专题2-2：主族金属-铍及其化合物(解析版)

系列二主族金属

专题2 铍及其化合物

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。

（1）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 + O2=====2BeO，3Be + N2=====Be3N2，Be + S=====BeS

（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 + Mg=====MgF2 + 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。

【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。

【答案】C

【解析】A．在一定条件下能形成化合物Na2BeO2，说明铍和铝相似，因此氧化铍是两性氧化物，既能跟强酸反应又能跟强碱反应，故A错误；B．在一定条件下能形成化合物Na2BeO2，说明铍和铝相似，因此氢氧化铍不易溶于水，故B错误；C．在一定条件下能形成化合物Na2BeO2，说明铍和铝相似，既能跟强酸反应又能跟强碱反应生成氢气，故C正确；D．Na2BeO2溶液是强碱弱酸盐的溶液，故溶液呈碱性，故D错误；答案选C。

【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

【答案】BC

【解析】A．Na2BeO2溶液水解呈碱性，溶液的pH＞7，将其蒸干，水解得到的氢氧化钠又与Be（OH）2反应得到Na2BeO2，灼烧后可得残留物Na2BeO2，故A错误；B．BeCl2为强酸弱碱盐，水解呈酸性，溶液的pH＜7，将其蒸干，HCl挥发，水解彻底，得到Be（OH）2，灼烧后可得残留物BeO，故B正确；C．Be（OH）2性质类似于氢氧化铝，具有两性，则既能溶于盐酸，又能溶于NaOH溶液，故C正确；D．根据化合物在熔融状态下能否导电来判断其是否是离子化合物，共价化合物在水溶液中也可以导电，BeCl2水溶液导电性强，不能说明BeCl2是离子化合物，故D错误。故选BC。

【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）Ⅱ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

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

（4）ⅡMnO2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______。

Ⅱ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______________。

【答案】（1）2H++BeO22-Be(OH)2Be2++2OH-（2）Na2SiO3、Na2BeO2BeO22-+4H+=Be2++2H2O （3）①cefd ②在氯化氢的气流中蒸发结晶（4）①MnO2+CuS+2H2SO4=S+MnSO4+CuSO4+2H2O ②产生污染环境的气体（5）90%

【解析】（1）氢氧化铍具有两性，可电离出OH-，也可以电离出H+，则其电离方程式为2H++BeO22-Be(OH)2 Be2++2OH-；（2）分析可知，滤液A的主要成分除NaOH外，还有：Na2SiO3、Na2BeO2，反应I中含铍化合物与过量盐酸反应的离子方程式为：BeO22-+4H+=Be2++2H2O；（3）Ⅱ溶液C中含NaCl、BeCl2和少量HCl，为提纯BeCl2，选择最合理步骤顺序为：加入过量的氨水过滤，洗涤加入适量的HCl，顺序为：cefd，故答案为：cefd；Ⅱ从BeCl2溶液中得到BeCl2固体时为了抑制Be2+离子的水解，需要在HCl气氛中对BeCl2溶液蒸发结晶；（4）ⅡMnO2能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质，反应II中CuS发生反应的化学方程式为：

MnO2+CuS+2H2SO4=S+MnSO4+CuSO4+2H2O；Ⅱ浓硝酸具有氧化性做氧化剂被还原为二氧化氮、NO2气体有毒污