專題2-2：主族金屬-鈹及其化合物(原卷版)

1、系列二主族金屬專題2鈹及其化合物在自然界中，以硅鈹石Be4Si2O7(OH)2和綠柱礦Be3Al2Si6O18等礦物存在。綠柱石由于含有少量雜質(zhì)而示出不同的顏色。如含2%的Cr3+離子呈綠色。亮藍(lán)綠色的綠柱石稱為海藍(lán)寶石，深綠色的綠柱石稱為祖母綠。鈹表面易形成氧化層，減小了金屬本身的活性。根據(jù)對角線規(guī)則，Be與Al的性質(zhì)相似，這一點與Li和Mg的相似性原理相同。鈹相同是典型的兩性金屬。還原性：它與O2,N2，S反應(yīng)，生成BeO,Be3N2和BeS。它與碳反應(yīng)生成Be2C碳化物(與Al4C3同類，類似的還有BeCl2和A1C13均為共價化合物，易升華，易溶于有機溶劑)，而其他堿土金屬的碳化物都是

2、MC2型。Be3N2，Be+S=BeS2Be+O2=2BeO，3Be+N2類比學(xué)習(xí)Be與A1的性質(zhì)的相似性二者均不僅能溶于酸溶液，也能溶于堿溶液，放出H2。但鈹、鋁與冷的濃硝酸接觸，發(fā)生“鈍化”現(xiàn)象。Be+2NaOH+2H2O=Na2Be(OH)4+H2T或Be+2NaOH=Na,BeO2+H2T；2A1+2NaOH+6H2O=2NaA1(OH+3H2f或2A1+2NaOH+2H2O=2NaAiq+3H2f。二者的氫氧化物均為兩性氫氧化物，易溶于強堿溶液。Be(OH)2+2NaOH=Na,Be(OH)4或Be(OH)2+2NaOH=Na,BeO2+2H2O；A1(OH)3+NaOH=NaA1(

3、OH或A1(OH)3+NaOH=NaA1O,+2H2O。鈹、鋁的鹽都易水解。如BeS+2H2O、Be(OH)2+H2S，而A12S3也有相同的性質(zhì)4)制備還原BeF2,用此法制備存在許多困難，該反應(yīng)強烈放熱甚至?xí)?dǎo)致爆炸。且最終體系內(nèi)物質(zhì)沸點結(jié)晶，導(dǎo)致Be與MgF2分離比較困難。BeF2+Mg=MgJ2+Be電解熔融鹽。由于熔融的鈹鹽幾乎不導(dǎo)電或?qū)щ娦院苋?，必須加離子型的鹽，如電解NaC1-BeC12或者LiC1KC1BeC12熔鹽。用鎳坩堝作電解槽及陰極，陽極是石墨棒?！玖?xí)題1】第DA的鈹在一定條件下可形成化合物Na2BeO2。下列有關(guān)鈹及其化合物的敘述正確的是()C.單質(zhì)鈹可溶于氫氧化鈉溶

4、液生成氫氣；D.Na2BeO2溶液呈酸性。【習(xí)題2】鋁、鈹(Be)及其化合物具有相似的化學(xué)性質(zhì)，如其氯化物分子內(nèi)鍵型相同，故其氯化物晶體的熔點都較低。已知反應(yīng)：BeCl2+Na2BeO2+2H2O=2NaCl+2Be(OH)2J能完全進(jìn)行，則下列推斷正確的是Na2BeO2溶液的pH7，將其蒸干并灼燒后得到的殘留物為BeOBeCl2溶液的pHBeCl;固體-BeC-u*落疲已知：I.鈹、鋁元素處于周期表中的對角線位置，化學(xué)性質(zhì)相似。TOC o 1-5 h z氫氧化鈹?shù)碾婋x方程式為。濾液A的主要成分除NaOH外，還有(填化學(xué)式)，寫出反應(yīng)I中含鈹化合物與過量鹽酸反應(yīng)的離子方程。溶液C中含NaCl、

5、BeCl2和少量HCl，為提純BeCl2，選擇合理步驟并排序。a.加入過量的NaOHb.通入過量的CO2c.加入過量的氨水d加入適量的HCle.過濾f.洗滌從BeCl2溶液中得到BeCl2固體的操作是。DMnO2能將金屬硫化物中的硫元素氧化為單質(zhì)硫，寫出反應(yīng)中CuS發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式若用濃hno3溶解金屬硫化物，缺點是(任寫一條)。取鈹銅元件lOOOg，最終獲得Be的質(zhì)量為81g，則產(chǎn)率是?！玖?xí)題4】鈹作為一種新興材料日益被重視，有，超級金屬尖端金屬空間金屬”之稱。工業(yè)上常用綠柱石(主要成分3BeOAl2O36SiO2，還含有鐵等雜質(zhì))冶煉鈹，一種簡化的工藝流程如下：TB巒h-1HF、MH；

6、I*-I嗨黑水調(diào)pHLMo按元素周期表的對角線規(guī)則，Be和Al性質(zhì)相似；幾種金屬陽離子的氫氧化物沉淀時的pH如表?；卮鹣铝袉栴}：F00+幵始沉淀時153J5.2沉桂克全吋3.7S.09.78,8步驟中將熔塊粉碎的目的是;濾渣1的主要成分是。步驟加入H2O2時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為，從濾液1中得到沉淀的合理pH為(填序號)。D.5.26.53.3-3.7B.3.75.0C.5.05.2步驟不宜使用NaOH溶液來沉淀Be2+的原因是。從溶液中得到(NH4)2BeF4的實驗操作是、過濾、洗滌、干燥。步驟的反應(yīng)類型是，步驟需要隔絕空氣的環(huán)境，其原因是。若綠柱石中Be0的含量為a%，上述過程生產(chǎn)Be的產(chǎn)

7、率為b%，則lt該綠柱石理論上能生產(chǎn)含鈹量2%的鍍銅合金t?！玖?xí)題5】著名化學(xué)家徐光憲在稀土領(lǐng)域貢獻(xiàn)突出，被譽為“稀土界的袁隆平”。釔是稀土元素之一，我國蘊藏著豐富的釔礦石(Y2FeBe2Si2Oio),工業(yè)上通過如下工藝流程制取氧化釔，并獲得副產(chǎn)物鈹。I曲渣幌値I過褲過fl曹蕈加軟些週理I過濾NaOIII英熔I而麗P纏鋌h石浦加類朮調(diào)血=氏嚴(yán)YiOHJjPYj6粉末.1過量A鹽JHcCIi遽渣U1已知：.釔(Y)的常見化合價為+3價;.鈹和鋁處于元素周期表的對角線位置，化學(xué)性質(zhì)相似;.Fe3+、Y3+形成氫氧化物沉淀時的pH如下表:離子開始沉淀時的pH完全沉淀時的pHFe3+2.13.1Y3

8、+6.08.3將釔礦石與NaOH共熔的反應(yīng)方程式補充完整:Y2FeBe2Si2O10+NaOH+吉汨冋/jnY(OH)3+Fe2O3+Na2SiO3+TOC o 1-5 h zNa2BeO2+H2O濾渣的主要成分是試劑A可以是。A.NaOH溶液B.氨水C.CO2D.CaO用氨水調(diào)節(jié)pH=a時，a的取值范圍是。計算常溫下Y3+3H2O丁二Y(OH)3+3H+的平衡常數(shù)K=。(常溫下KspY(OH)J=8310-23)濾液加入氨水產(chǎn)生沉淀的離子方程式為。從BeCl2溶液中得到BeCl2固體的操作是。常見的由BeCl2固體生產(chǎn)Be的工業(yè)方法有兩種：電解法：電解NaCl-BeCl2混合熔融鹽制備Be；

9、口熱還原法：熔融條件下，鉀還原BeCl2制備Be。以上兩種方法你認(rèn)為哪種更好并請說明理由?！玖?xí)題6】鈹作為一種新興材料日益被重視，是原子能、火箭、導(dǎo)彈、航空以及冶金工業(yè)中不可缺少的寶貴材料。鈹及其化合物大多具有毒性。如圖是以一種已經(jīng)預(yù)處理后的含鈹?shù)V綠柱石(主要含有BeO，Al?0?，Si。？，代203和Fe0等)為原料制取單質(zhì)鈹?shù)墓に嚵鞒蹋阂阎篿.鈹和鋁的化學(xué)性質(zhì)相似；ii.氯化鈹在融熔態(tài)時較難電離；iii.Be(OH)2在PH10時會溶解；iV.KFe(OH)=1.0 x10-38。TOC o 1-5 h zsp3(1)濾渣1的主要成分是。在“除鋁”過程中鋁會以鋁銨磯(NH4)Al(SO4

10、)212H2O的形式析出，則此過程中生成鋁銨磯的化學(xué)方程式為。“除鐵”過程要求不引入新的雜質(zhì)，其操作應(yīng)為。在“沉鈹”過程中，若改為加入過量的NaOH溶液，則鈹?shù)拇嬖谛问绞?填離子符號)。在“分解”過程中產(chǎn)生的NH4F煙氣會發(fā)生反應(yīng)：2NH4F二NH4HF2+NH3，可用NH4HF2代替HF用于雕刻玻璃，反應(yīng)過程中有nh4F生成，請寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：。4工藝中采用氟化鈹鎂熱還原法制取鈹需要真空環(huán)境的原因是。氯化鈹熔鹽電解法也可以制取鈹，但是在電解過程中需要加入等量的NaCl，加入NaCl的作用是。鈹銅因具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性、耐熱沖擊性以及無磁性、無火花等特性而成為最為廣泛使用

11、的一種鈹合金。若綠柱石中BeO的含量為a%,上述工藝流程中Be的產(chǎn)率為b%,則It綠柱石理論上可以生產(chǎn)含2%Be的鈹銅合金t。工藝流程中產(chǎn)生的含有Be2的廢水可以用石灰中和生物凈化法進(jìn)行凈化。不同的pH值和溫度下，石灰中和一一生物凈化法凈化后溶液中的鈹?shù)臐舛热鐖D所示，則為了減少污染，最應(yīng)選用的pH范圍和溫度分別是(填序號)。PH廢水的pH值對凈化鍍的影響A.911,30口710,30口811,35口【習(xí)題7】鈹是原子能、火箭、導(dǎo)彈、航空、宇宙航行以及冶金工業(yè)中不可缺少的一種新興材料。以某地的含氟鈹?shù)V(主要成分為BeO、CaF2、A12O3、Fe2O3、SiO2及少量的硫酸鹽)為原料，生產(chǎn)工業(yè)氧化鈹?shù)囊环N工藝流程如圖：NHj-HiONaOHHz0BsO已知：口25口，Ksp(CaCO3)=8.7x10-9；Ksp(CaSO4)=2.5x10-5；Be(OH)2與A1(OH)3性質(zhì)相似?；卮鹣铝袉栴}：“熔煉”的溫度為1600口，其中約20%的A12O3反應(yīng)生成煙氣(主要成分為A1F3),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。TOC o 1-5 h z浸渣的主要成分為CaSO4、。加入氨水中和酸浸液，若將pH調(diào)至89,“沉鈹”時產(chǎn)生的沉淀物主要有：、?！俺菱敗焙髮V渣加入足量氫氧化鈉溶液提高pH進(jìn)行“除鐵”，鈹元素參與反應(yīng)的離子方程式為然后加適量水稀釋進(jìn)行“水解”，目的是。若為高氟鈹?shù)V，需在“沉