4-2 常见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 第二节 常见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. 下列关于金属单质的物理性质，说法错误的是（ ） A. 大多数金属具有金属光泽、良好的导电性和导热性 B. 铁、铝等金属具有延展性，可制成导线或板材 C. 金属的密度都较大，熔点都较高 D. 铜是紫红色金属，常温下为固体 2. 下列金属中，活动性最强的是（ ） A. 铁（Fe） B. 钠（Na） C. 铜（Cu） D. 铝（Al） 3. 医药中常用的“胃舒平”主要成分为氢氧化铝[Al(OH)₃]，其治疗胃酸过多的原理是利用氢氧化铝的（ ） A. 酸性 B. 碱性 C. 氧化性 D. 还原性 4. 下列化合物中，属于金属氧化物的是（ ） A. CO₂ B. MgO C. H₂O D. H₂SO₄ 5. 下列关于铁及其化合物的说法，正确的是（ ） A. 铁在空气中燃烧生成Fe₂O₃ B. 硫酸亚铁（FeSO₄）可用于治疗缺铁性贫血 C. 铁制品生锈的主要原因是与氧气发生化合反应 D. Fe³⁺的溶液呈浅绿色，Fe²⁺的溶液呈黄色 6. 下列反应中，属于金属单质与酸反应的是（ ） A. 2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂↑ B. CuO + H₂SO₄ = CuSO₄ + H₂O C. NaOH + HCl = NaCl + H₂O D. CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O 7. 人体体液中含量最多的金属离子是（ ） A. K⁺ B. Na⁺ C. Ca²⁺ D. Mg²⁺ 8. 下列关于碳酸钙（CaCO₃）的说法，错误的是（ ） A. 碳酸钙是大理石、石灰石的主要成分 B. 碳酸钙能与盐酸反应，可用于治疗胃酸过多 C. 碳酸钙难溶于水，属于盐类化合物 D. 碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳 9. 下列物质中，不能与氢氧化钠溶液反应的金属单质是（ ） A. Al B. Fe C. Zn D. Na 10. 医药中使用的葡萄糖酸钙（Ca(C₆H₁₁O₇)₂），其主要用途是（ ） A. 补充人体所需的钙元素 B. 调节胃液酸度 C. 消毒杀菌 D. 缓解胃酸过多 11. 下列关于金属腐蚀的说法，错误的是（ ） A. 金属腐蚀的本质是金属原子失去电子被氧化 B. 铁制品在潮湿空气中更容易生锈 C. 医疗器械中的不锈钢不易腐蚀，因为其表面形成了致密氧化膜 D. 金属腐蚀只会造成资源浪费，对人体健康无影响 （二）填空题（每空2分，共28分） 1. 常见的金属单质有______、______、______、______等，金属的化学性质主要表现为______性，能与氧气、酸、某些盐溶液等发生反应。 2. 钠是______色金属，密度比水______，化学性质活泼，常温下能与氧气反应生成______（填化学式），加热时生成______（填化学式）；钠的化合物中，碳酸氢钠（NaHCO₃）俗称______，可用于治疗______。 3. 铝是地壳中含量最多的金属元素，铝的氧化物（Al₂O₃）是______性氧化物，既能与酸反应，又能与碱反应；氢氧化铝[Al(OH)₃]是______性氢氧化物，在医药中常用作______药。 4. 铁的氧化物有FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄，其中______是赤铁矿的主要成分，颜色为______色；硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O）俗称______，是治疗______的常用药物。 5. 人体中的金属离子对维持正常生理功能至关重要，如Na⁺和K⁺维持______平衡，Ca²⁺维持骨骼和牙齿的坚硬，Mg²⁺参与酶的催化反应。 6. 金属活动性顺序为：K、Ca、Na、______、Al、Zn、Fe、Sn、Pb、(H)、Cu、Hg、Ag、Pt、Au；排在______前面的金属能与稀盐酸、稀硫酸反应生成氢气。 （三）判断题（每题1分，共9分，对的打“√”，错的打“×”） 1. 所有金属都能与稀盐酸反应生成氢气。（ ） 2. 氢氧化铝能中和胃酸，且对胃黏膜无刺激，适合长期服用。（ ） 3. 铁制品生锈后，铁锈的主要成分是Fe₃O₄，能保护内部的铁不被进一步腐蚀。（ ） 4. 钠的化学性质非常活泼，通常保存在煤油中，防止与空气、水反应。（ ） 5. 碳酸钙难溶于水，但能溶于胃酸，因此可作为补钙剂。（ ） 6. 铝制容器不能盛放浓盐酸，因为铝会与盐酸反应被腐蚀。（ ） 7. 硫酸铜溶液呈蓝色，可用于配制农药，但不能用于医药消毒。（ ） 8. 金属离子在体液中浓度过高或过低都会影响人体健康，如血钙过高会导致结石。（ ） 9. 置换反应是指一种金属与另一种金属的盐溶液反应，生成新的金属和新的盐。（ ） 二、提升题（共30分） 简答题与探究题（每题10分，共30分） 1. ① 简述钠、铝、铁三种金属的主要化学性质及对应的医药应用（每种金属至少1例）；② 写出下列反应的化学方程式，并注明反应类型：a. 铝与稀盐酸反应；b. 氢氧化铝与胃酸（HCl）反应；c. 铁与硫酸铜溶液反应；d. 碳酸钙高温分解；③ 分析为什么铝制容器不能盛放碱性溶液（如NaOH溶液），写出相关化学方程式，并说明在医药器械使用中的注意事项。 2. ① 设计实验鉴别三种无色溶液：氯化铝溶液、氯化亚铁溶液、氯化钠溶液（写出实验原理、仪器、步骤、预期现象及结论）；② 医药中常用硫酸亚铁（FeSO₄）作为补铁剂，但若储存不当，Fe²⁺易被氧化为Fe³⁺而失效。请分析Fe²⁺被氧化的原因，提出防止硫酸亚铁溶液变质的措施（至少2种）；若要检验某硫酸亚铁溶液是否变质，可选用什么试剂？写出相关反应的离子方程式；③ 某补钙剂的主要成分为碳酸钙，每片含CaCO₃ 1.0g，计算每片补钙剂中钙元素的质量，若成人每天需补充钙元素0.8g，需服用该补钙剂多少片（Ca的相对原子质量为40，C为12，O为16）。 3. ① 分析常见金属及其化合物在医药领域的应用（至少3例，如氢氧化铝抗酸、硫酸亚铁补铁、葡萄糖酸钙补钙），结合具体例子说明其性质与用途的关系；② 现有两种黑色粉末：铁粉（Fe）和氧化铜（CuO），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；③ 人体血液中含有Fe²⁺，它能与氧气结合形成血红蛋白，运输氧气。若人体缺铁，会导致缺铁性贫血。请分析补铁剂（如硫酸亚铁）在体内的作用机制，说明为什么不能与浓茶同服（浓茶中含鞣酸）。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. C 2. B 3. B 4. B 5. B 6. A 7. B 8. B 9. B 10. A 11. D （二）填空题 1. 钠（Na）；铝（Al）；铁（Fe）；铜（Cu）（或钙（Ca）、镁（Mg）等合理答案）；还原 2. 银白；小；Na₂O；Na₂O₂；小苏打；胃酸过多 3. 两；两；抗酸（或中和胃酸） 4. Fe₂O₃；红棕；绿矾；缺铁性贫血 5. 体液渗透压（或电解质） 6. Mg；H（氢） （三）判断题 1. × 2. ×（长期服用可能导致便秘、铝在体内蓄积） 3. ×（铁锈主要成分为Fe₂O₃·xH₂O，疏松易脱落，不能保护内部铁） 4. √ 5. √ 6. √ 7. ×（硫酸铜溶液可用于外用消毒，如治疗真菌性皮肤病） 8. √ 9. ×（置换反应还包括金属与酸的反应等） 二、提升题 1. 性质与应用分析 ① 主要化学性质及医药应用： 钠（Na）：化学性质活泼，易与水、氧气反应；医药应用：其化合物碳酸氢钠（NaHCO₃）具有碱性，能中和胃酸，用于治疗胃酸过多；氯化钠（NaCl）是生理盐水的主要成分，维持人体体液渗透压。 铝（Al）：具有两性，能与酸、碱反应；医药应用：氢氧化铝[Al(OH)₃]为两性氢氧化物，能中和胃酸（不溶于水，中和速率温和），用于缓解胃酸过多，保护胃黏膜。 铁（Fe）：具有还原性，能与酸、某些盐反应；医药应用：硫酸亚铁（FeSO₄）中的Fe²⁺可补充人体所需铁元素，用于治疗缺铁性贫血，参与血红蛋白合成。 ② 化学方程式及反应类型： a. 铝与稀盐酸反应：2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂↑，反应类型：置换反应（或氧化还原反应）； b. 氢氧化铝与盐酸反应：Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O，反应类型：复分解反应（或中和反应）； c. 铁与硫酸铜溶液反应：Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu，反应类型：置换反应； d. 碳酸钙高温分解：CaCO₃ 高温 CaO + CO₂↑，反应类型：分解反应。 ③ 铝制容器不能盛放碱性溶液的原因： 原因：铝能与碱性溶液（如NaOH）反应，生成偏铝酸钠（NaAlO₂）和氢气，导致容器被腐蚀； 化学方程式：2Al + 2NaOH + 2H₂O = 2NaAlO₂ + 3H₂↑； 医药器械注意事项：医药中使用的铝制器械（如铝制注射器、医疗器械配件），不能接触碱性消毒溶液（如氢氧化钠溶液、“84消毒液”），避免腐蚀导致器械损坏或金属离子溶出污染药物。 2. 实验设计与计算 ① 鉴别三种溶液的实验设计： 实验原理：氯化亚铁（FeCl₂）溶液呈浅绿色，可通过颜色直接鉴别；氯化铝（AlCl₃）溶液能与氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀，且沉淀能溶于过量NaOH；氯化钠（NaCl）与NaOH不反应； 仪器：试管、胶头滴管、氢氧化钠溶液、表面皿； 步骤：1. 观察三种溶液的颜色，记录现象；2. 取两支试管，分别加入少量无色溶液（排除氯化亚铁），编号为A、B；3. 向A、B试管中逐滴加入NaOH溶液，观察沉淀生成及溶解情况； 预期现象及结论：1. 呈浅绿色的溶液是氯化亚铁溶液；2. 加入NaOH溶液后生成白色沉淀，继续滴加NaOH溶液，沉淀溶解的是氯化铝溶液；3. 加入NaOH溶液后无明显现象的是氯化钠溶液。 ② 硫酸亚铁变质相关分析： Fe²⁺被氧化的原因：Fe²⁺具有还原性，易被空气中的氧气氧化为Fe³⁺（4Fe²⁺ + O₂ + 2H₂O = 4Fe(OH)₃↓ 或 4Fe²⁺ + O₂ + 4H⁺ = 4Fe³⁺ + 2H₂O）； 防变质措施：1. 储存时密封保存，隔绝空气；2. 向溶液中加入少量铁粉（Fe + 2Fe³⁺ = 3Fe²⁺），还原生成的Fe³⁺；3. 加入少量稀硫酸，抑制Fe²⁺水解，减少氧化机会； 检验变质的试剂：KSCN溶液（硫氰化钾溶液）；离子方程式：Fe³⁺ + 3SCN⁻ = Fe(SCN)₃（血红色溶液）；若溶液变红，说明已变质。 ③ 补钙剂计算： 每片CaCO₃中钙元素的质量：m(Ca)=1.0g×（40/100）×100%=0.4g； 每天需服用的片数：0.8g÷0.4g/片=2片。 3. 医药应用与鉴别实验 ① 金属化合物在医药中的应用： 例1：氢氧化铝[Al(OH)₃]，性质：两性氢氧化物，能与胃酸（HCl）中和，且不溶于水、中和速率温和；用途：作为抗酸药，缓解胃酸过多引起的胃痛、烧心，保护胃黏膜（避免强酸刺激）； 例2：硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O），性质：Fe²⁺能被人体吸收，参与血红蛋白合成；用途：治疗缺铁性贫血，补充人体所需铁元素，改善血红蛋白运输氧气的能力； 例3：葡萄糖酸钙（Ca(C₆H₁₁O₇)₂），性质：易溶于水，能电离出Ca²⁺，人体易吸收；用途：补充钙元素，预防或治疗钙缺乏症（如骨质疏松、佝偻病），维持骨骼和牙齿健康； 例4：氯化钠（NaCl），性质：能维持人体体液渗透压和电解质平衡；用途：配制生理盐水（0.9%），用于静脉输液、伤口冲洗，补充脱水患者的电解质。 ② 铁粉与氧化铜的鉴别实验： 实验步骤：1. 取两支试管，分别加入少量两种黑色粉末，编号为A、B；2. 向两支试管中分别加入适量稀盐酸，振荡，观察现象；3. 另取两支试管，分别加入少量粉末，通入氢气并加热，观察产物颜色； 现象及结论： 方法一（加稀盐酸）：有气泡产生、溶液呈浅绿色的是铁粉（Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑）；无气泡产生、溶液呈蓝色的是氧化铜（CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O）； 方法二（氢气还原）：黑色粉末变为银白色、试管壁有水珠的是氧化铜（CuO + H₂ =Cu + H₂O）；黑色粉末变为黑色（无明显颜色变化）、试管壁有水珠的是铁粉（无反应，或Fe与H₂不反应）； 相关化学方程式：Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑；CuO + 2HCl = CuCl₂ + H₂O；CuO + H₂ =Cu + H₂O。 ③ 补铁剂作用机制及与浓茶同服的危害： 作用机制：硫酸亚铁中的Fe²⁺被人体吸收后，进入骨髓，参与血红蛋白的合成；血红蛋白中的Fe²⁺能与氧气结合，将氧气从肺部运输到全身组织细胞，同时将代谢产生的CO₂运输回肺部排出；补充Fe²⁺可缓解缺铁导致的血红蛋白合成不足，改善贫血症状； 与浓茶同服的危害：浓茶中含有的鞣酸会与Fe²⁺结合，生成不溶性的鞣酸亚铁沉淀，该沉淀无法被人体吸收，降低补铁剂的药效；同时，鞣酸还可能刺激胃肠道，引起恶心、呕吐等不适，因此服用补铁剂时需避免饮用浓茶。 学科网（北京）股份有限公司 $