《2026年一本密卷高考化学》

16.（14分）（2025·广西柳州·模拟预测）铍广泛用于航空航天、电子元件、导弹与武器制造等领域。一种以铍矿石（主要成分为Be₂SiO₄，还含有少量MnO等）为原料制备铍的工艺流程图如图。

已知：①“烧结”时，未发生氧化还原反应；“烧结”后，Be、Mn元素分别转化成可溶性的Na₂BeF₄、Na₂MnF₄，其他元素以稳定的氧化物形式存在。
②铁冰晶石的成分为Na₃FeF₆。
回答下列问题：
(1)在元素周期表中，Be与Al处于对角线的位置，性质相似。下列叙述错误的是(填标号)。
A. Be只能与酸反应，不能与碱反应
B. BeO具有高熔点，能耐酸碱腐蚀
C. 常温下，BeCl₂溶液的pH ＜ 7
D. BeCl₂是共价化合物
(2)Na₃FeF₆中Fe的化合价为。
（3）“烧结”时，不宜采用陶瓷类器材，原因是________。
(4)“沉铍”步骤中加入NaOH溶液调节pH为11，析出颗粒状的Be(OH)₂，写出生成Be(OH)₂的离子方程式：；若加入的NaOH溶液过量，得到的含铍粒子是(填离子符号)。
（5）焦炭还原法和镁还原法制铍单质都在氩气中进行，氩气的作用是________；写出镁还原法的反应原理：________。
(6)BeO晶体是制备氟硼铍酸钾晶体的原料，其晶胞结构如图所示。若该晶体的密度为d g·cm⁻³，则晶胞参数a = nm(用含d、Nₐ的代数式表示)。

答案： 16.[答案]　
(1)AB
(2)+3
(3)陶瓷中含有的二氧化硅会与碳酸钠反应
(4)BeF₄²⁻＋2OH⁻══Be(OH)₂↓＋4F⁻；[Be(OH)₄]²⁻
(5)保护Be和Mg不被氧化　　BeO＋Mg$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$MgO＋Be
(6)$\frac{\sqrt[3]{4×25}}{N_Ad}$×10⁷
[分析]　以铍矿石(主要成分为Be₂SiO₄，还含有少量MnO等)为原料制备铍，铍矿石加入Na₂SiF₆、Na₂CO₃烧结，烧结时，未发生氧化还原反应，烧结后，Be、Mn元素以可溶性的Na₂BeF₄、Na₂MnF₄形式存在，同时生成二氧化硅，加入水浸出，过滤，所得滤渣为二氧化硅，滤液中加入NH₃·H₂O、KMnO₄得到MnO₂固体，过滤得到MnO₂，滤液中加入NaOH沉铍，过滤得到的滤渣洗涤烘干然后煅烧得到工业BeO，BeO可以通过焦炭还原法或者镁还原法制得金属Be，滤液中加入硫酸铁得到铁冰晶石，据此分析。
[解析]　
(1)Be与Al处于对角线的位置，它们的性质相似；
A.Al与酸碱均反应，可知Be也与酸碱均反应，故A错误。
B.氧化铝的熔点高，可知氧化铍具有高熔点，与氧化铝类似，氧化铍既能与酸反应又能与碱反应，因此不耐酸碱腐蚀，故B错误。
C.氯化铝水解显酸性，可知常温时，BeCl₂也可以水解使溶液的pH＜7，故C正确。
D.AlCl₃是共价化合物，可知BeCl₂也是共价化合物，D正确。
故选AB。
(2)Na₃FeF₆中Na为+1价，F为−1价，根据化合价代数和为零可知Fe的化合价为+3。
(3)陶瓷中含有二氧化硅，高温时可以与碳酸钠反应，故“烧结”时不宜采用陶瓷类器材。
(4)沉铍时，溶液中的Na₂BeF₄与NaOH反应生成Be(OH)₂，反应的离子方程式为BeF₄²⁻＋2OH⁻══Be(OH)₂↓＋4F⁻；Be(OH)₂和Al(OH)₃性质相似，能和足量NaOH溶液反应生成Na₂[Be(OH)₄]，含铍的离子为[Be(OH)₄]²⁻。
(5)焦炭还原法和镁还原法制铍单质都在氩气中进行，氩气的作用是防止空气与铍、镁反应，保护Be和Mg不被氧化；镁还原法制铍单质是用单质镁与BeO高温下反应生成Be和MgO，反应方程式为BeO＋Mg$\stackrel{高温}{=\!=\!=}$Be＋MgO。
(6)设晶胞参数为anm，用N_A表示阿伏加德罗常数的值，该晶胞中，O²⁻个数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Be²⁺原子数为4，则BeO晶体的密度为d=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{4×25}{N_A}g}{(a×10^{-7}cm)^3}$=$\frac{\sqrt[3]{4×25}}{N_Ad}$×10⁷nm。