4-1常见非金属单质及其化合物 同步作业 《化学（医药卫生类）》同步教学 高教版

主题四 常见无机物及其应用 第一节 常见非金属单质及其化合物 同步作业 一、基础题（共70分） （一）选择题（每题3分，共33分） 1. 下列关于氧气（O₂）的说法，错误的是（ ） A. 氧气是无色无味的气体，不易溶于水 B. 氧气具有氧化性，能支持燃烧和呼吸 C. 医疗上常用纯氧急救，因为氧气能供给呼吸 D. 氧气在空气中的体积分数约为78% 2. 下列物质中，属于非金属单质的是（ ） A. 铁（Fe） B. 二氧化碳（CO₂） C. 氯气（Cl₂） D. 氯化钠（NaCl） 3. 医药中常用的消毒酒精（75%乙醇溶液），其消毒原理与下列哪种非金属单质的性质无关（ ） A. 氧气的氧化性 B. 氯气的漂白性 C. 臭氧的强氧化性 D. 硫的还原性 4. 下列关于二氧化碳（CO₂）的说法，正确的是（ ） A. CO₂是酸性氧化物，能与水反应生成碳酸（H₂CO₃） B. 医疗上CO₂可用于制造干冰，用于人工降雨 C. CO₂无毒，空气中含量过高不会对人体造成危害 D. CO₂能使酚酞溶液变红 5. 实验室制取氯气（Cl₂）的反应中，氯气表现出的性质是（ ） A. 还原性 B. 氧化性 C. 既有氧化性又有还原性 D. 既无氧化性也无还原性 6. 下列化合物中，属于酸的是（ ） A. H₂SO₄ B. NaOH C. NaCl D. CaO 7. 医药中使用的“84消毒液”（有效成分为NaClO），其消毒原理是利用了（ ） A. 氯化钠的稳定性 B. 次氯酸根的强氧化性 C. 钠离子的碱性 D. 氯离子的还原性 8. 下列反应中，属于非金属单质与碱反应的是（ ） A. 2Mg + O₂ = 2MgO B. Cl₂ + 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O C. CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O D. CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃↓ + H₂O 9. 下列关于盐酸（HCl）的说法，错误的是（ ） A. 盐酸是强酸，具有挥发性 B. 盐酸能与金属氧化物反应，可用于除铁锈 C. 医疗上盐酸可用于调节胃液酸度，帮助消化 D. 盐酸能使紫色石蕊溶液变蓝 10. 下列物质中，不能与盐酸反应的是（ ） A. 铁（Fe） B. 氢氧化铝（Al(OH)₃） C. 氯化钠（NaCl） D. 碳酸钠（Na₂CO₃） 11. 医疗上用于治疗胃酸过多的药物碳酸氢钠（NaHCO₃），与胃酸（主要成分为HCl）反应的化学方程式为NaHCO₃ + HCl = NaCl + CO₂↑ + H₂O，该反应中碳酸氢钠表现出（ ） A. 酸性 B. 碱性 C. 氧化性 D. 还原性 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 常见的非金属单质有______、______、______等，它们的化学性质各不相同，有的具有氧化性______（如O₂、Cl₂），有的具有还原性______（如C、S）。 2. 氧气的主要用途：医疗上用于______，工业上用于______，日常生活中用于______。 3. 氯气是______色有______气味的气体，具有强氧化性，常用于______和______；氯气与水反应生成盐酸和次氯酸（HClO），反应的化学方程式为______，次氯酸具有______性，能杀菌消毒。 4. 二氧化碳是______色无味的气体，能溶于水，与水反应生成______，该反应的化学方程式为______；医疗上干冰（固态CO₂）可用于______，因为干冰升华时吸收大量热量。 5. 盐酸是______的水溶液，具有______性、性和______性；医药中盐酸可用于______（如调节胃液酸度）和______（如清洗伤口）。 6. 非金属氧化物按性质可分为酸性氧化物和不成盐氧化物，其中______能与碱反应生成盐和水，如CO₂、SO₂等。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 非金属单质都具有氧化性，能与金属单质发生反应。（ ） 2. 氯气有毒，使用时需注意通风，避免泄漏。（ ） 3. 盐酸能与所有金属反应生成氢气。（ ） 4. 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，该反应可用于检验CO₂。（ ） 5. 次氯酸不稳定，易分解生成盐酸和氧气，因此“84消毒液”需密封保存。（ ） 6. 医疗上使用的氧气是纯氧，因为纯氧的供给呼吸效果更好。（ ） 7. 酸性氧化物都能与水反应生成对应的酸。（ ） 8. 碳酸氢钠与盐酸反应生成CO₂，因此服用碳酸氢钠片后可能会有腹胀感。（ ） 9. 氯气与氢氧化钠溶液反应生成的NaClO是“84消毒液”的有效成分，该反应属于中和反应。（ ） 二、提升题（共30分） 简答题与探究题（每题10分，共30分） 1. ① 简述氧气、氯气、二氧化碳三种非金属单质（或化合物）的主要化学性质及对应的医药应用；② 写出下列反应的化学方程式，并注明反应类型（化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应）：a. 氧气与铁反应；b. 氯气与氢氧化钙溶液反应（制备漂白粉）；c. 盐酸与氢氧化铝反应（中和胃酸）；d. 二氧化碳与氢氧化钠溶液反应；③ 分析“84消毒液”不能与洁厕灵（主要成分为HCl）混合使用的原因，写出相关化学方程式，并说明可能造成的危害。 2. ① 设计实验鉴别三种无色气体：氧气、二氧化碳、空气（写出实验原理、仪器、步骤、预期现象及结论）；② 医疗上常用过氧化氢溶液（双氧水，H₂O₂）消毒，其消毒原理是过氧化氢分解生成氧气和水，同时释放出氧化性的氧原子，杀死细菌。写出过氧化氢分解的化学方程式，分析该反应中过氧化氢的性质；若向过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，反应速率会如何变化？为什么？③ 某患者因胃酸过多服用碳酸氢钠片（每片含NaHCO₃ 0.5g），一次服用2片，计算反应消耗的HCl的质量（NaHCO₃的摩尔质量为84g/mol，HCl的摩尔质量为36.5g/mol），写出相关化学方程式。 3. ① 分析常见非金属单质及其化合物在医药领域的应用（至少3例，如氧气急救、盐酸制药、“84消毒液”消毒），结合具体例子说明其性质与用途的关系；② 已知氯气与水反应生成的次氯酸（HClO）是弱酸，具有强氧化性，能使有色布条褪色。设计实验验证次氯酸的漂白性（写出实验原理、仪器、步骤、预期现象及结论）；③ 现有两种白色固体：碳酸钠（Na₂CO₃）和碳酸氢钠（NaHCO₃），如何通过化学实验鉴别这两种物质（写出实验步骤、现象及结论），并写出相关化学方程式。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. D 2. C 3. D 4. A 5. B 6. A 7. B 8. B 9. D 10. C 11. B （二）填空题 1. 氧气（O₂）；氯气（Cl₂）；碳（C）（或硫（S）、氮气（N₂）等合理答案） 2. 急救病人（供给呼吸）；炼钢（或燃烧支持）；做饭（或取暖） 3. 黄绿；刺激性；消毒杀菌；漂白；Cl₂ + H₂O = HCl + HClO；漂白（或强氧化） 4. 无；碳酸（H₂CO₃）；CO₂ + H₂O = H₂CO₃；人工降温（或冷冻治疗、麻醉） 5. 氯化氢（HCl）；酸；挥发；腐蚀；调节胃液酸度；清洗伤口（或除锈） 6. 酸性氧化物 （三）判断题 1. × 2. √ 3. × 4. √ 5. √ 6. ×（医疗急救常用95%氧气与5%二氧化碳的混合气体，纯氧可能导致氧中毒） 7. ×（如SiO₂不与水反应） 8. √ 9. ×（中和反应是酸与碱生成盐和水的反应，该反应属于氧化还原反应） 二、提升题 1. 性质与应用分析 ① 主要化学性质及医药应用： 氧气（O₂）：化学性质活泼，具有氧化性，能支持呼吸和燃烧；医药应用：用于呼吸困难患者的急救（如哮喘、溺水），供给人体代谢所需氧气。 氯气（Cl₂）：具有强氧化性，能与水、碱反应生成具有消毒作用的物质；医药应用：间接用于消毒（如“84消毒液”的制备），氯气与水反应生成的HClO能杀菌消毒，可用于环境消毒。 二氧化碳（CO₂）：属于酸性氧化物，能与水、碱反应，固态CO₂（干冰）升华吸热；医药应用：干冰用于冷冻治疗（如治疗痤疮、血管瘤），CO₂混合气体用于麻醉（如腹腔镜手术中的气腹）。 ② 化学方程式及反应类型： a. 氧气与铁反应：3Fe + 2O₂ = Fe₃O₄，反应类型：化合反应； b. 氯气与氢氧化钙反应：2Cl₂ + 2Ca(OH)₂ = CaCl₂ + Ca(ClO)₂ + 2H₂O，反应类型：氧化还原反应（或非基本反应类型）； c. 盐酸与氢氧化铝反应：3HCl + Al(OH)₃ = AlCl₃ + 3H₂O，反应类型：复分解反应（或中和反应）； d. 二氧化碳与氢氧化钠反应：CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O（CO₂少量）或CO₂ + NaOH = NaHCO₃（CO₂过量），反应类型：复分解反应（或酸性氧化物与碱的反应）。 ③ “84消毒液”与洁厕灵混合的危害： 原因：“84消毒液”中的NaClO与洁厕灵中的HCl反应生成有毒的氯气（Cl₂）； 化学方程式：NaClO + 2HCl = NaCl + Cl₂↑ + H₂O； 危害：氯气有毒，会刺激呼吸道黏膜，引起咳嗽、胸闷、呼吸困难等症状，严重时可导致中毒甚至死亡，因此两者不能混合使用。 2. 实验设计与计算 ① 鉴别三种气体的实验设计： 实验原理：氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃；二氧化碳不支持燃烧，能使燃着的木条熄灭；空气能支持燃烧，但助燃性不如氧气； 仪器：试管、集气瓶、带火星的木条、燃着的木条； 步骤：1. 取三个集气瓶，分别收集三种未知气体，编号为A、B、C；2. 分别将带火星的木条伸入三个集气瓶中，观察现象；3. 若带火星的木条未复燃，再将燃着的木条伸入集气瓶中，观察现象； 预期现象及结论：1. 带火星的木条复燃的是氧气；2. 燃着的木条熄灭的是二氧化碳；3. 燃着的木条继续燃烧且无明显变化的是空气。 ② 过氧化氢消毒相关分析： 分解化学方程式：2H₂O₂ = 2H₂O + O₂↑（常温下缓慢分解，加热或加催化剂可加快反应）； 过氧化氢的性质：既有氧化性又有还原性，分解反应中既是氧化剂又是还原剂； 加入二氧化锰后的反应速率：加快；原因：二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，能降低反应的活化能，提高反应速率，且自身的质量和化学性质在反应前后不变。 ③ 碳酸氢钠与胃酸反应的计算： 化学方程式：NaHCO₃ + HCl = NaCl + CO₂↑ + H₂O； 服用NaHCO₃的总物质的量：n(NaHCO₃)=（0.5g/片×2片）÷84g/mol≈0.0119mol； 由化学方程式可知，n(HCl)=n(NaHCO₃)≈0.0119mol； 消耗HCl的质量：m(HCl)=0.0119mol×36.5g/mol≈0.434g≈0.43g。 3. 医药应用与鉴别实验 ① 非金属化合物在医药中的应用： 例1：氧气（O₂），性质：支持呼吸，用途：用于急救病人（如呼吸衰竭、缺氧性脑病），为人体提供代谢所需的氧气，维持生命活动； 例2：盐酸（HCl），性质：酸性、腐蚀性，用途：医药合成（如制备盐酸普鲁卡因等药物），调节胃液酸度（治疗胃酸缺乏症），清洗伤口（溶解坏死组织）； 例3：“84消毒液”（有效成分为NaClO），性质：强氧化性，用途：环境消毒（如医院病房、医疗器械的消毒），杀灭细菌、病毒等微生物，预防交叉感染； 例4：干冰（固态CO₂），性质：升华吸热，用途：冷冻治疗（如治疗尖锐湿疣、鸡眼），通过低温使病变组织坏死脱落。 ② 验证次氯酸漂白性的实验设计： 实验原理：Cl₂ + H₂O = HCl + HClO，HClO具有漂白性，能使有色布条褪色，而盐酸无漂白性； 仪器：试管、胶头滴管、有色布条（如红布条）、氯气、蒸馏水、稀盐酸； 步骤：1. 取两支相同的试管，分别加入一小块干燥的有色布条，编号为1、2；2. 向试管1中通入少量氯气，观察布条颜色变化；3. 向试管2中滴加少量稀盐酸，观察布条颜色变化；4. 取另一支试管，加入一小块湿润的有色布条，通入少量氯气，观察颜色变化； 预期现象及结论：1. 试管1（干燥布条+氯气）：布条颜色无变化；2. 试管2（干燥布条+稀盐酸）：布条颜色无变化；3. 湿润布条+氯气：布条颜色褪色；结论：氯气本身无漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性。 ③ 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别实验： 实验步骤：1. 取两支试管，分别加入少量两种白色固体，编号为A、B；2. 向两支试管中分别加入少量蒸馏水，振荡至完全溶解；3. 向两支试管中分别滴加少量稀盐酸，观察现象；4. 另取两支试管，分别加入少量两种固体，加热试管，将产生的气体通入澄清石灰水，观察现象； 现象及结论： 滴加稀盐酸：立即产生大量气泡的是碳酸氢钠（NaHCO₃），反应方程式：NaHCO₃ + HCl = NaCl + CO₂↑ + H₂O；开始无气泡，后产生气泡的是碳酸钠（Na₂CO₃），反应方程式：Na₂CO₃ + HCl = NaCl + NaHCO₃（盐酸少量）、NaHCO₃ + HCl = NaCl + CO₂↑ + H₂O（盐酸过量）； 加热固体：产生的气体能使澄清石灰水变浑浊的是碳酸氢钠（2NaHCO₃ = Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O），无明显现象的是碳酸钠； 鉴别结论：根据上述现象可区分两种固体，快速鉴别可选用稀盐酸（观察气泡产生速率）。 学科网（北京）股份有限公司 $