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60分） （一）选择题（每题3分，共30分） 1. 下列金属单质中，属于人体必需微量元素的是（ ） A. 钠（Na） B. 铁（Fe） C. 钙（Ca） D. 钾（K） 2. 下列关于钠及其化合物的说法，错误的是（ ） A. 钠是活泼金属，常温下能与水剧烈反应生成NaOH和H₂ B. 碳酸钠（Na₂CO₃）可用于调节药物pH，也可作为抗酸药缓解胃酸过多 C. 氯化钠（NaCl）是生理盐水的主要成分，维持人体体液平衡 D. 过氧化钠（Na₂O₂）可用于呼吸面具中供氧，因其能与CO₂反应生成O₂ 3. 下列金属化合物中，可用于治疗缺铁性贫血的是（ ） A. Fe₂O₃ B. FeSO₄·7H₂O C. FeCl₃ D. Fe(OH)₃ 4. 下列关于钙及其化合物的说法，正确的是（ ） A. 碳酸钙（CaCO₃）难溶于水，不能作为补钙剂 B. 氢氧化钙（Ca(OH)₂）具有腐蚀性，可用于制作消毒石灰乳 C. 氯化钙（CaCl₂）溶液能与碳酸钠溶液反应生成沉淀，可用于静脉输液 D. 人体缺钙会导致贫血，补钙需多摄入碳酸钙含量高的食物 5. 下列反应中，属于置换反应的是（ ） A. 铁与稀盐酸反应生成FeCl₂和H₂ B. 氧化铁与盐酸反应生成FeCl₃和H₂O C. 氢氧化铝与盐酸反应生成AlCl₃和H₂O D. 硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成Cu(OH)₂沉淀和Na₂SO₄ 6. 医药中，氢氧化铝（Al(OH)₃）可作为抗酸药，其作用原理是（ ） A. 具有酸性，中和胃酸 B. 具有碱性，中和胃酸 C. 具有吸附性，吸附胃酸 D. 具有氧化性，破坏胃酸成分 7. 下列关于钾及其化合物的说法，错误的是（ ） A. 钾是人体必需的常量元素，维持心脏正常功能 B. 氯化钾（KCl）可用于治疗低钾血症，需严格控制剂量 C. 氢氧化钾（KOH）是强碱，具有强腐蚀性，不能用于医药 D. 钾的金属活动性比钠弱，常温下不与水反应 8. 下列金属化合物中，能与盐酸反应生成无色溶液的是（ ） A. CuO B. Fe₂O₃ C. ZnO D. Fe(OH)₃ 9. 临床中，用于缓解胃酸过多的药物不包括（ ） A. Al(OH)₃ B. NaHCO₃ C. CaCO₃ D. NaCl 10. 下列关于金属单质性质的说法，错误的是（ ） A. 大多数金属具有导电性、导热性和延展性 B. 铁在空气中易生锈，生成的铁锈主要成分是Fe₃O₄ C. 铝在空气中表面会形成一层致密的氧化膜，起到保护作用 D. 铜的化学性质较稳定，可用于制作医疗器械（如手术刀） （二）填空题（每空2分，共20分） 1. 人体必需的金属元素中，______维持体液渗透压和神经传导，______是血红蛋白的组成成分，______维持骨骼和牙齿的硬度，______参与心脏节律调节（填元素符号）。 2. 铁与稀盐酸反应的化学方程式为______，反应类型为______；该反应生成的FeCl₂溶液呈______色，若露置于空气中，Fe²⁺易被氧化为______，溶液颜色变为______色。 3. 氢氧化铝作为抗酸药，与胃酸（HCl）反应的化学方程式为______，该反应的特点是______，不会导致胃内pH急剧升高，安全性高。 4. 氯化钙（CaCl₂）溶液与碳酸钠溶液反应的离子方程式为______，生成的沉淀是______，因此临床静脉输液时，需避免两种溶液混合使用。 5. 钠在空气中燃烧的化学方程式为______，生成的______（填化学式）是淡黄色固体，可用于应急供氧；金属钠需保存在______中，防止与空气、水反应。 6. 氧化锌（ZnO）具有两性，既能与盐酸反应生成______和______，又能与氢氧化钠溶液反应生成______和______，因此可用于制作外用消炎药膏。 （三）判断题（每题1分，共10分） 1. 铁是人体必需的微量元素，过量摄入会导致铁中毒。（ ） 2. 生理盐水的浓度为0.9%，其中的NaCl能维持人体细胞内外的渗透压平衡。（ ） 3. 氢氧化铝与胃酸反应生成AlCl₃和H₂O，AlCl₃是弱电解质，不会被人体吸收。（ ） 4. 铜在潮湿空气中会生成铜绿（Cu₂(OH)₂CO₃），因此铜制医疗器械需定期消毒保养。（ ） 5. 钾的金属活动性比钠强，因此钾在自然界中以游离态存在。（ ） 6. 碳酸钙作为补钙剂，服用后在胃中与胃酸反应生成CaCl₂，便于人体吸收。（ ） 7. 铝的化学性质活泼，但由于表面氧化膜的保护，可用于制作炊具和医疗器械。（ ） 8. 过氧化钠与水反应生成NaOH和O₂，该反应可用于实验室制取氧气。（ ） 9. Fe³⁺的溶液呈黄色，Fe²⁺的溶液呈浅绿色，可通过颜色鉴别两种离子。（ ） 10. 临床中，低钾血症患者需静脉注射高浓度KCl溶液，快速补充钾离子。（ ） 二、提升题（共40分） （一）简答题（每题10分，共20分） 1. 请简述常见抗酸药（如Al(OH)₃、NaHCO₃、CaCO₃）的作用原理，结合化学方程式分析其优缺点，并说明医药中选择抗酸药的原则。 2. 结合医药卫生专业，列举三种常见金属化合物在临床中的应用（如FeSO₄、CaCO₃、Al(OH)₃），并分别解释其应用原理与化学性质的关联。 （二）综合分析题（每题10分，共20分） 1. 医药场景中，金属及其化合物的应用与安全性密切相关，请回答下列问题： （1）某患者服用补钙剂（主要成分为CaCO₃）后，出现腹胀、嗳气症状，写出CaCO₃与胃酸反应的化学方程式，并解释该症状产生的原因； （2）缺铁性贫血患者服用FeSO₄药物时，医生建议同时服用维生素C，说明维生素C的作用，并结合化学性质解释原因； （3）临床中，为何不能用Na₂CO₃代替NaHCO₃作为抗酸药？请从反应速率和产物角度分析； （4）某实验人员误将KCl溶液与AgNO₃溶液混合，生成白色沉淀，写出该反应的离子方程式，并说明若该反应发生在静脉输液中会造成什么危害； （5）铝制医疗器械使用时需避免与强酸、强碱接触，请分别写出铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式，并解释原因。 2. 结合金属性质与专业需求，回答下列问题： （1）人体血液中K⁺浓度过低会引发低钾血症，需补充KCl，为何不能口服浓KCl溶液，而需服用缓释片或稀释后静脉滴注？ （2）金属铁在空气中易生锈，而不锈钢（铁合金）不易生锈，说明不锈钢的防锈原理，并解释其在医疗器械制作中的优势； （3）氧化锌药膏可用于治疗皮炎、湿疹，写出ZnO与盐酸（模拟皮肤分泌物中的酸）反应的化学方程式，并说明其消炎止痒的原理； （4）某患者因胃酸过多服用Al(OH)₃凝胶，若同时服用含MgCl₂的药物，是否会影响药效？请说明原因； （5）临床急救中，过氧化钠可用于呼吸面具供氧，写出Na₂O₂与CO₂反应的化学方程式，并说明该反应在急救中的优势（从反应产物和条件角度分析）。 这份作业紧扣医药卫生类专业的学习与实操需求，既覆盖了常见金属单质及其化合物的核心知识点，又深度关联了药物治疗、临床急救、医疗器械使用等专业场景。如果需要补充金属离子的定量分析、拓展体内金属平衡紊乱的临床处理，或增加更多专业相关的综合推断题，欢迎随时告知，我会进一步优化完善。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. B 2. B 3. B 4. B 5. A 6. B 7. D 8. C 9. D 10. B （二）填空题 1. Na；Fe；Ca；K 2. Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑；置换反应；浅绿；Fe³⁺；黄 3. Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O；中和反应温和（或缓慢） 4. Ca²⁺ + CO₃²⁻ = CaCO₃↓；碳酸钙（或CaCO₃） 5. 2Na + O₂ = Na₂O₂；Na₂O₂；煤油（或石蜡油） 6. ZnCl₂；H₂O；Na₂ZnO₂；H₂O （三）判断题 1. √ 2. √ 3. × 4. √ 5. × 6. √ 7. √ 8. √ 9. √ 10. × 二、提升题 （一）简答题 1. 常见抗酸药的作用原理、优缺点及选择原则： ① 作用原理（化学方程式）： Al(OH)₃：Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O； NaHCO₃：NaHCO₃ + HCl = NaCl + CO₂↑ + H₂O； CaCO₃：CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O； ② 优缺点分析： Al(OH)₃：优点是中和反应温和，不产生气体，不会导致腹胀，能持续中和胃酸；缺点是起效较慢，过量服用可能引起便秘； NaHCO₃：优点是起效快，中和胃酸迅速；缺点是反应产生CO₂，导致腹胀、嗳气，且中和后生成的NaCl可能增加体液渗透压，高血压患者需慎用； CaCO₃：优点是中和能力强，持续时间长；缺点是反应产生CO₂，可能引发腹胀，过量服用可能导致高钙血症； ③ 选择原则：医药中选择抗酸药需综合考虑起效速度、中和能力、副作用、患者体质（如高血压、便秘患者）等因素；优先选择中和温和、副作用小的药物（如Al(OH)₃凝胶），避免长期使用单一药物，可交替使用不同类型抗酸药以减少副作用。 2. 金属化合物的临床应用及化学性质关联： ① 硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O）——治疗缺铁性贫血：原理：Fe²⁺是人体血红蛋白的重要组成成分，血红蛋白能运输氧气；服用后，FeSO₄在胃中溶解，Fe²⁺被人体吸收，补充体内铁元素，促进血红蛋白合成；化学性质关联：FeSO₄易溶于水，能电离出Fe²⁺，Fe²⁺具有还原性，需避免被氧化（如与维生素C同服），确保吸收效率； ② 碳酸钙（CaCO₃）——补钙剂：原理：Ca²⁺是维持人体骨骼和牙齿硬度的关键元素，缺钙会导致骨质疏松、佝偻病；服用后，CaCO₃与胃酸（HCl）反应生成可溶于水的CaCl₂，Ca²⁺被肠道吸收，补充体内钙储备；化学性质关联：CaCO₃难溶于水，但能与强酸反应生成可溶性钙盐，且中和胃酸时反应温和，不会损伤胃黏膜； ③ 氢氧化铝（Al(OH)₃）——抗酸药：原理：胃酸过多时，Al(OH)₃与HCl发生中和反应，降低胃酸浓度，缓解胃部灼烧感；化学性质关联：Al(OH)₃是两性氢氧化物，具有弱碱性，能与强酸反应，且反应速率缓慢，不会导致胃内pH急剧升高，避免引发碱中毒，同时生成的AlCl₃对人体毒性较低，安全性高。 （二）综合分析题 1. 医药场景中金属化合物应用与安全性分析： （1）碳酸钙与胃酸反应及腹胀原因：① 化学方程式：CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O；② 原因：反应生成CO₂气体，气体在胃内积聚，导致胃内压力升高，引发腹胀、嗳气症状，尤其是服用剂量较大时，气体产生增多，症状更明显； （2）维生素C的作用及原因：① 作用：维生素C能防止Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，提高FeSO₄的吸收效率；② 原因：Fe²⁺具有还原性，易被空气中的氧气或胃内的氧化剂氧化为Fe³⁺，Fe³⁺不易被人体吸收；维生素C是还原性物质，能与Fe³⁺发生氧化还原反应，将Fe³⁺还原为Fe²⁺，维持Fe²⁺的活性，确保其被吸收； （3）不能用Na₂CO₃代替NaHCO₃的原因：① 反应速率：Na₂CO₃与HCl反应速率过快，瞬间生成大量CO₂气体，导致胃内压力急剧升高，引发剧烈腹胀、胃痛，甚至可能导致胃穿孔；② 产物：Na₂CO₃碱性较强，中和胃酸后可能导致胃内pH过高，破坏胃内正常酸性环境，影响消化酶活性；而NaHCO₃碱性较弱，反应温和，安全性更高； （4）KCl与AgNO₃反应及危害：① 离子方程式：Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓；② 危害：生成的AgCl沉淀是不溶性固体，若在静脉输液中发生，沉淀会堵塞输液管，导致输液不畅；若沉淀进入血液循环，可能形成血栓，堵塞血管（如脑血管、心血管），引发严重后果（如脑梗死、心肌梗死）； （5）铝与强酸、强碱的反应：① 与盐酸反应：2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂↑；② 与氢氧化钠溶液反应：2Al + 2NaOH + 2H₂O = 2NaAlO₂ + 3H₂↑；③ 原因：铝是两性金属，能与强酸、强碱反应生成可溶性盐和氢气，反应会腐蚀铝制医疗器械的表面，破坏其结构，同时生成的氢气若在体内产生，可能引发气栓，因此使用时需避免接触强酸、强碱。 2. 金属性质与专业需求综合分析： （1）不能口服浓KCl溶液的原因：① 浓KCl溶液中K⁺浓度极高，K⁺是维持心脏节律的关键离子，浓度过高会导致心肌细胞动作电位异常，引发心律失常、心跳骤停，甚至死亡；② 口服浓KCl溶液会强烈刺激胃肠道黏膜，导致恶心、呕吐、腹痛、腹泻，严重时引发消化道出血；因此需服用缓释片（缓慢释放K⁺）或稀释后静脉滴注（控制浓度和滴速），确保K⁺浓度缓慢升高，符合人体生理调节规律； （2）不锈钢的防锈原理及优势：① 防锈原理：不锈钢是铁与铬、镍等金属的合金，铬在空气中易氧化，在金属表面形成一层致密的氧化膜（Cr₂O₃），该氧化膜能阻止铁与氧气、水接触，避免铁生锈；② 优势：相比纯铁，不锈钢具有良好的耐腐蚀性，不易生锈，能保持医疗器械的清洁卫生，避免生锈产物（如Fe₂O₃）污染伤口，引发感染；同时不锈钢硬度高、韧性好，适合制作手术刀、镊子等医疗器械； （3）氧化锌与盐酸反应及消炎原理：① 化学方程式：ZnO + 2HCl = ZnCl₂ + H₂O；② 消炎止痒原理：ZnO具有弱碱性，能中和皮肤分泌物中的酸性物质，缓解皮肤瘙痒、红肿；同时ZnCl₂具有收敛作用，能减少皮肤渗出液，促进炎症消退，因此可用于治疗皮炎、湿疹等皮肤疾病； （4）Al(OH)₃与MgCl₂的相互影响：① 会影响药效；② 原因：Al(OH)₃是难溶性氢氧化物，在水中存在溶解平衡：Al(OH)₃ ⇌ Al³⁺ + 3OH⁻；MgCl₂在水中电离出Mg²⁺，Mg²⁺与OH⁻结合生成难溶性的Mg(OH)₂沉淀，使Al(OH)₃的溶解平衡正向移动，Al(OH)₃不断溶解，消耗OH⁻，导致其中和胃酸的能力下降，药效降低； （5）过氧化钠与CO₂反应及急救优势：① 化学方程式：2Na₂O₂ + 2CO₂ = 2Na₂CO₃ + O₂↑；② 优势：反应产物为O₂和Na₂CO₃，O₂能供给呼吸，缓解缺氧症状；Na₂CO₃是固体，不会对人体造成危害；反应条件温和，常温下即可进行，无需加热或催化剂，适合急救场景（如溺水、火灾现场）；同时，反应能消耗人体呼出的CO₂，避免CO₂积聚导致中毒，实现O₂与CO₂的循环，提高急救效率。 学科网（北京）股份有限公司 $