化学硫氮竞赛试题及答案展示

化学硫氮竞赛试题及答案展示考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题只有一个正确选项，请将正确选项的字母填在题后括号内。每题3分，共30分）1.下列物质中，既具有漂白性又具有还原性的是（）A.H₂SO₄B.SO₂C.HNO₃D.NaOH2.下列关于氮的氧化物的叙述中，正确的是（）A.NO是红棕色气体，有毒，能溶于水B.NO₂是酸性氧化物，与水反应只生成硝酸C.N₂O₄与NO₂互为同素异形体D.NO和NO₂都能用氨气催化氧化法生产3.下列离子方程式中，正确的是（）A.稀硫酸与氢氧化钠溶液反应：H⁺+OH⁻=H₂OB.二氧化硫通入澄清石灰水中：SO₂+Ca²⁺+2OH⁻=CaSO₃↓+H₂OC.氯气与热水反应：Cl₂+H₂O=H⁺+Cl⁻+HOClD.硝酸铁溶液与足量铁粉反应：Fe³⁺+Fe=Fe²⁺4.下列元素中，第一电离能最低的是（）A.OB.SC.ND.P5.下列物质中，不属于铵盐的是（）A.NH₄ClB.(NH₄)₂SO₄C.NH₄NO₃D.NH₃·H₂O6.将SO₂气体通入下列溶液中，溶液颜色会褪去的是（）A.澄清石灰水B.溴水C.碘水D.盐酸7.下列说法正确的是（）A.氮气分子中存在叁键，因此非常稳定，不易发生化学反应B.硫的非金属性比氧强C.硝酸是一种强氧化酸，与金属反应通常不产生氢气D.硫酸钙是可溶性盐，易溶于水8.下列各组物质按熔点由低到高排列正确的是（）A.Na₂SO₄<Na₂SO₃<Na₂SB.H₂O<H₂S<H₂SeC.SiO₂<CO₂<CH₄D.NO₂<N₂O₄<N₂O9.下列反应中，不属于氧化还原反应的是（）A.2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂OB.2NO₂+H₂O=HNO₃+HNO₂C.2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃D.CaCO₃高温分解为CaO+CO₂↑10.将等物质的量的二氧化硫和氧气混合，在一定条件下充分反应，测得反应后混合气体中氧元素的质量分数为（）A.25%B.33.3%C.37.5%D.50%二、选择题（每题有多个正确选项，请将所有正确选项的字母填在题后括号内。每题4分，共20分）11.下列关于硫酸工业生产的叙述中，正确的有（）A.使用接触法生产硫酸的主要设备是沸腾炉B.三氧化硫的吸收通常使用98.3%的浓硫酸C.催化剂在二氧化硫转化为三氧化硫的反应中起关键作用D.硫铁矿燃烧产生的二氧化硫需要净化后才能进入转化器12.下列关于氨气的叙述中，正确的有（）A.氨气是一种无色有刺激性气味的气体B.氨气溶于水显碱性，是因为氨气与水反应生成一水合氨C.氨气溶于水后，溶液可以导电，说明氨气是电解质D.氨气能催化氧化生成NO13.下列说法正确的有（）A.硫酸钠和亚硫酸钠都能与氯化钡溶液反应生成沉淀B.硝酸银溶液可以用来检验氯离子和硫酸根离子C.氢硫酸是一种二元弱酸，具有还原性D.硫化氢是一种有毒气体，其水溶液称为氢硫酸14.下列关于氮族元素性质的叙述中，正确的有（）A.碱金属族元素从上到下，金属性增强B.氮族元素最外层电子数均为5C.氮气分子中存在氮氮三键，键能很大，因此氮气很稳定D.磷的燃烧产物是五氧化二磷，磷五氯化物是共价化合物15.下列实验操作或现象中，正确的有（）A.将二氧化硫通入品红溶液中，溶液褪色，加热后颜色恢复B.将铜片放入稀硝酸中，铜片溶解，产生无色气体，溶液颜色逐渐变黄C.将氨气通入浓盐酸中，立即产生大量白烟D.将少量二氧化硫气体通入氢硫酸中，溶液变浑浊三、填空题（请将答案填在横线上。每空2分，共20分）16.写出下列物质的化学式或名称：(1)硫酸：_____________(2)一氧化二氮：_____________(3)硝酸铵：_____________(4)硫化氢：_____________17.比较下列各组物质的性质，用“>”或“<”填空：(1)碱性强弱：NaOH________CsOH(2)氧化性：Cl₂________Br₂(3)稳定性：H₂O________H₂S(4)第一电离能：N________P18.配平下列化学方程式（只写配平后的系数）：(1)___________SO₂+___________H₂O+___________KMnO₄=___________K₂SO₄+___________MnSO₄+___________H₂SO₄(2)___________NH₃+___________O₂=___________NO+___________H₂O四、简答题（请将答案写在答题纸上。每题5分，共20分）19.写出二氧化硫与过量氢氧化钠溶液反应的化学方程式和离子方程式。20.简述实验室制备氨气的方法、原理及收集氨气的方法。五、计算题（请将答案写在答题纸上。共10分）21.将一定量的二氧化硫气体通入足量的澄清石灰水中，充分反应后，得到沉淀0.75克。试计算：(1)参加反应的二氧化硫的质量是多少？(2)反应后溶液中溶质的质量分数是多少？（假设溶液总质量变化忽略不计，写出计算过程）试卷答案一、选择题（每题只有一个正确选项）1.B2.D3.A4.B5.D6.B7.C8.A9.D10.B二、选择题（每题有多个正确选项）11.BCD12.ABD13.ACD14.BCD15.ABCD三、填空题16.(1)H₂SO₄(2)N₂O(3)NH₄NO₃(4)H₂S17.(1)<(2)>(3)>(4)>18.(1)522121(2)4546四、简答题19.化学方程式：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O离子方程式：SO₂+2OH⁻=SO₃²⁻+H₂O20.实验室制备氨气的方法：加热氯化铵和氢氧化钙的混合物。原理：2NH₄Cl+Ca(OH)₂△→CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O收集氨气的方法：向下排空气法（因氨气密度小于空气）。五、计算题21.(1)解：设参加反应的SO₂质量为x，生成CaSO₃沉淀的物质的量为n。化学方程式：SO₂+Ca(OH)₂=CaSO₃↓+H₂O摩尔质量：64100物质的量：x/64nn=x/64CaSO₃的质量=n×100=(x/64)×100=x*(100/64)=1.5625x由题意，CaSO₃沉淀质量为0.75克，则：1.5625x=0.75x=0.75/1.5625=0.48克答：参加反应的二氧化硫的质量是0.48克。(2)反应后溶液中溶质为CaCl₂，其物质的量n(CaCl₂)=n(CaSO₃)=x/64=0.48/64=0.0075mol。溶质质量=n(CaCl₂)×摩尔质量(CaCl₂)=0.0075mol×111g/mol=0.8325g。溶液总质量≈初始石灰水质量+SO₂质量-CaSO₃沉淀质量假设澄清石灰水足量且初始质量为100g（可根据题意调整，不影响最终溶质质量分数的计算），则溶液总质量≈100g+0.48g-0.75g=99.73g。溶质质量分数=(溶质质量/溶液总质量)×100%=(0.8325g/99.73g)×100%≈0.83%答：反应后溶液中溶质的质量分数约为0.83%。解析一、选择题1.H₂SO₄是强酸，无漂白性；SO₂是酸性氧化物，具有漂白性（与某些有色物质化合生成无色物质），且具有还原性（如与Br₂、KMnO₄反应）；HNO₃是强氧化酸；NaOH是强碱。故选B。2.NO是无色气体，有毒，难溶于水；NO₂是红棕色气体，有毒，易溶于水；N₂O₄是无色固体，常温下为无色气体，与NO₂互为化学计量的同分异构体。故A、B、C错误。工业上常用氨气催化氧化法将N₂和O₂转化为NO，再氧化生成NO₂，最终制硝酸。故选D。3.A正确，H⁺与OH⁻生成水。B错误，SO₂与澄清石灰水（Ca(OH)₂稀溶液）反应生成亚硫酸钙沉淀和水，离子方程式为SO₂+Ca²⁺+2OH⁻=CaSO₃↓+H₂O。C正确。D错误，硝酸铁溶液与足量铁粉反应，铁将Fe³⁺还原为Fe²⁺，自身被氧化为Fe³⁺，正确的离子方程式为2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺。故选A。4.同周期主族元素，从左到右第一电离能逐渐增大；O原子核外电子排布为2s²2p⁴，P原子为3s²3p³，P的3p轨道为半充满状态，相对稳定，失去电子需要更多能量。故S的第一电离能最低。故选B。5.NH₄Cl、(NH₄)₂SO₄、NH₄NO₃均由铵根离子(NH₄⁺)和酸根阴离子构成，属于铵盐。NH₃·H₂O是氨气的水合物，属于碱。故选D。6.SO₂具有漂白性，是因为它与某些有色物质化合生成了不稳定的无色物质。溴水、碘水具有氧化性，能与SO₂发生氧化还原反应而褪色。盐酸与SO₂不反应。故选B。7.A错误，N₂分子中N≡N键能很大，化学性质稳定，但并非“非常稳定，不易发生化学反应”，工业上仍需高温高压条件合成氨。B错误，氧的非金属性比硫强。C正确，硝酸具有强氧化性，与金属反应时，金属通常被氧化，硝酸被还原，一般不产生氢气，而是产生氮氧化物。D错误，硫酸钙(CaSO₄)微溶于水。故选C。8.A组：均为离子晶体，离子所带电荷越多、半径越小，晶格能越大，熔点越高。Ca²⁺>Na⁺，SO₄²⁻>SO₃²⁻>S²⁻。故Na₂S<Na₂SO₃<Na₂SO₄。B组：均为分子晶体，熔点取决于分子间作用力。H₂O分子间存在氢键，氢键较强，故熔点最高；H₂S、H₂Se分子间为范德华力，相对分子质量越大，范德华力越强，熔点越高。故H₂O>H₂Se>H₂S。C组：均为分子晶体。SiO₂是原子晶体，熔点最高；CO₂是直线型分子，分子间作用力较弱；CH₄是正四面体结构，分子间作用力较弱。原子晶体熔点远高于分子晶体。故SiO₂>CO₂>CH₄。D组：均为分子晶体。NO₂、N₂O₄互为平衡态，N₂O₄分子更稳定，分子间作用力稍强。故N₂O₄<NO₂。故A组排列正确。故选A。9.A、B、C均为氧化还原反应，因为有元素化合价发生变化。D为CaCO₃的thermaldecomposition，Ca、C、O元素化合价均未变化。故选D。10.反应前n(SO₂)=n(O₂)=1mol。反应后混合气体总质量等于反应前总质量。设生成xmolSO₃，则消耗0.5xmolSO₂、0.5xmolO₂，生成0.5xmolSO₂。根据硫原子守恒，n(SO₂)=1-x+0.5x=1-0.5xmol。根据氧原子守恒，n(O)=2(1-x)+2(0.5x)=2mol。氧元素质量分数=(2mol*16g/mol/(1-0.5xmol*64g/mol+(1-0.5x)mol*32g/mol))*100%=(32/(64-32x+32-16x))*100%=(32/(96-48x))*100%=(32/48*100%)*(1/(2-x))=(2/3*100%)*(1/(2-x))=(200/3)*(1/(2-x))。若x=1，分数无意义；若x=0，分数为无限大。需要x在0到1之间。尝试x=0.5，分数为(200/3)*(1/(2-0.5))=200/3*2=400/3≈133.3%。尝试x=0.25，分数为(200/3)*(1/(2-0.25))=200/3*4/3=800/9≈88.9%。尝试x=0.33，分数为(200/3)*(1/(2-0.33))=200/3*3/7=600/21≈28.6%。需要更精确计算。设生成nmolSO₃。n(SO₂)=1-n+0.5n=1-0.5n。n(O₂)=1-0.5n。总氧原子数=2(1-n)+2(0.5n)=2mol。氧元素质量分数=2*16/(总质量)*100%=(32/(1-0.5n)*64+(1-0.5n)*32))*100%=(32/(64-32n+32-16n))*100%=(32/(96-48n))*100%。令96-48n=64，则n=1/3。氧元素质量分数=(32/64)*100%=50%。若n<1/3，分数>50%；若n>1/3，分数<50%。实际反应无法完全转化。设转化率为y，则n=0.5y。氧元素质量分数=32/(96-24y)*100%。令y=1/2，分数=200/3*2/3=400/9≈44.4%。令y=2/3，分数=200/3*1/2=100/3≈33.3%。故选B。二、选择题（每题有多个正确选项）11.A错误，接触法的主要设备是转化器。B正确。C正确。D正确。故选BCD。12.A正确。B正确，氨气溶于水生成一水合氨(NH₃·H₂O)，电离出NH₄⁺和OH⁻，使溶液显碱性。C错误，氨气本身是非电解质，其水溶液导电是因为一水合氨部分电离。D正确。故选ABD。13.A正确，Na₂SO₄与Ba²⁺生成BaSO₄↓，Na₂SO₃与Ba²⁺生成BaSO₃↓。B错误，硝酸银(AgNO₃)检验Cl⁻生成AgCl↓，检验SO₄²⁻需用BaCl₂或Ba(NO₃)₂，因Ag₂SO₄溶解度比BaSO₄小，会干扰。C正确，H₂S是二元弱酸(HS⁻+H⁺⇌H₂S)，电离常数较小，酸性弱于碳酸；H₂S具有还原性，能被强氧化剂氧化。D正确。故选ACD。14.A错误，应为同主族元素，从上到下金属性增强。B正确，VIA族和VA族最外层电子数均为5。C正确，N₂分子中存在N≡N，键能大，稳定性高。D正确，磷(非金属)形成的氧化物P₂O₅和磷的氯化物PCl₅均为共价化合物。故选BCD。15.A正确，SO₂使品红褪色是化合反应，加热时无色物质分解，颜色恢复。B正确，Cu与稀HNO₃反应生成Cu²⁺，溶液变蓝；NO被氧化为NO₂，呈红棕色。C正确。D正确，SO₂与H₂S发生氧化还原反应：SO₂+2H₂S=3S↓+2H₂O，生成单质硫，溶液变浑浊。故选ABCD。三、填空题16.(1)H₂SO₄(2)N₂O(3)NH₄NO₃(4)H₂S17.(1)<(2)>(3)>(4)>18.(1)522121(配平过程：观察法，氧化态变化最小公倍数为4，SO₂系数为4，H₂O系数为2，KMnO₄系数为2，根据K、Mn、S原子守恒，K₂SO₄系数为1，MnSO₄系数为2，H₂SO₄系数为2。检查电荷守恒：4(+4)+2(+1)+2(-1)=2(+1)+2(+2)+2(+6)。电荷守恒成立。)(2)4546(配平过程：氧化态变化最小公倍数为10，NH₃系数为4，O₂系数为5，NO系数为4，H₂O系数为6。检查N、O原子守恒：4=4，2*5=4+6。检查电荷守恒：均为中性分子，无需检查。)四、简答题19.化学方程式：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O离子方程式：SO₂+2OH⁻=SO₃²⁻+H₂O(SO₂溶于水形成H₂SO₃，再与NaOH反应)20.实验室制备氨气的方法：加热氯化铵(NH₄Cl)和氢氧化钙(Ca(OH)₂)的固体混合物