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12.2 化学元素与人体健康
一、选择题
1.紫薯营养丰富,含有淀粉、维生素C、铁、钙等。这里的“铁、钙”是指( )
A.原子 B.分子 C.元素 D.单质
2.缺乏铁元素会对人体造成的影响是( )
A.骨质疏松 B.龋齿 C.夜盲症 D.贫血
3.华雪的奶奶在散步时不小心摔倒造成了骨折,医生诊断华雪奶奶骨质疏松,则应补充的元素是( )
A.氟 B.锌 C.铁 D.钙
4.化学元素与人体健康紧密相关。为了预防甲状腺肿大应适当摄入的元素是( )
A.铁 B.锌 C.碘 D.钙
5.幼儿及青少年缺氟可能会患( )
A.佝偻病 B.贫血 C.甲状腺肿大 D.龋齿
6.白癜风患者在治疗过程中需要补铜,这里的“铜”指的是( )
A.单质 B.元素 C.分子 D.原子
7.为了防止佝偻病,青少年需要摄入的元素是( )
A.铁 B.钙 C.锌 D.碘
8.微量元素是按人体内总含量不到万分之一而质量不到人体质量的千分之一的四十多种元素,这些元素对人体健康和正常代谢起着非常重要的作用,下列元素肯定不是人体内微量元素的是( )
A.I B.Fe C.Ca D.Zn
9.人体所含元素根据含量的多少,可分为常量元素和微量元素,下列元素中属于常量元素的是( )
A.I B.Pb C.Ca D.Zn
10.加碘食盐中碘元素以碘酸根(IO3﹣)的形式存在.已知在酸性条件下,IO3﹣离子能跟碘离子(I﹣) 发生反应生成碘(I2).现提供下列实际生活中常见的物质:①食糖②食醋③碘化钾溶液④白酒⑤纯碱 ⑥淀粉,通过实验要证明加碘食盐中存在碘酸根离子,必须选用的试剂和物质是( )
A.①②③ B.①②⑤ C.①⑤⑥ D.②③⑥
二、填空题
11.空气中能供人体呼吸的气体是 ,人体中含量最高的金属元素是 。
12.某天然矿泉水标签(已破损)如下,请认真阅读后填空.
(1)标签中只有硫酸根离子符号被损毁,硫酸根离子的化学符号应该是 ;该天然矿泉水中含有多种溶质,其中可用于治疗胃酸过多症的一种常见物质的化学式为 .
(2)该天然矿泉水产地儿童智力发育较好可能与矿泉水中的 有关;该矿泉水显 性(填“酸”、“碱”或“中”) .
13.小明的午餐是大米、红烧肉、炒鸡蛋、高钙酸奶饮品,从营养合理搭配的角度看,你认为还应添加 (填一种食物)会更好。高钙酸奶中的“钙”是指钙 (填“单质”或“元素”)。老年人缺钙会引起的疾病是 。
14.奶制品中含有丰富的钙 (填“单质”“原子”或“元素”),儿童每日要摄取足够量的钙,才能避免引起 。
三、综合题
15.请用化学用语填空。
(1)人体中含量最高的金属元素是 ;
(2)铝制品具有很好的耐腐蚀性能,原因是其表面有一层致密的保护膜,该保护膜的成分是 (写化学式)。
(3)使用氢能源有利于实现“碳中和”。写出实验室制取氢气的化学方程式 。
16.2023年5月30日,神舟十六号载人飞船成功对接于空间站天和核心舱径向端口,三名航天员顺利进驻空间站。
(1)空间站实验舱使用的柔性三结砷化镓太阳能电池中含有镓(Ca)元素。金属镓由 (填“分子”、“原子”或“离子”)构成。
(2)航天员通过航天食品摄入优质蛋白质、补充钙元素。
①下列航天食品中,富含蛋白质的是 (填字母)
A.脱水米饭 B.酱牛肉 C.冻干草莓
②在人体中,钙元素属于 元素(填“常量”或“微量”)。
(3)制造飞船的某些机器零件使用了铝合金,铝合金属于 材料。铝具有很好的抗腐蚀性能,是因为铝在常温下就能与氧气发生反应,生成一层致密而坚固的保护膜,写出该反应的化学方程式: 。
17.“虎走留福,兔来送春”。春节是中国传统节日之一,春节的习俗凝聚着中华传统文化精华,让我们从化学视角认识春节习俗。
(1)扫尘埃。新春扫尘,以“净”迎新,用洗洁精能除去油污是利用其 作用。
(2)办年货。置办的年货中包括牛羊肉、甜橙、酥糖,其中蛋白质含量最高的是 。甜橙中含有钙、磷、铁等元素,人体缺铁易引起 。
(3)放爆竹。传统爆竹生产中常添加高氯酸钾来增强安全性,高氯酸钾中氯元素的化合价为 。
四、实验探究题
18.铁是现代化学工业的基础,人类进步所必不可少的金属材料.
(1)看图 回答,铁元素的原子序数为 ,相对原子质量为 .
亚铁离子 的核外电子数为 ,质子数为 .
(2)健康人体内,总量4~5g的铁元素主要以 (选填“单质”、“化合物”)形式存在,缺铁会患上 (填字母).
.骨质疏松 .甲状腺疾病 .贫血症 .侏儒症
(3)【实验一】兴趣小组通过图 实验研究铁的冶炼
试写出一氧化碳和氧化铁在高温下生成铁的化学反应方程式 ;
(4)实验一段时间后,观察到 处澄清石灰水变 ;
处红棕色固体变为黑色,小明将所得的黑色固体物质放入足量的稀硫酸中,发现有少量气泡.写出反应的化学方程式 ,说明黑色固体物质 (填字母).
.不含铁 .一定全部是铁 .含有铁
(5)【资料 】已知铁的氧化物均能逐步失去其中的氧,最终被还原为铁.
【资料 】实验研究表明:该实验得到是四氧化三铁与铁粉的混合物
【实验二】研究后兴趣小组用图 实验研究实验一所得黑色粉末中单质铁的质量分数
【资料 】氢氧化钠溶液和石灰水类似都可以与二氧化碳反应,但吸收能力比石灰水强
从安全与规范的角度考虑,装置 后面应连接 (选填装置序号)
19.利用数据传感技术比较铁丝和铁粉与足量稀盐酸反应的快慢。按图装置进行实验,倾斜锥形瓶,使10mL稀盐酸与固体充分接触,瓶内气压随时间的变化如图所示。
(1)m= 。
(2)反应的化学方程式是 。
(3)图中d点溶液中溶质为 (填化学式)。
(4)对比a、c点,能说明铁粉较铁丝反应更快的原因是 。
(5)使用铁强化酱油可预防贫血,铁属于人体所需的 (选填“常量或“微量”)元素。
五、计算题
20.钙是人体必需的常量元素,每日必须摄入足够量的钙。目前市场上的补钙药剂很多,如图是某种品牌的补钙药品的部分说明书。请回答下列问题并计算。
(1)人体缺钙易患 。
(2)如果按用量服用,通过服用此钙片,求每天摄入钙元素的质量。
(3)若每片钙片的质量为1g,求钙片中钙元素的质量分数。
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】由所学知识可知,薯营养丰富,含有淀粉、维生素C、铁、钙等。这里的“铁、钙”是指元素,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】该类题目中的都是指元素。
2.【答案】D
【解析】【解答】铁是合成血红蛋白的主要元素,缺乏会患贫血,故选:D。
【分析】根据化学元素与人体健康的关系分析。
3.【答案】D
【解析】【解答】幼儿缺钙会患佝偻病,老年人缺钙会患骨质疏松症,故答案为:D。
【分析】根据化学元素与人体健康的关系分析。
4.【答案】C
【解析】【解答】人体缺乏碘元素会引发甲状腺疾病,
故答案为:C。
【分析】根据微量元素与人体健康的关系进行分析。
5.【答案】D
【解析】【解答】A. 幼儿长时间缺钙元素,会患佝偻病,故不符合题意;
B. 幼儿长时间缺铁元素,会患贫血,故不符合题意;
C. 幼儿长时间缺碘元素会患甲状腺肿大 ,故不符合题意;
D. 幼儿长时间缺氟会患龋齿,故符合题意;
故答案为:D。
【分析】根据元素与人体健康的关系分析。
6.【答案】B
【解析】【解答】我们吃的食物,说富含铁,钙,碘等,都是指元素。
故答案为:B
【分析】生活中的补铁,补锌,补硒等,都是指元素。
7.【答案】B
【解析】【解答】A、人体缺少铁元素会导致贫血;
B、青少年缺钙会导致佝偻病;
C、人体缺少锌元素会导致侏儒症;
D、人体缺少碘元素会导致甲状腺肿大;
故答案为:B。
【分析】缺钙会导致青少年患佝偻病。
8.【答案】C
【解析】【解答】人体中的常量元素主要有:氧、碳、氢、氮、钙、磷、钾、硫、钠、氯、镁;微量元素主要有:铁、钴、铜、锌、铬、锰、钼、氟、碘、硒。
A、I是人体中的微量元素。故A不符合题意;
B、Fe是人体中的微量元素。故B不符合题意;
C、Ca是人体中含量较多的元素,属于常量元素不是微量元素。故C符合题意;
D、Zn是人体中的微量元素。故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】Ca是人体内含量最高的金属元素。
9.【答案】C
【解析】【解答】属于常量元素的是 Ca。属于微量元素是A. I, B. Pb,D. Zn。故答案为:C
【分析】组成人体的元素共50多种,其中常量元素有11种;人体中含量最多的元素是氧元素,含量最多的金属元素是钙元素。常量元素:在人体内含量超过0.01%。微量元素:在人体内含量低于0.01%,其中铁、锌、碘、硒、氟为必需元素,汞、铅等为有害元素
10.【答案】D
【解析】【解答】解:碘化钾溶液能提供碘离子,食醋能提供酸性环境,淀粉能提供反应物.观察选项,故选D.
【分析】已知在酸性条件下,IO3﹣离子能跟碘离子(I﹣)发生反应生成(I2),I2能使淀粉变蓝色.可以根据这些条件正确的选择物质.
11.【答案】氧气或O2;钙元素或Ca
【解析】【解答】空气中能供人体呼吸的气体是氧气,其化学式为O2;
人体中所含的金属元素的含量由高到低的顺序依次为:Ca、K、Na、Mg,所以人体中含量最高的金属元素是Ca,且元素符号的名称为钙元素。
故答案为:氧气(或O2);钙元素(或Ca)。
【分析】氧气能供给呼吸;人体中所含的金属元素的含量由高到低的顺序依次为:Ca、K、Na、Mg。
12.【答案】(1)SO42-;NaHCO3
(2)Zn2+;碱
【解析】【解答】(1)硫酸根离子的化学符号是SO
42-;该矿泉水中含有钠离子和碳酸氢根离子,溶质中含有碳酸氢钠,碳酸氢钠能与胃液中的盐酸反应,可用于治疗胃酸过多症,其化学式为:NaHCO
3.(2)锌影响人体发育,缺锌会引起食欲不振,生长迟缓,发育不良,故该天然矿泉水产地儿童智力发育较好可能与矿泉水中的Zn
2+有关.该天然矿泉水的pH为:7.8±0.5,大于7,显碱性.
【分析】(1)硫酸根离子的化学符号是SO42-;
可用于治疗胃酸过多症的一种常见的物质是碳酸氢钠,碳酸氢钠能与胃液中的盐酸反应;
(2) 锌是一种具有许多重要生化功能的微量元素,参与蛋白质合成、核酸代谢、基因表达和免疫功能,锌能使大脑精力集中,思维敏捷,同时可使记忆和信息的储存功能随之增强。 故该天然矿泉水产地儿童智力发育较好可能与矿泉水中的Zn2+有关;
由于该天然矿泉水的pH为:7.8±0.5,大于7,所以显碱性;
13.【答案】黄瓜(合理即可);元素;骨质疏松
【解析】【解答】小明的午餐是大米、红烧肉、炒鸡蛋、高钙酸奶饮品,主要含有的营养素有糖类、蛋白质、油脂、水和无机盐,还缺乏人体需要的维生素,水果、蔬菜中含有丰富的维生素,所以食谱中应添加黄瓜等;宏观物质的组成,用宏观概念元素来表示,高钙酸奶中的“钙”是指钙元素;钙主要存在于骨骼和牙齿中,使骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架,缺乏老年人会患骨质疏松,故填:黄瓜(合理即可);元素;骨质疏松。
【分析】小明的午餐还缺乏维生素;物质是由元素组成的;老年人缺乏钙元素会患骨质疏松。
14.【答案】元素;佝偻病
【解析】【解答】在奶制品中,钙是以无机盐的形式存在的,这里的钙是指盐中含有的钙元素;儿童缺钙会患佝偻病,所以儿童每日要摄取足够量的钙,才能避免佝偻病;
故答案为:元素;佝偻病。
【分析】奶制品中含有丰富的钙元素;儿童缺钙会患佝偻病。
15.【答案】(1)Ca(或钙)
(2)Al2O3
(3)
【解析】【解答】(1)人体中的骨骼和牙齿中都含有钙,故人体中含量最高的金属元素是Ca(或钙);
(2)铝常温下与空气中的氧气反应生成的氧化铝,故填:Al2O3;
(3)实验室用锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气来制取,方程式为: ;
【分析】锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气。
16.【答案】(1)原子
(2)B;常量
(3)金属;4Al+3O2=2Al2O3
【解析】【解答】(1)金属由原子构成,因此金属镓直接由原子构成,故答案为:原子;
(2)①脱水米饭富含淀粉,淀粉属于糖类,酱牛肉富含蛋白质,冻干草莓富含维生素,故答案为:B;
②钙元素属于常量元素,故答案为:常量;
(3)合金属于金属材料,因此铝合金属于金属材料,铝和氧气反应生成氧化铝,化学方程式为 4Al+3O2=2Al2O3 ,故答案为:金属; 4Al+3O2=2Al2O3 。
【分析】(1)根据金属单质是由原子构成进行分析;
(2)根据六大营养物质的食物来源及人体必须的元素进行分析;
(3)根据金属材料及铝和氧气的反应进行分析。
17.【答案】(1)乳化
(2)牛羊肉;贫血
(3)+7
【解析】【解答】(1)用洗洁精能除去油污是利用其乳化作用。
(2)蛋白质含量最高的是牛羊肉,甜橙富含维生素,酥糖富含糖类;人体缺铁易引起贫血。
(3)高氯酸钾中钾元素化合价是+1,氧元素化合价是-2,根据在化合物中元素的正负化合价代数和为零可知,氯元素的化合价为+7。
【分析】(1)洗洁精具有乳化作用。
(2)肉、蛋、奶富含蛋白质。人体缺铁易引起贫血。
(3)在化合物中元素的正负化合价代数和为零。
18.【答案】(1)26;55.85;24;26
(2)化合物;c
(3)
(4)浑浊;;c
(5)D 铁与四氧化三铁的混合物 充分反应后,玻璃管中剩余固体(单质铁)的质量为 .请计算 黑色粉末中单质铁的质量分数. 略
【解析】【解答】(1)元素周期表小格信息中左上角数字为原子序数,最下方为相对原子质量,所以铁元素原子序数为26;相对原子质量为55.85;亚铁离子电子数比质子数少2个,其电子数为24,质子数=原子序数=26;
(2)人体内铁元素以化合物形式存在,缺铁会患贫血;
(3) 一氧化碳和氧化铁在高温下生成铁的化学反应方程式3CO+Fe2O3
2Fe+3CO2;
(4)因反应有二氧化碳生成,所以B处石灰水会变浑浊;小明将所得的黑色固体物质放入足量的稀硫酸中,发现有少量气泡,说明有铁生成,产生气泡是铁与硫酸反应产生的氢气,反应方程式为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;
(5)因一氧化碳有毒,排放到空气中会污染空气,所以最终要有尾气处理装置,故C后要连D,以处理尾气;
(6) 铁与四氧化三铁的混合物10g,充分反应后固体为7.6g,则说明四氧化三铁中氧元素质量为10g-7.6g=2.4g,则四氧化三铁的质量为
,则黑色粉末中铁单质的质量分数为
。
【分析】(1)根据元素周期表小格中信息分析,元素周期表小格中左上角为原子序数,在原子中,原子序数=质子数=核电荷数=电子数,右上角为元素符号,中间为元素名称,最下面为相对原子质量。
(2)根据铁元素缺少对人体的影响分析;
(3)根据一氧化碳与氧化铁反应原理分析;
(4)根据二氧化碳的性质及铁与酸的反应原理分析;
(5)根据一氧化碳的性质分析;
(6)根据一氧化碳与金属氧化物反应玻璃管内减少的质量为氧化物中氧元素质量分析。
19.【答案】(1)2
(2)
(3)FeCl2、HCl
(4)铁粉比铁丝与盐酸的接触面积更大
(5)微量
【解析】【解答】(1)根据控制变量法,两个实验比较分析,m=2;
(2)铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气;
(3)图中d点时反应还在进行,盐酸有剩余,所以溶液中的溶质为FeCl2、HCl;
(4)对比a、c点,能说明铁粉较铁丝反应更快的原因是铁粉比铁丝与盐酸的接触面积更大;
(5)铁属于人体需要的微量元素。
【分析】(1)根据控制变量法分析;
(2)根据铁与盐酸的反应分析;
(3)根据铁与盐酸的反应分析;
(4)根据反应速率快的原因分析;
(5)根据人体所需的元素分析。
20.【答案】(1)骨质疏松症或佝偻病
(2)解:CaCO3中钙元素的质量分数为,
每片含碳酸钙0.625g,则每片钙片含钙元素的质量为0.625g×40%=0.25g,每次1片,每天2次,则每天摄入钙元素的质量为0. 25g×2=0.5g。
(3)解:若每片钙片的质量为1 g,则钙片中的钙元素质量分数为×100%=25%。
【解析】【解答】(1)钙主要存在于骨骼和牙齿中,使骨骼和牙齿具有坚硬的结构支架,幼儿和青少年缺钙会患佝偻病或发育不良,老年人会患骨质疏松;
【分析】(1)根据钙元素与人体健康的关系分析。
(2)在化合物中元素的质量分数=。
(3)物质中元素的质量=物质的质量×化学式中该元素的质量分数。
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