《2026年江苏13大市中考名卷优选38套化学》

23 （10分）以闪锌矿[主要成分$ZnS$，少量$FeS$、$CdS$（硫化镉）]为原料制备硫酸锌的流程如下：

(1)“焙烧”时，金属硫化物($ZnS$、$FeS$和$CdS$)与氧气反应均转化为金属氧化物和${SO_{2}}$。写出$ZnS$与${O_{2}}$高温反应的化学方程式：$2\mathrm{ZnS}+3\mathrm{O_2}\stackrel{高温}{=\!=\!=}2\mathrm{ZnO}+2\mathrm{SO_2}$。
(2)①“酸浸”时发生反应的基本类型为复分解反应。
②“酸浸”所得滤液中阳离子有${Cd^{2+}}$、${Fe^{2+}}$、${Fe^{3+}}$和$\mathrm{H^+}$、$\mathrm{Zn^{2+}}$(填离子符号)。
（3）“除铁”时发生反应：
反应Ⅰ：${4FeSO_{4} + O_{2} + 4H_{2}O \xlongequal{170\ ^{\circ} C} 2Fe_{2}O_{3}\downarrow + 4H_{2}SO_{4}}$
反应Ⅱ：${Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 3H_{2}O \xlongequal{170\ ^{\circ} C} Fe_{2}O_{3}\downarrow + 3H_{2}SO_{4}}$
①除铁所得“滤渣2”的用途有作炼铁原料或作红色颜料等（写一种）。
②铁元素化合价在反应Ⅰ和反应Ⅱ前后的变化情况分别为B(填字母)。
A. 升高、降低
B. 升高、不变
C. 不变、降低
D. 降低、升高
（4）“除镉过滤”前需先测定溶液中${CdSO_{4}}$浓度，计算所需锌粉质量的理论值$[m_{ 理论}(Zn)]$。如图所示的是实际参加反应锌的质量与理论值之比$\left \lbrack\dfrac{m_{ 实际}(Zn)}{m_{ 理论}(Zn)}\right \rbrack$分别为$1.2$和$1.0$时，除镉率随时间的变化。

①金属活动性：$Zn$＞(填“$＞$”或“$＜$”)$Cd$。
②除镉率接近$100\%$时，$\dfrac{m_{ 实际}(Zn)}{m_{ 理论}(Zn)}＞1$的原因是溶液中的硫酸(或$\mathrm{H^+}$)消耗Zn。

答案： 23.（除特殊标注外，每空1分，共10分）
(1)$2\mathrm{ZnS}+3\mathrm{O_2}\stackrel{高温}{=\!=\!=}2\mathrm{ZnO}+2\mathrm{SO_2}$(2分)
(2)①复分解反应 ②$\mathrm{H^+}$、$\mathrm{Zn^{2+}}$(2分)
(3)①作炼铁原料或作红色颜料等 ②B
(4)①＞(2分) ②溶液中的硫酸(或$\mathrm{H^+}$)消耗Zn
解析：
(2)①“酸浸”时，硫酸与金属氧化物反应生成硫酸盐和水，是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应。②“酸浸”时，过量稀硫酸与ZnO、FeO、$\mathrm{Fe_2O_3}$和CdO反应，所得滤液中阳离子有$\mathrm{Zn^{2+}}$、$\mathrm{Fe^{2+}}$、$\mathrm{Fe^{3+}}$、$\mathrm{Cd^{2+}}$和$\mathrm{H^+}$。
(3)①由反应Ⅰ、Ⅱ可知，“除铁”所得“滤渣2”是$\mathrm{Fe_2O_3}$，可作炼铁原料、作红色颜料等。②由$\mathrm{FeSO_4}→\mathrm{Fe_2O_3}$、$\mathrm{Fe_2(SO_4)_3}→\mathrm{Fe_2O_3}$知，铁元素化合价在反应Ⅰ、Ⅱ前后的变化情况分别为升高、不变，故选B。
(4)①“除镉过滤”时，Zn能从$\mathrm{CdSO_4}$溶液中置换出Cd，说明Zn的金属活动性比Cd强。②由于稀硫酸是过量的，除镉率接近100％时，$\frac{m_ 实际(Zn)}{m_ 理论(Zn)}＞1$的原因是部分Zn被溶液中硫酸消耗，导致Zn的用量增加。
PIMs关键点拨
前面步骤试剂用量可能影响后续步骤试剂用量
除镉率接近100%时，$\frac{m_ 实际(Zn)}{m_ 理论(Zn)}＞1$的原因可以从加入锌之前滤液中溶质的成分进行分析，滤液中还含有过量稀硫酸，锌会与稀硫酸反应，故加入的锌应比理论上多。