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物为 BeO

B．BeCl2溶液的 pH<7，将其蒸干并灼烧后得到的残留物可能是 BeO

C．Be(OH)2即能溶于盐酸，又能溶于 NaOH 溶液

D．BeCl2水溶液的导电性强，故BeCl2是离子化合物

【习题3】铍铜是力学、化学综合性能良好的合金，广泛应用于制造高级弹性元件。以下是从某废旧铍铜

元件(含BeO25%、CuS71%、少量 FeS 和SiO2)中回收铍和铜两种金属的流程。

已知：I．铍、铝元素处于周期表中的对角线位置，化学性质相似。

（1）氢氧化铍的电离方程式为____________________________________。

（2）滤液A的主要成分除NaOH 外，还有____________________(填化学式)，写出反应 I中含铍化合物与

过量盐酸反应的离子方程____________________________。

（3）①溶液 C中含 NaCl、BeCl2和少量 HCl，为提纯 BeCl2，选择合理步骤并排序_________________。

a．加入过量的 NaOH####b．通入过量的 CO2#c．加入过量的氨水

d．加入适量的 HCl######e．过滤 f．洗涤

②从BeCl2溶液中得到 BeCl2固体的操作是_________________。

（4）① MnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为单质硫，写出反应Ⅱ中CuS 发生反应的化学方程式______。

②若用浓 HNO3溶解金属硫化物，缺点是__________________________________(任写一条)。

（5）取铍铜元件1000g，最终获得Be 的质量为 81g，则产率是______________。

【习题4】铍作为一种新兴材料日益被重视，有“超级金属…尖端金属…空间金属”之称。工业上常用绿

柱石（主要成分 3BeO·Al2O3·6SiO2，还含有铁等杂质）冶炼铍，一种简化的工艺流程如下：

按元素周期表的对角线规则，Be 和Al 性质相似；几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的 pH 如表。回答下列

问题：

（1）步骤②中将熔块粉碎的目的是_________________________；滤渣 1的主要成分是______________。

（2）步骤③加入 H2O2时发生反应的离子方程式为__________________________________，从滤液1中得

到沉淀的合理 pH 为__________（填序号）。

A.3.3-3.7######B.3.7—5.0######C.5.0～5.2######D.5.2—6.5

（3）步骤④不宜使用NaOH 溶液来沉淀 Be2+的原因是_____________。从溶液中得到(NH4)2BeF4的实验操

作是_______、过滤、洗涤、干燥。

（4）步骤⑥的反应类型是___________________，步骤⑦需要隔绝空气的环境，其原因是_____________。

（5）若绿柱石中 Be0 的含量为 a%，上述过程生产Be 的产率为b%，则 1t 该绿柱石理论上能生产含铍量

2%的镀铜合金_______t。

【习题5】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(Y2FeBe2Si2O10)，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：ⅰ．钇（Y）的常见化合价为＋3价；

ⅱ．铍和铝处于元素周期表的对角线位置，化学性质相似；

ⅲ．Fe3+、Y3+形成氢氧化物沉淀时的 pH 如下表：

离子开始沉淀时的 pH 完全沉淀时的 pH

Fe3+ 2.1 3.1

Y3+ 6.0 8.3

（1）将钇矿石与 NaOH 共熔的反应方程式补充完整：

_____Y2FeBe2Si2O10+_____NaOH+__________## ###____Y(OH)3#+____Fe2O3#+#____Na2SiO3#+#____Na2BeO2#

+#____H2O

（2）滤渣Ⅱ的主要成分是__________________。

（3）试剂A可以是_______________。

A．NaOH 溶液 B．氨水 C．CO2#####D．CaO

（4）用氨水调节 pH=a 时，a的取值范围是_____________________。

（5）计算常温下 Y3+#+3H2O Y(OH)3+3H+的平衡常数 K=________。（常温下 Ksp#[Y(OH)3]#=#8.0×10-23）

（6）滤液Ⅲ加入氨水产生沉淀的离子方程式为___________________________。

（7）从BeCl2溶液中得到 BeCl2固体的操作是________________________。

（8）常见的由 BeCl2固体生产Be 的工业方法有两种：①电解法：电解 NaCl-BeCl2混合熔融盐制备 Be；②

热还原法：熔融条件下，钾还原 BeCl2制备 Be。以上两种方法你认为哪种更好并请说明理由___________。

【习题6】铍作为一种新兴材料日益被重视，是原子能、火箭、导弹、航空以及冶金工业中不可缺少的宝

贵材料。铍及其化合物大多具有毒性。如图是以一种已经预处理后的含铍矿绿柱石(主要含有，，

，和等)为原料制取单质铍的工艺流程：

已知：i.铍和铝的化学性质相似；ii.氯化铍在融熔态时较难电离；iii.Be(OH)2在PH＞10 时会溶解；

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