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. 下列关于金属钠（Na）的说法，错误的是（ ） A. 金属钠质地柔软，密度比水小 B. 金属钠可用于制备氢氧化钠 C. 金属钠与水反应剧烈，生成氢气和氢氧化钠 D. 金属钠可直接用于医疗消毒 2. 下列金属化合物中，常用作抗酸药的是（ ） A. 氢氧化铝（Al(OH)₃） B. 氧化铁（Fe₂O₃） C. 氧化铜（CuO） D. 氧化钙（CaO） 3. 下列关于铁及其化合物的说法，正确的是（ ） A. 铁在空气中不易生锈 B. 硫酸亚铁（FeSO₄）可用于治疗缺铁性贫血 C. 氧化铁（Fe₂O₃）是黑色固体 D. 铁与稀盐酸反应生成FeCl₃和氢气 4. 下列金属氧化物中，属于两性氧化物的是（ ） A. 氧化钠（Na₂O） B. 氧化铝（Al₂O₃） C. 氧化镁（MgO） D. 氧化铁（Fe₂O₃） 5. 医用生理盐水的主要成分是氯化钠（NaCl），下列关于NaCl的说法，错误的是（ ） A. NaCl是电解质，在水溶液中能电离出Na⁺和Cl⁻ B. NaCl可维持人体体液渗透压 C. NaCl能与硝酸银溶液反应生成白色沉淀 D. NaCl可用于治疗胃酸过多 6. 下列关于碳酸钙（CaCO₃）的医药应用，说法正确的是（ ） A. 可用于制备补钙药物 B. 可用于伤口消毒 C. 可用于调节药物pH D. 可用于治疗高血压 7. 下列反应中，属于金属单质与酸反应的是（ ） A. 铝与稀硫酸反应 B. 氧化铜与盐酸反应 C. 氢氧化铁与硫酸反应 D. 碳酸钠与盐酸反应 8. 下列金属氢氧化物中，不溶于水但能溶于强酸的是（ ） A. 氢氧化钾（KOH） B. 氢氧化铜（Cu(OH)₂） C. 氢氧化钡（Ba(OH)₂） D. 氢氧化钠（NaOH） 9. 临床检验中，用于鉴定Cl⁻的试剂是硝酸银（AgNO₃）溶液，下列关于AgNO₃的说法，错误的是（ ） A. AgNO₃是盐类化合物 B. AgNO₃溶液呈酸性 C. AgNO₃见光易分解，需避光保存 D. AgNO₃可用于伤口消毒 10. 下列关于金属铝的说法，正确的是（ ） A. 铝的化学性质不活泼，不易被氧化 B. 铝能与强碱溶液反应生成氢气 C. 氧化铝（Al₂O₃）可用于制备铝制餐具 D. 铝的密度较大，可用于制造医疗器械 （二）填空题（每空2分，共20分） 1. 金属钠与水反应的化学方程式为______，反应现象为______（举一例）；钠的化合物氢氧化钠（NaOH）在医药中可用于______（举一例）。 2. 氢氧化铝（Al(OH)₃）是______性氢氧化物，既能与盐酸反应，也能与氢氧化钠溶液反应，分别写出反应方程式：______、______，其在医药中常用作______。 3. 硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O）俗称绿矾，其水溶液呈______性（因Fe²⁺水解），与氢氧化钠溶液反应生成______沉淀，反应方程式为______；FeSO₄在医药中可用于______。 4. 碳酸钙（CaCO₃）与盐酸反应的化学方程式为______，该反应可用于______（举一例医药应用）；氧化钙（CaO）与水反应生成______，该产物俗称熟石灰，可用于调节溶液pH。 5. 氯化钠（NaCl）与硝酸银溶液反应的离子方程式为______，生成的沉淀______（填“能”或“不能”）溶于稀硝酸，该反应可用于临床检验中的______鉴定。 （三）判断题（每题1分，共10分） 1. 金属镁燃烧时发出耀眼白光，可用于制造照明弹，但不能用于医药领域。（ ） 2. 氢氧化铝中和胃酸的作用温和，可用于治疗胃溃疡患者的胃酸过多。（ ） 3. 硫酸亚铁溶液易被氧化，储存时需密封，并可加入少量铁粉防止氧化。（ ） 4. 氧化铝是两性氧化物，既能与酸反应，也能与碱反应，可用于制备耐火材料。（ ） 5. 硝酸银溶液具有腐蚀性，使用时需佩戴防护手套和护目镜。（ ） 6. 金属铁在潮湿空气中易生锈，铁锈的主要成分是Fe₃O₄。（ ） 7. 氯化钙（CaCl₂）可用于制备补钙药物，因其能被人体吸收补充钙元素。（ ） 8. 氢氧化铜是蓝色沉淀，可用于检验葡萄糖中的醛基，在医药检验中有应用。（ ） 9. 金属铜具有良好的导电性和导热性，可用于制造医疗器械（如手术刀）。（ ） 10. 碳酸氢钠（NaHCO₃）和碳酸钙（CaCO₃）都能与胃酸反应，均可用于治疗胃酸过多。（ ） 二、提升题（共40分） （一）简答题（每题10分，共20分） 1. 请简述常见金属化合物的核心性质与化学性质，结合氢氧化铝的抗酸原理、硫酸亚铁的补铁机制分析其在医药卫生领域的价值，说明使用这些物质时的注意事项，列举至少一例相关物质的临床应用场景。 2. 结合医药卫生类专业，分析“金属盐类在临床检验中的应用”，以硝酸银检验Cl⁻、氯化钡检验SO₄²⁻（需盐酸酸化）、氢氧化铜检验葡萄糖为例，写出相关反应的离子方程式（或化学方程式），说明检验原理与操作要点，解释为何这些金属化合物能用于特定离子或物质的鉴定，对比不同检验方法的适用场景。 （二）综合分析题（每题10分，共20分） 1. 常见金属单质及其化合物在医药领域的应用广泛，结合专业需求回答下列问题： （1）某医院需配制500 mL 0.9%的生理盐水（密度1.005 g/cm³）用于静脉输液，计算需要氯化钠固体的质量和蒸馏水的体积（写出计算过程），说明生理盐水的作用（维持体液渗透压），分析若配制的生理盐水浓度偏高（如1.2%）对患者的危害； （2）临床治疗缺铁性贫血时，常用硫酸亚铁缓释片（主要成分FeSO₄·7H₂O），计算每片含FeSO₄·7H₂O 0.3 g的缓释片中铁元素的质量（Fe摩尔质量56 g/mol，FeSO₄·7H₂O摩尔质量278 g/mol），说明硫酸亚铁溶液易被氧化的原因（Fe²⁺具有还原性），写出Fe²⁺被氧气氧化为Fe³⁺的离子方程式，分析储存该药物时的注意事项； （3）氢氧化铝凝胶用于缓解胃酸过多，写出氢氧化铝与胃酸（HCl）反应的离子方程式，对比氢氧化铝与碳酸氢钠（NaHCO₃）抗酸药的作用特点（起效速度、持续时间、不良反应），分析肾功能不全者为何需慎用含铝抗酸药； （4）临床检验中，用氢氧化铜悬浊液检验尿液中的葡萄糖，写出该反应的化学方程式（葡萄糖含醛基，与氢氧化铜反应生成砖红色沉淀），说明检验的操作步骤（如加热条件），分析若尿液中不含葡萄糖会出现什么现象，该检验在糖尿病诊断中的意义； （5）某药物制剂中含有Ca²⁺，需通过离子反应鉴定，选用草酸铵（(NH₄)₂C₂O₄）溶液作为试剂，写出该反应的离子方程式，说明生成沉淀的颜色，分析鉴定时需控制溶液pH为酸性的原因（排除CO₃²⁻干扰），写出CO₃²⁻与草酸铵反应的离子方程式。 2. 结合金属单质及其化合物知识与医药卫生实际，回答下列问题： （1）为什么铝制餐具不能长时间盛放酸性或碱性食物？写出铝与盐酸、氢氧化钠溶液反应的化学方程式，分析反应产物对人体的危害，说明使用铝制餐具的安全注意事项，对比铝制与不锈钢餐具的适用场景； （2）碳酸钙是常用的补钙药物，写出碳酸钙的电离方程式，分析碳酸钙在胃酸（HCl）中的溶解机制（结合化学方程式），说明碳酸钙作为补钙药的优势，对比碳酸钙与葡萄糖酸钙（Ca(C₆H₁₁O₇)₂）的吸收特点； （3）某实验室用硝酸银溶液配制0.1 mol/L的硝酸银标准溶液250 mL，用于临床检验，计算需要硝酸银固体的质量（AgNO₃摩尔质量170 g/mol），说明配制时需在棕色容量瓶中进行的原因，分析若硝酸银溶液见光分解会对检验结果产生什么影响（如鉴定Cl⁻时）； （4）金属铁在人体代谢中具有重要作用，写出铁离子（Fe³⁺）与血红蛋白结合的机制（简单说明），分析缺铁会导致贫血的原因，说明补充铁元素时为何常选用亚铁盐（如FeSO₄）而非铁盐（如FeCl₃），解释服用铁剂时可同时服用维生素C的原因； （5）设计实验验证“硫酸亚铁溶液的还原性”，以硫酸亚铁溶液、氯水、KSCN溶液为例，写出实验方案、预期现象与结论，说明该实验结论在硫酸亚铁药物储存中的指导意义（如如何防止氧化变质）。 参考答案 一、基础题 （一）选择题 1. D 2. A 3. B 4. B 5. D 6. A 7. A 8. B 9. D 10. B （二）填空题 1. 2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂↑；钠浮在水面上（或剧烈反应产生气泡、溶液变红等）；调节药物pH（或作为某些药物的溶剂） 2. 两；Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O；Al(OH)₃ + NaOH = NaAlO₂ + 2H₂O；抗酸药 3. 酸；氢氧化亚铁（Fe(OH)₂）；FeSO₄ + 2NaOH = Fe(OH)₂↓ + Na₂SO₄；治疗缺铁性贫血 4. CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O；制备补钙药物（或中和胃酸）；氢氧化钙（Ca(OH)₂） 5. Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓；不能；Cl⁻（氯离子） （三）判断题 1. × 2. √ 3. √ 4. √ 5. √ 6. × 7. × 8. √ 9. × 10. √ 二、提升题 （一）简答题 1. 常见金属化合物的性质、医药应用与注意事项： ① 核心性质： 氢氧化铝（Al(OH)₃）：白色胶状沉淀，两性氢氧化物，能与酸、碱反应，中和胃酸能力温和； 硫酸亚铁（FeSO₄·7H₂O）：浅绿色晶体，易溶于水，Fe²⁺具有还原性，易被氧化为Fe³⁺，水溶液因水解呈酸性； 氯化钠（NaCl）：白色晶体，易溶于水，强电解质，电离出Na⁺和Cl⁻，维持体液渗透压。 ② 化学性质与医药应用： 氢氧化铝抗酸原理：Al(OH)₃ + 3HCl = AlCl₃ + 3H₂O，中和胃酸中的H⁺，降低胃液酸度，用于治疗胃酸过多、胃溃疡； 硫酸亚铁补铁机制：Fe²⁺被人体吸收后，参与血红蛋白合成，补充人体所需铁元素，用于治疗缺铁性贫血。 ③ 注意事项： 氢氧化铝：长期服用可能导致便秘，肾功能不全者慎用（铝离子排泄受阻）； 硫酸亚铁：易被氧化变质（生成Fe³⁺，降低药效），储存时需密封，可加入少量铁粉防止氧化；服用时避免与浓茶同服（浓茶中鞣酸与Fe²⁺结合，影响吸收）； 氯化钠：过量摄入可能导致高血压，临床输液时需严格控制浓度（0.9%为等渗溶液）。 ④ 临床应用场景：氢氧化铝凝胶用于缓解胃酸过多引起的胃痛、反酸；硫酸亚铁缓释片用于缺铁性贫血患者的长期补铁治疗；生理盐水用于脱水患者的静脉补液，维持体液平衡。 2. 金属盐类在临床检验中的应用： ① 硝酸银检验Cl⁻： 离子方程式：Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓； 检验原理：Ag⁺与Cl⁻结合生成不溶于稀硝酸的白色沉淀，通过沉淀生成判断Cl⁻存在； 操作要点：取少量样品溶液，加入稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，观察是否生成白色沉淀； 适用场景：临床检验尿液、血液中的Cl⁻，辅助诊断电解质紊乱。 ② 氯化钡检验SO₄²⁻（盐酸酸化）： 离子方程式：Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓； 检验原理：盐酸酸化排除CO₃²⁻、SO₃²⁻等干扰，Ba²⁺与SO₄²⁻生成不溶于酸的白色沉淀； 操作要点：样品溶液中先加过量稀盐酸，无沉淀后滴加氯化钡溶液，观察沉淀生成； 适用场景：药物制剂中SO₄²⁻的限量检测。 ③ 氢氧化铜检验葡萄糖： 化学方程式：CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH = CH₂OH(CHOH)₄COONa + Cu₂O↓ + 3H₂O； 检验原理：葡萄糖含醛基（-CHO），能与新制氢氧化铜悬浊液在加热条件下反应生成砖红色Cu₂O沉淀； 操作要点：取少量尿液样品，加入新制氢氧化铜悬浊液，加热至沸腾，观察沉淀颜色； 适用场景：糖尿病患者尿液中葡萄糖的定性检测，辅助诊断糖尿病。 ④ 应用优势：金属离子（Ag⁺、Ba²⁺、Cu²⁺）与待检测离子或官能团反应具有特异性，生成的沉淀具有特征颜色或溶解性，便于观察判断，操作简便、快速，适用于临床快速检验。 （二）综合分析题 1. 金属化合物在医药领域的应用分析： （1）生理盐水配制与危害：① 计算过程：NaCl固体质量m = 500 mL × 1.005 g/cm³ × 0.9% ≈ 4.52 g；蒸馏水质量 = 500 mL × 1.005 g/cm³ 4.52 g ≈ 498 g，体积V ≈ 498 mL；② 作用：0.9% NaCl溶液与人体血液渗透压一致，可维持红细胞正常形态，补充水分和电解质；③ 浓度偏高危害：溶液渗透压高于血液，红细胞内水分渗出，导致红细胞皱缩、破裂（溶血），引发头晕、恶心、肾功能损伤。 （2）硫酸亚铁缓释片计算与储存：① 铁元素质量m = 0.3 g × (56/278) ≈ 0.06 g（60 mg）；② 氧化原因：Fe²⁺具有还原性，易被空气中O₂氧化；③ 离子方程式：4Fe²⁺ + O₂ + 4H⁺ = 4Fe³⁺ + 2H₂O；④ 储存注意事项：密封保存在阴凉干燥处，避免光照和氧气接触；加入少量铁粉作为抗氧化剂；避免与碱性药物同存（防止Fe²⁺水解生成沉淀）。 （3）氢氧化铝抗酸药对比：① 离子方程式：Al(OH)₃ + 3H⁺ = Al³⁺ + 3H₂O；② 作用特点对比：氢氧化铝起效慢、持续时间长，中和胃酸温和，无气体产生（避免腹胀）；碳酸氢钠起效快、持续时间短，产生CO₂气体（可能导致腹胀）；③ 肾功能不全者慎用原因：铝离子主要通过肾脏排泄，肾功能不全时铝离子蓄积，可能导致铝中毒（如骨软化、神经系统损伤）。 （4）葡萄糖检验与诊断：① 化学方程式：CH₂OH(CHOH)₄CHO + 2Cu(OH)₂ + NaOH = CH₂OH(CHOH)₄COONa + Cu₂O↓ + 3H₂O；② 操作步骤：1. 配制新制氢氧化铜悬浊液（硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液按比例混合，NaOH过量）；2. 取少量尿液样品与悬浊液混合，加热至沸腾；3. 观察沉淀颜色；③ 无葡萄糖现象：无砖红色沉淀，溶液保持蓝色；④ 诊断意义：若出现砖红色沉淀，说明尿液中含葡萄糖，提示可能患有糖尿病，需进一步检测血糖确诊。 （5）Ca²⁺鉴定与干扰：① 离子方程式：Ca²⁺ + C₂O₄²⁻ = CaC₂O₄↓；② 沉淀颜色：白色；③ 酸性条件原因：排除CO₃²⁻干扰，CO₃²⁻在酸性条件下生成CO₂和H₂O，不与C₂O₄²⁻反应；④ CO₃²⁻反应离子方程式：CO₃²⁻ + Ca²⁺ = CaCO₃↓。 2. 金属化合物与医药卫生实际应用分析： （1）铝制餐具的使用限制：① 反应方程式：2Al + 6HCl = 2AlCl₃ + 3H₂↑；2Al + 2NaOH + 2H₂O = 2NaAlO₂ + 3H₂↑；② 危害：AlCl₃、NaAlO₂等产物被人体摄入后，长期蓄积可能导致铝中毒，损伤神经系统和骨骼；③ 安全注意事项：避免长时间盛放酸性（如醋、果汁）或碱性（如肥皂水、纯碱溶液）食物；使用后及时清洗，避免残留食物腐蚀餐具；④ 适用场景对比：铝制餐具轻便、导热性好，适用于盛放中性食物（如米饭、馒头）；不锈钢餐具耐酸耐碱，适用于盛放各类食物，更适合餐饮行业和家庭日常使用。 （2）碳酸钙补钙药物分析：① 电离方程式：CaCO₃ = Ca²⁺ + CO₃²⁻；② 溶解机制：CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + CO₂↑ + H₂O，胃酸中的HCl溶解碳酸钙，释放Ca²⁺被人体吸收；③ 优势：含钙量高（约40%），价格低廉，中和胃酸时产生的CO₂较少，副作用小；④ 吸收特点对比：碳酸钙需在胃酸中溶解，吸收依赖胃酸分泌，适合胃酸分泌正常者；葡萄糖酸钙水溶性好，无需胃酸辅助溶解，吸收更温和，适合胃酸分泌不足者（如老年人）。 （3）硝酸银标准溶液配制：① 固体质量m = 0.1 mol/L × 0.25 L × 170 g/mol = 4.25 g；② 棕色容量瓶原因：硝酸银见光易分解（2AgNO₃ = 2Ag + 2NO₂↑ + O₂↑），棕色瓶避光防止分解；③ 分解影响：硝酸银分解后浓度降低，鉴定Cl⁻时生成的AgCl沉淀量减少，可能导致误判（如低估Cl⁻浓度）。 （4）铁元素代谢与补铁：① 结合机制：Fe³⁺与血红蛋白中的卟啉环结合，形成氧合血红蛋白，参与氧气运输；② 贫血原因：缺铁导致血红蛋白合成不足，血液携氧能力下降，引发缺铁性贫血；③ 选用亚铁盐原因：Fe²⁺更易被人体肠道吸收，Fe³⁺氧化性强，对肠道黏膜有刺激性，且吸收效率低；④ 维生素C的作用：维生素C具有还原性，能将食物中或铁剂中的Fe³⁺还原为Fe²⁺，促进铁元素吸收。 （5）硫酸亚铁还原性实验设计：① 实验方案：1. 取2 mL硫酸亚铁溶液于试管中，滴加2滴KSCN溶液，观察颜色（无明显变化）；2. 向试管中逐滴加入氯水，振荡，观察颜色变化；3. 记录实验现象并分析；② 预期现象：加入氯水后，溶液变为血红色；③ 结论：氯水具有氧化性，将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，证明硫酸亚铁溶液具有还原性；④ 储存指导意义：储存时需隔绝氧气，可加入少量铁粉（Fe + 2Fe³⁺ = 3Fe²⁺），防止Fe²⁺氧化为Fe³⁺，确保药物药效。 学科网（北京）股份有限公司 $